Modelado cinético y matemático de la reacción de gasificación catalítica de la glucosa en agua en condiciones supercríticas para la producción de hidrógeno

El Hidrógeno producido a partir de la biomasa procedente de los residuos de la planta de banano es considerado como un combustible altamente eficiente. Uno de los métodos más limpios para su obtención es la gasificación catalítica en agua en condiciones supercríticas, en donde se transforman los polisacáridos constitutivos de la biomasa (celulosa, hemicelulosa y lignina) en productos gaseosos de elevado valor. En el desarrollo de la reacción de gasificación es importante el diseño de un reactor de forma que este proporcione el hidrógeno de manera segura y respetuosa con el medio ambiente. De los elementos que determinan el diseño de un reactor, en este artículo se estudiaron la cinética intrínseca y el balance de materia. En la cinetica de la reacción se tomó como compuesto modelo de la biomasa a la glucosa, por ser el grupo estructural representante de la celulosa. Se develaron las diferentes reacciones intermedias que influyen en el rendimiento a hidrógeno. Posteriormente, se plante´o la ecuación de balance diferencial para la glucosa, modelo matemático que fue resuelto mediante Fortran 95 aplicando el algoritmo numérico de Thomas. Los resultados obtenidos revelaron que a fracciones másicas más bajas de glucosa los niveles de conversión son más elevados.

Mesoporous mixed Nb2O5-ZrO2 catalysts for dehydration of glucose into 5-hydroxymethylfurfural

Biomass is the world’s most important renewable carbon source, whose major component, carbohydrates, can be valorized by transformation into biofuels and high value-added chemicals. Among the latter, 5-hydroxymethylfurfural (HMF), obtained by C6 carbohydrates dehydration, is a versatile and key intermediate for the production of a large spectrum of biobased chemicals. Different catalytic systems have been evaluated for HMF production, mostly based on heterogeneous catalysis as alternative to the use of conventional mineral acids [1]. Moreover, niobium oxide has shown interesting properties as acid catalyst for dehydration of sugars [2-3]. On the other hand, the high surface area and large pore size of mesoporous solids make them suitable for many catalytic processes. In the present work, the dehydration of glucose to HMF has been evaluated by using different mesoporous mixed Nb2O5-ZrO2 in a biphasic water–Methyl Isobutyl Ketone (MIBK) solvent system to avoid the HMF degradation. Different experimental parameters, such as reaction temperature and time, as well as the addition of CaCl2 have been studied in order to maximize the HMF yield.N2 adsorption-desorption isotherms have corroborated the mesostructured character of catalysts, being all isotherms of Type IV according to the IUPAC classification. BET surface area decreases for catalysts with higher Zr content (Table 1). Likewise, pore volume and average pore diameter values diminish after Zr incorporation. Concerning the acid properties, a clear correlation between Nb and acidity can be observed, in such a way that total acidity, as deduced from NH3-TPD, decreases when the Zr content rises, and consequently the amount of Nb is reduced.These mesoporous Nb-Zr catalysts have been tested in the dehydration of glucose to HMF at 175 ºC under batch operation in aqueous solution, using MIBK as co-solvent. It can be observed that both glucose conversion and HMF yield increase with the Nb content, being maximum (90% and 36%, respectively) after 90 minutes for Nb2O5. This trend changes when CaCl2 is added to the reaction medium, improving the catalytic performance of mixed oxides and ZrO2, but Nb2O5 maintains similar results than without salt addition. This could be justified by the interaction between CaCl2 and Lewis acid sites, since zirconium oxide possesses a higher amount of this acid sites type.

Modelamiento dinámico de la cadena de suministro de durazno con lazo cerrado

57 p.

Utilização da macroalga Ulva lactuca linnaeus na redução de nutrientes (NH4+,NO3- e PO4-2) provenientes da carcinicultura

Dentre as macroalgas capazes de absorver altas concentrações de N e P dissolvidos na água, destaca-se a Chlorophyta Ulva lactuca, bastante adaptável e resistente às adversidades ambientais, como grandes variações de temperatura, salinidade, matéria orgânica e metais pesados. Trata-se também de uma espécie bastante comum nas áreas intertidais do litoral norte-riograndense. Devido a suas características ecológicas, fisiológicas e nutricionais, foi avaliado nesse estudo, o seu potencial como biofiltro na redução de NH4+, NO3- e PO4-2, tanto em condições controladas como também em um viveiro de camarão. No experimento laboratorial, foram utilizados quatro aquários de vidro de 30 x 20 x 20cm com 10L de água, sendo três aquários experimentais contendo 20g de U. lactuca e um controle. O acréscimo de biomassa foi de 2,92g (22,92 ± 6,29g; p < 0,05) em relação ao inóculo inicial de 20g, sob temperatura (28,50 ± 0,58ºC), salinidade (35,00 ± 0,00 ), pH (8,26 ± 0,02) e luz constante (250 μmol.m2s-1). O crescimento positivo (1,78 ± 4,38%dia-1; p < 0,05), juntamente com a alta eficiência de absorção de amônio (83%; p < 0,001), nitrato (83%; p < 0,001) e ortofosfato (53%; p < 0,001), demonstrou que, nessas condições, a Ulva lactuca absorveu os nutrientes e aumentou sua biomassa. Já no experimento de campo, realizado na fazenda TECNARÃO, situada no município de Arez/RN (06° 11 40 Latitude Sul, e 35º 09 37 Longitude Oeste), foram utilizadas três gaiolas de PVC, posicionadas a 12cm da superfície da água, cada uma com dimensões de aproximadamente 59 x 59 x 15cm, onde foram colocadas 200g de U. lactuca. O ganho de biomassa de 3g (203,00 ± 41,02g; p < 0,001) foi muito semelhante às condições controladas, demonstrando a adaptabilidade da espécie em condições ambientais variáveis, onde, apesar da temperatura pouco variável (27,45 ± 0,64ºC), houve progressiva diminuição de salinidade (25 - 15 ), devido ao período de fortes chuvas (34,70 ± 23,78mm). Somado a isso, foram observados vários fatores biológicos interferindo no viveiro, como a presença de epífitas, organismos endofíticos, fouling e a herbivoria por parte dos próprios camarões. Houve aumento nas concentrações de NH4+ (4,36 ± 1,69 μmol.L-1), NO3- (0,17 ± 0,25μmol.L-1) e PO4-2 (0,41 ± 0,13μmol.L-1), coincidindo com o crescimento da espécie até a terceira semana. Todos os parâmetros ambientais analisados, assim como a biomassa e a Taxa de Crescimento Relativo (TCR), obtidos no campo, apresentaram variações altamente significativas (p < 0,001). As correlações observadas entre biomasa e NH4+ (r = 0,82; p < 0,001) e entre biomassa e PO4-2 (r = 0,87; p < 0,001), indicam que esta espécie é capaz de ter um crescimento satisfatório nas condições eutróficas de um viveiro de camarão, sendo possível seu uso como biofiltro.

Evaluación biológica poblacional de macha (Mesodesma donacium, Lamarck 1818) en la provincia de Islay, Arequipa. Febrero 2015

La evaluación se realizó entre el 20 y 26 de febrero 2015, el área de distribución de la macha comprendió la playa entre punta Corio y Sombrero Chico en la provincia de Islay; no se registró entre el Boquerón y La Ensenada. La mayor concentración se observó entre Las Cuevas y El Tablón (área de repoblamiento de Islay). La densidad relativa de las estaciones/transectos varió entre 0 y 20,39 ejem/m2. El área efectiva de distribución se calculó en 1´413.514 m2, se estimó abundancia en 7´722.393 ejemplares y biomasa total 147,58 t. Se analizó biométricamente 2.612 ejemplares, la talla varió entre 26 y 90 mm de longitud valvar (LV), con moda principal en 62 mm y secundaria en 76 mm, la longitud promedio fue 59,17 mm, el 89,43% estuvo debajo de la Talla Mínima de Captura (TCM= 70 mm). Los perfiles medios de playa fueron de pendiente suave que varió entre 1,00° y 1,72°; en el Sector sur (Punta de Bombón) se observó playas intermedias acercándose a los límites de playas disipativas (Ω entre 3,14 y 5,92), en el Sector norte (Dean Valdivia - Mejía) se observaron playas intermedias - disipativas (Ω entre 4,53 y 5,22). La temperatura superficial del mar varió entre 16,4 y 21,0 °C, promedio 18,2±0,02 °C. En el análisis del plancton, entre El Molle y Cardones y El Conto y Mejía, se observó larvas D y umbonadas con características similares a Mesodesma donacium.

Evaluación de bancos naturales de concha de abanico (Argopecten purpuratus) y de pulpo (Octopus mimus). Isla Lobos de Tierra (Noviembre 2009)

Se efectuó la evaluación de bancos naturales de concha de abanico y pulpo del 7 al 16 de noviembre del 2009. La concha de abanico se distribuyó entre 06°21’07,8’’ y 06°26’04,4’’S al noreste de Cabo Cruz y sur de Peña Negra, con densidades absolutas de 1 a 178 ejem.m-2, en profundidades de 12 a 27 m; las tallas variaron entre 2 y 100 mm de altura valvar, media 41 mm, presentando moda principal en 37 mm y dos modas secundarias en 4 y 79 mm; predominaron ejemplares desovantes (37%) y madurantes (29%), se detectó el 26% de inmaduros. La biomasa de concha de abanico fue estimada en 8.877 t y la población en 865 millones de individuos. El stock de juveniles (<25 mm) fue 96 millones de ejemplares (11% de la población) y 36 t, el stock explotable (≥65 mm) fue 83 millones de individuos y 4.376 t. El pulpo se encontró pobremente distribuido en los alrededores de la isla; la talla varió entre 85 y 150 mm de longitud del manto. El 100% de lo capturado tuvo peso inferior al mínimo legal de extracción (1 kg). Hembras y machos estuvieron en estadios en desarrollo y maduros (66,67%).

Effect of nitrogen fertilization on soil microbial biomass in an Oxisol cultivated with irrigated barley in the Brazilian Cerrado.

Abstract:The aim of this study was to evaluate the effect of different nitrogen doses and five period of sample collection, on soil microbial biomass - nitrogen (SMB-N), total nitrogen (total N) and percentual ratio of the microbial biomass and total N (SMB-N/total N) in a Oxisol cultivated with barley (Hordeum vulgare L.). The experiment was installed in June, 2005, in an area located at Embrapa Cerrados, Federal District. The experimental design was a randomized block, with three replicates. The plots received doses of nitrogen: 20 - 40 - 80 kg ha-1 N and a control without it and the subplots were period of soil sample. Three applications of N were realized: 10 kg ha-1 on the 5th day (06/14) after sowing; the rest of N was parceled in two applications with fertigation, on tillage, on the 27th (07/08) DAP, e no 43rd (07/22) DAP. Soil samples layer (0 - 10 cm deep) were collected for (SMB-N) determination and total N in six periods: 02 days before of the first fertigation; 02 days after of the first fertigation; 04 days before of the last fertigation and 04 days after of the last fertigation; on flowering stage and after harvesting. There was effect of the doses of N and the period of soil collection on the SMB-N, total N and in the ratio SMB-N/total N. The average values of total N revealed steadier in short-term (cycle of the culture) and this was not a good parameter to evaluate the behavior and N transformations in the soil-plant system. Resumen: El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de diferentes dosis de nitrógeno y cinco período de muestreo en la biomasa microbiana del complejo suelo - nitrogeno (BMS-N), nitrógeno total (N total) y la relación porcentual de la biomasa microbiana y N total (BMS-N/N total) en un Oxisol cultivado con cebada (Hordeum vulgare L.). El estudio se inició en junio de 2005 en la estación experimental de la Empresa de Pesquisa Agropecuaria (Embrapa-Cerrados), Distrito Federal, Brazil. El experimento se dispuso en bloques al azar con tres repeticiones. Las parcelas recibieron dosis de nitrógeno: 20 - 40 - 80 kg/ha de N más un control sin N, y las subparcelas fueron el periodo de muestro. Las aplicaciones de N se realizaron de la forma siguiente: cinco días después de la siembra (dds) se aplicaron 10 kg/ha y el resto de la dosis se aplicó con fertirrigación en dos dosis 27 y 43 dds. Las muestras de suelo (0-10 cm de profundidad) para determinar BMS-N y N total fueron tomadas, 2 días antes e igual número de días después de la primera fertirrigación y 4 días antes y después de la última, en floración y después de la cosecha. No se encontró efecto de las dosis de N y el período de muestreo en el BMS-N, N total y en la relación BMS-N/N total. Los valores medios de N total fueron más estable en el corto plazo (ciclo de la cultivo) lo que indica que éste no es un buen parámetro para evaluar la dinámica del N y sus transformaciones en el sistema suelo-planta.

CAMBIO GLOBAL: CAMBIO CLIMÁTICO GLOBAL, GLOBALIZACIÓN Y NUEVA DIVISIÓN INTERNACIONAL DEL TRABAJO

En los procesos globales dos problemas han venido ganando especial atención durante las dos últimas décadas: son ellos el cambio climático y la globalización económica. En respuesta al primero, los países más industrializados han venido promoviendo acuerdos internacionales orientados a la disminución de gases contaminantes de la atmósfera, destacándose entre ellos el Acuerdo de Kioto, de 1997, cuyos impactos sobre la planificación económica no se hicieron esperar.De manera simultánea, cambio climático global y globalización económica se relacionan, en tanto para enfrentar al primero, se invoca la sustitución de combustibles fósiles y se promueve la producción de biocombustibles, entre otras fuentes alternativas de energía. Por esta vía se induce una nueva división internacional del trabajo, caracterizada por una asignación de tareas no solo de conservación de ecosistemas y producción de biomasa a los países en desarrollo sino de producción de la materia prima para los biocombustibles, cuyo proceso de transformación es de manera inmediata monopolizado por la tecnología de los países centrales.En el conjunto de impactos previsibles ante esta nueva división internacional del trabajo se pueden mencionar los procesos de cambio en los usos del suelo y/o la ampliación de la frontera agrícola para facilitar los cultivos de palma de aceite, caña de azúcar, yuca, maíz, soya y sorgo; la elevación de los precios de productos agrícolas de la canasta básica alimentaria de la población de los países dependientes: maíz, yuca, caña de azúcar; la transformación de ecosistemas en sus componentes de flora y fauna, asociados al establecimiento de monocultivos de plantación; el desplazamiento forzado de población rural por presión de inversionistas amparados en grupos paramilitares y actitud cómplice del gobierno; el crecimiento de la dependencia científico tecnológica y alimentaria de los países en desarrollo con respecto a los países “desarrollados”.

INCENDIOS FORESTALES Y DEGRADACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS TERRESTRES: IMPACTOS LOCALES Y EMISIONES GLOBALES. EXPLORACIÓN DE LA SITUACIÓN EN EL ESTADO DE MÉXICO

En el Estado de México la degradación de los ecosistemas terrestres, tiene profundas raíces históricas y sociales. La agrarización de las tierras forestales, las políticas de fomento a las actividades agropecuarias, la marginación social y la pobreza de la mayor parte de los poseedores del bosque, el agua y la tierra, cuyas prácticas de aprovechamiento perpetúan el deterioro de los recursos naturales y de sus condiciones de vida. Entre las prácticas agrarias ancestrales que desencadenan la degradación de los ecosistemas terrestres destaca la quema de la vegetación natural para incrementar la superficie de cultivo y ganadera. A partir de 1998 se hizo más estricto el calendario de quemas controladas y ha tenido mayor difusión el uso de prácticas seguras para realizar quemas, sin embargo, todavía el causal de incendio más importante sigue siendo el escape y falta de control de incendios agropecuarios. La superficie afectada por los incendios incluye la superficie quemada y aquella que ha sufrido alguna alteración, el daño reduce rápidamente la superficie de vegetación natural, acelera la degradación de los suelos y atenta contra los bienes y servicios ecológicos que proveen, también ocasiona la eliminación de sumideros de carbono atmosférico fundamentales para regular los cambios de clima y contribuye de manera directa en el incremento de la emisión de gases de efecto invernadero por la combustión de la biomasa asociada.

DESASTRE, UNA VERDADERA CALAMIDAD… SE ESTAN AGOTANDO NUESTROS SUELOS Y NUESTRAS AGUAS

El articulo presenta un conjunto de prácticas y modificaciones que el hombre realiza en un ecosistema que transforma en un agroecosistema, por medio de la reducción del conjunto biológico, aumentar la productividad; abrir los ciclos geoquímicos; sustraer la mayoría de la biomasa; modificar las condiciones del sistemas a cada ciclo de cultivos.Estas modificaciones se discuten a través del agotamiento de los suelos y nuestras aguas con la modificación de la cobertura vegetal, densidad y distribución de plantas, introducción de nutrientes, el proceso de eutroficacion, introducción de nitrógeno nítrico en las aguas subterráneas, introducción de ácidos, reciclaje y contaminación, introducción de gérmenes patógenos y de labranza del suelo.El resultado de estas modificaciones se realizan paso por paso en cada contenido y la modificación del medio ambiente. Se plantea entonces recuperar el ambiente, en este caso mas concreto, recuperar el suelo, a través de métodos de defensa muy diversos.En este caso contexto, es cierto que en los sistemas agrícolas modernos, el impacto ambiental de la actividad agrícola es muy grande y por eso conlleva a que los operadores de este sector están obligados a actuar con mucha precaucion, responsabilidad técnica y prudencia en el uso de los medios técnicos es indispensable para realizar niveles de remuneración de la actividad agrícola y el abastecimiento de los productos necesarios a la población.Es justamente esto el gran reto que la agricultura que hoy tiene que enfrentar emplear racionalmente medios técnicos que mal usados podrían o han podido ser peligrosos para el ambiente y la salud.

Increasing of Energy Quality of Waste Product with Trichoderma and Aspergillus

Biomasa of agricultural residues are potensial as ruminant feeds. However due it is low palatability, digestibility and nutritive value limited their use. In order to improve their use, treatment need to be applied. Biological treatment by using microba seems to be an alternative because of their capability with no pollution problems. The first experiment aims to select the microorganism which have a potensial to degrade the crude fiber, based the production of reduction sugar. The second experiment aims to improve the protein and amino acid on rice straw, cassava, waste, and rice husk, by inoculated the starter of Candida utilis and or Sacharomyces cerevise. The second experiment has been conducted on Animal Nutrition and Feed Laboratory, Faculty of Animal Husbandry UNSOED for eight month Fermentation trial has been done in semi solid media, by the method of Kjic (1964), in Batch System, Variables measure were: (1) reduction sugar, (2) cellulose, (3) protein, (4) amino acids, (5) cellulase activity, (6) essensial mineral and (7) energy. Based on the all variables measured that were conclused that the quality of  rice straw can be improved by mixed culture of  T, viride – S. cerevise, the rice husk by A. niger – C. utilis, T. viride – C. utilis and A. niger – S cerevise while for cassava waste by  A. niger – S. cerevise and A. niger – C. utilis  (Animal Production 1(1) : 10-16 (1999). Key Words: Waste Product, Energy, Microorganism