Improving photofermentative hydrogen production through metabolic engineering and DOE (Design of Experiments)

A l’heure actuelle, les biocarburants renouvelables et qui ne nuit pas à l'environnement sont à l'étude intensive en raison de l'augmentation des problèmes de santé et de la diminution des combustibles fossiles. H2 est l'un des candidats les plus prometteurs en raison de ses caractéristiques uniques, telles que la densité d'énergie élevée et la génération faible ou inexistante de polluants. Une façon attrayante pour produire la H2 est par les bactéries photosynthétiques qui peuvent capter l'énergie lumineuse pour actionner la production H2 avec leur système de nitrogénase. L'objectif principal de cette étude était d'améliorer le rendement de H2 des bactéries photosynthétiques pourpres non sulfureuses utilisant une combinaison de génie métabolique et le plan des expériences. Une hypothèse est que le rendement en H2 pourrait être améliorée par la redirection de flux de cycle du Calvin-Benson-Bassham envers du système de nitrogénase qui catalyse la réduction des protons en H2. Ainsi, un PRK, phosphoribulose kinase, mutant « knock-out » de Rhodobacter capsulatus JP91 a été créé. L’analyse de la croissance sur des différentes sources de carbone a montré que ce mutant ne peut croître qu’avec l’acétate, sans toutefois produire d' H2. Un mutant spontané, YL1, a été récupéré qui a retenu l'cbbP (codant pour PRK) mutation d'origine, mais qui avait acquis la capacité de se développer sur le glucose et produire H2. Une étude de la production H2 sous différents niveaux d'éclairage a montré que le rendement d’YL1 était de 20-40% supérieure à la souche type sauvage JP91. Cependant, il n'y avait pas d'amélioration notable du taux de production de H2. Une étude cinétique a montré que la croissance et la production d'hydrogène sont fortement liées avec des électrons à partir du glucose principalement dirigés vers la production de H2 et la formation de la biomasse. Sous des intensités lumineuses faibles à intermédiaires, la production d'acides organiques est importante, ce qui suggère une nouvelle amélioration additionnel du rendement H2 pourrait être possible grâce à l'optimisation des processus. Dans une série d'expériences associées, un autre mutant spontané, YL2, qui a un phénotype similaire à YL1, a été testé pour la croissance dans un milieu contenant de l'ammonium. Les résultats ont montré que YL2 ne peut croître que avec de l'acétate comme source de carbone, encore une fois, sans produire de H2. Une incubation prolongée dans les milieux qui ne supportent pas la croissance de YL2 a permis l'isolement de deux mutants spontanés secondaires intéressants, YL3 et YL4. L'analyse par empreint du pied Western a montré que les deux souches ont, dans une gamme de concentrations d'ammonium, l'expression constitutive de la nitrogénase. Les génomes d’YL2, YL3 et YL4 ont été séquencés afin de trouver les mutations responsables de ce phénomène. Fait intéressant, les mutations de nifA1 et nifA2 ont été trouvés dans les deux YL3 et YL4. Il est probable qu'un changement conformationnel de NifA modifie l'interaction protéine-protéine entre NifA et PII protéines (telles que GlnB ou GlnK), lui permettant d'échapper à la régulation par l'ammonium, et donc d'être capable d'activer la transcription de la nitrogénase en présence d'ammonium. On ignore comment le nitrogénase synthétisé est capable de maintenir son activité parce qu’en théorie, il devrait également être soumis à une régulation post-traductionnelle par ammonium. Une autre preuve pourrait être obtenue par l'étude du transcriptome d’YL3 et YL4. Une première étude sur la production d’ H2 par YL3 et YL4 ont montré qu'ils sont capables d’une beaucoup plus grande production d'hydrogène que JP91 en milieu d'ammonium, qui ouvre la porte pour les études futures avec ces souches en utilisant des déchets contenant de l'ammonium en tant que substrats. Enfin, le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec la bactérie photosynthétique, Rhodopseudomonas palustris CGA009 a été examiné. La production d'éthanol avec fermentation utilisant des ressources renouvelables microbiennes a été traitée comme une technique mature. Cependant, la plupart des études du reformage de l'éthanol à H2 se sont concentrés sur le reformage chimique à la vapeur, ce qui nécessite généralement une haute charge énergetique et résultats dans les émissions de gaz toxiques. Ainsi le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec des bactéries photosynthétiques, qui peuvent capturer la lumière pour répondre aux besoins énergétiques de cette réaction, semble d’être plus prometteuse. Une étude précédente a démontré la production d'hydrogène à partir d'éthanol, toutefois, le rendement ou la durée de cette réaction n'a pas été examiné. Une analyse RSM (méthode de surface de réponse) a été réalisée dans laquelle les concentrations de trois facteurs principaux, l'intensité lumineuse, de l'éthanol et du glutamate ont été variés. Nos résultats ont montré que près de 2 moles de H2 peuvent être obtenus à partir d'une mole d'éthanol, 33% de ce qui est théoriquement possible.

Hotel Sustainability Benchmarking Index 2016: Energy, Water, and Carbon

Several studies have been undertaken or attempted by industry and academe to address the need for lodging industry carbon benchmarking. However, these studies have focused on normalizing resource use with the goal of rating or comparing all properties based on multivariate regression according to an industry-wide set of variables, with the result that data sets for analysis were limited. This approach is backward, because practical hotel industry benchmarking must first be undertaken within a specific location and segment.1 Therefore, the CHSB study’s goal is to build a representative database providing raw benchmarks as a base for industry comparisons.2 These results are presented in the CHSB2016 Index, through which a user can obtain the range of benchmarks for energy consumption, water consumption, and greenhouse gas emissions for hotels within specific segments and geographic locations.

Adsorption Calorimetry for Energy Conversion Technologies: Applications in Organic Photovoltaics, Catalysis, and Atomic Layer Deposition

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-07

A bio-coke for anode production and the manufacturing method thereof

Dans l’industrie de l’aluminium, le coke de pétrole calciné est considéré comme étant le composant principal de l’anode. Une diminution dans la qualité du coke de pétrole a été observée suite à une augmentation de sa concentration en impuretés. Cela est très important pour les alumineries car ces impuretés, en plus d’avoir un effet réducteur sur la performance des anodes, contaminent le métal produit. Le coke de pétrole est aussi une source de carbone fossile et, durant sa consommation, lors du processus d’électrolyse, il y a production de CO2. Ce dernier est considéré comme un gaz à effet de serre et il est bien connu pour son rôle dans le réchauffement planétaire et aussi dans les changements climatiques. Le charbon de bois est disponible et est produit mondialement en grande quantité. Il pourrait être une alternative attrayante pour le coke de pétrole dans la fabrication des anodes de carbone utilisées dans les cuves d’électrolyse pour la production de l’aluminium. Toutefois, puisqu’il ne répond pas aux critères de fabrication des anodes, son utilisation représente donc un grand défi. En effet, ses principaux désavantages connus sont sa grande porosité, sa structure désordonnée et son haut taux de minéraux. De plus, sa densité et sa conductivité électrique ont été rapportées comme étant inférieures à celles du coke de pétrole. L’objectif de ce travail est d’explorer l’effet du traitement de chaleur sur les propriétés du charbon de bois et cela, dans le but de trouver celles qui s’approchent le plus des spécifications requises pour la production des anodes. L’évolution de la structure du charbon de bois calciné à haute température a été suivie à l’aide de différentes techniques. La réduction de son contenu en minéraux a été obtenue suite à des traitements avec de l’acide chlorhydrique utilisé à différentes concentrations. Finalement, différentes combinaisons de ces deux traitements, calcination et lixiviation, ont été essayées dans le but de trouver les meilleures conditions de traitement.

Life-cycle assessment of microalgae biodiesel: a review

Microalgae are an attractive way to produce biofuels due to the ability to accumulate lipids and very high photosynthetic yields. This article presents a review of life-cycle assessment studies of microalgae biodiesel production, including an analysis of modeling choices and assumptions. A high variation in GHG emissions (between -0.75 and 2.9 kg CO2eq MJ-1) was found and the main causes were investigated, namely modeling choices (e.g. the approach used to deal with multifunctionality), and a high parameter uncertainty in microalgae cultivation, harvesting and oil extraction processes.

Improved models for estimating temporal changes in carbon sequestration in above-ground biomass of mixed-species environmental plantings

Plantings of mixed native species (termed 'environmental plantings') are increasingly being established for carbon sequestration whilst providing additional environmental benefits such as biodiversity and water quality. In Australia, they are currently one of the most common forms of reforestation. Investment in establishing and maintaining such plantings relies on having a cost-effective modelling approach to providing unbiased estimates of biomass production and carbon sequestration rates. In Australia, the Full Carbon Accounting Model (FullCAM) is used for both national greenhouse gas accounting and project-scale sequestration activities. Prior to undertaking the work presented here, the FullCAM tree growth curve was not calibrated specifically for environmental plantings and generally under-estimated their biomass. Here we collected and analysed above-ground biomass data from 605 mixed-species environmental plantings, and tested the effects of several planting characteristics on growth rates. Plantings were then categorised based on significant differences in growth rates. Growth of plantings differed between temperate and tropical regions. Tropical plantings were relatively uniform in terms of planting methods and their growth was largely related to stand age, consistent with the un-calibrated growth curve. However, in temperate regions where plantings were more variable, key factors influencing growth were planting width, stand density and species-mix (proportion of individuals that were trees). These categories provided the basis for FullCAM calibration. Although the overall model efficiency was only 39-46%, there was nonetheless no significant bias when the model was applied to the various planting categories. Thus, modelled estimates of biomass accumulation will be reliable on average, but estimates at any particular location will be uncertain, with either under- or over-prediction possible. When compared with the un-calibrated yield curves, predictions using the new calibrations show that early growth is likely to be more rapid and total above-ground biomass may be higher for many plantings at maturity. This study has considerably improved understanding of the patterns of growth in different types of environmental plantings, and in modelling biomass accumulation in young (<25. years old) plantings. However, significant challenges remain to understand longer-term stand dynamics, particularly with temporal changes in stand density and species composition. © 2014.

Utilização de sondas lambda em caldeiras de biomassa

Nos dias que correm a eficiência energética está na ordem do dia, havendo um esforço significativo para obter-se equipamentos cada vez mais eficientes. Uma parte significativa do consumo global de energia, bem como da emissão de gases nocivos e de efeito de estufa, está associado à climatização, quer doméstica quer industrial. Assim, é importante desenvolver tecnologias mais eficientes neste domínio. O principal objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de um módulo de interface a uma sonda lambda para monitorização de combustão em caldeiras de biomassa. Este módulo permitirá medir a concentração de oxigénio presente na saída das caldeiras, possibilitando o ajuste dinâmico dos parâmetros de combustão por forma a maximizar o seu rendimento e minimizar a emissão de gases poluentes. O módulo desenvolvido é de baixo custo e apresenta uma interface bastante simples, facilitando a sua incorporação em equipamentos já existentes. Os resultados obtidos revelaram-se consistentes com os valores teóricos fornecidos pelo fabricante da sonda utilizada, podendo assim concluir-se que o trabalho foi realizado com sucesso.

DISSOLVED AND GASEOUS FLUXES OF CARBON AND NITROGEN FROM URBAN WATERSHEDS OF THE CHESAPEAKE BAY

Carbon and nitrogen loading to streams and rivers contributes to eutrophication as well as greenhouse gas (GHG) production in streams, rivers and estuaries. My dissertation consists of three research chapters, which examine interactions and potential trade-offs between water quality and greenhouse gas production in urban streams of the Chesapeake Bay watershed. My first research project focused on drivers of carbon export and quality in an urbanized river. I found that watershed carbon sources (soils and leaves) contributed more than in-stream production to overall carbon export, but that periods of high in-stream productivity were important over seasonal and daily timescales. My second research chapter examined the influence of urban storm-water and sanitary infrastructure on dissolved and gaseous carbon and nitrogen concentrations in headwater streams. Gases (CO2, CH4, and N2O) were consistently super-saturated throughout the course of a year. N2O concentrations in streams draining septic systems were within the high range of previously published values. Total dissolved nitrogen concentration was positively correlated with CO2 and N2O and negatively correlated with CH4. My third research chapter examined a long-term (15-year) record of GHG emissions from soils in rural forests, urban forest, and urban lawns in Baltimore, MD. CO2, CH4, and N2O emissions showed positive correlations with temperature at each site. Lawns were a net source of CH4 + N2O, whereas forests were net sinks. Gross CO2 fluxes were also highest in lawns, in part due to elevated growing-season temperatures. While land cover influences GHG emissions from soils, the overall role of land cover on this flux is very small (< 0.5%) compared with gases released from anthropogenic sources, according to a recent GHG budget of the Baltimore metropolitan area, where this study took place.

Development of ultra-high-performance concrete (UHPC) using waste glass materials ─ towards innovative eco-friendly concrete

Le béton conventionnel (BC) a de nombreux problèmes tels que la corrosion de l’acier d'armature et les faibles résistances des constructions en béton. Par conséquent, la plupart des structures fabriquées avec du BC exigent une maintenance fréquent. Le béton fibré à ultra-hautes performances (BFUP) peut être conçu pour éliminer certaines des faiblesses caractéristiques du BC. Le BFUP est défini à travers le monde comme un béton ayant des propriétés mécaniques, de ductilité et de durabilité supérieures. Le BFUP classique comprend entre 800 kg/m³ et 1000 kg/m³ de ciment, de 25 à 35% massique (%m) de fumée de silice (FS), de 0 à 40%m de poudre de quartz (PQ) et 110-140%m de sable de quartz (SQ) (les pourcentages massiques sont basés sur la masse totale en ciment des mélanges). Le BFUP contient des fibres d'acier pour améliorer sa ductilité et sa résistance aux efforts de traction. Les quantités importantes de ciment utilisées pour produire un BFUP affectent non seulement les coûts de production et la consommation de ressources naturelles comme le calcaire, l'argile, le charbon et l'énergie électrique, mais affectent également négativement les dommages sur l'environnement en raison de la production substantielle de gaz à effet de serre dont le gas carbonique (CO[indice inférieur 2]). Par ailleurs, la distribution granulométrique du ciment présente des vides microscopiques qui peuvent être remplis avec des matières plus fines telles que la FS. Par contre, une grande quantité de FS est nécessaire pour combler ces vides uniquement avec de la FS (25 à 30%m du ciment) ce qui engendre des coûts élevés puisqu’il s’agit d’une ressource limitée. Aussi, la FS diminue de manière significative l’ouvrabilité des BFUP en raison de sa surface spécifique Blaine élevée. L’utilisation du PQ et du SQ est également coûteuse et consomme des ressources naturelles importantes. D’ailleurs, les PQ et SQ sont considérés comme des obstacles pour l’utilisation des BFUP à grande échelle dans le marché du béton, car ils ne parviennent pas à satisfaire les exigences environnementales. D’ailleurs, un rapport d'Environnement Canada stipule que le quartz provoque des dommages environnementaux immédiats et à long terme en raison de son effet biologique. Le BFUP est généralement vendu sur le marché comme un produit préemballé, ce qui limite les modifications de conception par l'utilisateur. Il est normalement transporté sur de longues distances, contrairement aux composantes des BC. Ceci contribue également à la génération de gaz à effet de serre et conduit à un coût plus élevé du produit final. Par conséquent, il existe le besoin de développer d’autres matériaux disponibles localement ayant des fonctions similaires pour remplacer partiellement ou totalement la fumée de silice, le sable de quartz ou la poudre de quartz, et donc de réduire la teneur en ciment dans BFUP, tout en ayant des propriétés comparables ou meilleures. De grandes quantités de déchets verre ne peuvent pas être recyclées en raison de leur fragilité, de leur couleur, ou des coûts élevés de recyclage. La plupart des déchets de verre vont dans les sites d'enfouissement, ce qui est indésirable puisqu’il s’agit d’un matériau non biodégradable et donc moins respectueux de l'environnement. Au cours des dernières années, des études ont été réalisées afin d’utiliser des déchets de verre comme ajout cimentaire alternatif (ACA) ou comme granulats ultrafins dans le béton, en fonction de la distribution granulométrique et de la composition chimique de ceux-ci. Cette thèse présente un nouveau type de béton écologique à base de déchets de verre à ultra-hautes performances (BEVUP) développé à l'Université de Sherbrooke. Les bétons ont été conçus à l’aide de déchets verre de particules de tailles variées et de l’optimisation granulaire de la des matrices granulaires et cimentaires. Les BEVUP peuvent être conçus avec une quantité réduite de ciment (400 à 800 kg/m³), de FS (50 à 220 kg/m³), de PQ (0 à 400 kg/m³), et de SQ (0-1200 kg/m³), tout en intégrant divers produits de déchets de verre: du sable de verre (SV) (0-1200 kg/m³) ayant un diamètre moyen (d[indice inférieur 50]) de 275 µm, une grande quantité de poudre de verre (PV) (200-700 kg/m³) ayant un d50 de 11 µm, une teneur modérée de poudre de verre fine (PVF) (50-200 kg/m³) avec d[indice inférieur] 50 de 3,8 µm. Le BEVUP contient également des fibres d'acier (pour augmenter la résistance à la traction et améliorer la ductilité), du superplastifiants (10-60 kg/m³) ainsi qu’un rapport eau-liant (E/L) aussi bas que celui de BFUP. Le remplacement du ciment et des particules de FS avec des particules de verre non-absorbantes et lisse améliore la rhéologie des BEVUP. De plus, l’utilisation de la PVF en remplacement de la FS réduit la surface spécifique totale nette d’un mélange de FS et de PVF. Puisque la surface spécifique nette des particules diminue, la quantité d’eau nécessaire pour lubrifier les surfaces des particules est moindre, ce qui permet d’obtenir un affaissement supérieur pour un même E/L. Aussi, l'utilisation de déchets de verre dans le béton abaisse la chaleur cumulative d'hydratation, ce qui contribue à minimiser le retrait de fissuration potentiel. En fonction de la composition des BEVUP et de la température de cure, ce type de béton peut atteindre des résistances à la compression allant de 130 à 230 MPa, des résistances à la flexion supérieures à 20 MPa, des résistances à la traction supérieure à 10 MPa et un module d'élasticité supérieur à 40 GPa. Les performances mécaniques de BEVUP sont améliorées grâce à la réactivité du verre amorphe, à l'optimisation granulométrique et la densification des mélanges. Les produits de déchets de verre dans les BEVUP ont un comportement pouzzolanique et réagissent avec la portlandite générée par l'hydratation du ciment. Cependant, ceci n’est pas le cas avec le sable de quartz ni la poudre de quartz dans le BFUP classique, qui réagissent à la température élevée de 400 °C. L'addition des déchets de verre améliore la densification de l'interface entre les particules. Les particules de déchets de verre ont une grande rigidité, ce qui augmente le module d'élasticité du béton. Le BEVUP a également une très bonne durabilité. Sa porosité capillaire est très faible, et le matériau est extrêmement résistant à la pénétration d’ions chlorure (≈ 8 coulombs). Sa résistance à l'abrasion (indice de pertes volumiques) est inférieure à 1,3. Le BEVUP ne subit pratiquement aucune détérioration aux cycles de gel-dégel, même après 1000 cycles. Après une évaluation des BEVUP en laboratoire, une mise à l'échelle a été réalisée avec un malaxeur de béton industriel et une validation en chantier avec de la construction de deux passerelles. Les propriétés mécaniques supérieures des BEVUP a permis de concevoir les passerelles avec des sections réduites d’environ de 60% par rapport aux sections faites de BC. Le BEVUP offre plusieurs avantages économiques et environnementaux. Il réduit le coût de production et l’empreinte carbone des structures construites de béton fibré à ultra-hautes performances (BFUP) classique, en utilisant des matériaux disponibles localement. Il réduit les émissions de CO[indice inférieur 2] associées à la production de clinkers de ciment (50% de remplacement du ciment) et utilise efficacement les ressources naturelles. De plus, la production de BEVUP permet de réduire les quantités de déchets de verre stockés ou mis en décharge qui causent des problèmes environnementaux et pourrait permettre de sauver des millions de dollars qui pourraient être dépensés dans le traitement de ces déchets. Enfin, il offre une solution alternative aux entreprises de construction dans la production de BFUP à moindre coût.

Is land condition a useful indicator of soil organic carbon stock in Australia?

The grazing lands of northern Australia contain a substantial soil organic carbon (SOC) stock due to the large land area. Manipulating SOC stocks through grazing management has been presented as an option to offset national greenhouse gas emissions from agriculture and other industries. However, research into the response of SOC stocks to a range of management activities has variously shown positive, negative or negligible change. This uncertainty in predicting change in SOC stocks represents high project risk for government and industry in relation to SOC sequestration programs. In this paper, we seek to address the uncertainty in SOC stock prediction by assessing relationships between SOC stocks and grazing land condition indicators. We reviewed the literature to identify land condition indicators for analysis and tested relationships between identified land condition indicators and SOC stock using data from a paired-site sampling experiment (10 sites). We subsequently collated SOC stock datasets at two scales (quadrat and paddock) from across northern Australia (329 sites) to compare with the findings of the paired-site sampling experiment with the aim of identifying the land condition indicators that had the strongest relationship with SOC stock. The land condition indicators most closely correlated with SOC stocks across datasets and analysis scales were tree basal area, tree canopy cover, ground cover, pasture biomass and the density of perennial grass tussocks. In combination with soil type, these indicators accounted for up to 42% of the variation in the residuals after climate effects were removed. However, we found that responses often interacted with soil type, adding complexity and increasing the uncertainty associated with predicting SOC stock change at any particular location. We recommend that caution be exercised when considering SOC offset projects in northern Australian grazing lands due to the risk of incorrectly predicting changes in SOC stocks with change in land condition indicators and management activities for a particular paddock or property. Despite the uncertainty for generating SOC sequestration income, undertaking management activities to improve land condition is likely to have desirable complementary benefits such as improving productivity and profitability as well as reducing adverse environmental impact.

Bioeconomic modelling of woody regrowth carbon offset options in productive grazing systems

Agricultural land has been identified as a potential source of greenhouse gas emissions offsets through biosequestration in vegetation and soil. In the extensive grazing land of Australia, landholders may participate in the Australian Government’s Emissions Reduction Fund and create offsets by reducing woody vegetation clearing and allowing native woody plant regrowth to grow. This study used bioeconomic modelling to evaluate the trade-offs between an existing central Queensland grazing operation, which has been using repeated tree clearing to maintain pasture growth, and an alternative carbon and grazing enterprise in which tree clearing is reduced and the additional carbon sequestered in trees is sold. The results showed that ceasing clearing in favour of producing offsets produces a higher net present value over 20 years than the existing cattle enterprise at carbon prices, which are close to current (2015) market levels (~$13 t–1 CO2-e). However, by modifying key variables, relative profitability did change. Sensitivity analysis evaluated key variables, which determine the relative profitability of carbon and cattle. In order of importance these were: the carbon price, the gross margin of cattle production, the severity of the tree–grass relationship, the area of regrowth retained, the age of regrowth at the start of the project, and to a lesser extent the cost of carbon project administration, compliance and monitoring. Based on the analysis, retaining regrowth to generate carbon income may be worthwhile for cattle producers in Australia, but careful consideration needs to be given to the opportunity cost of reduced cattle income.

Casca de arroz como adsorvente para extração de micotoxinas em cebola

A produção mundial de arroz chega a 80 milhões de toneladas ao ano, considerando que as cascas representam 20% deste valor, anualmente são geradas cerca de 1.162.000 toneladas desse rejeito. Há alguns anos, esse material era descartado no ambiente, atualmente as leis de proteção ambiental, demandaram na preocupação com resíduos de casca de arroz (FOLETO, 2005). Segundo Mayer (2006) a casca leva aproximadamente 5 anos para se decompor e exala um volume elevado de metano, um dos gases responsáveis pelo efeito estufa. Visando proteger a integridade do meio ambiente, estão sendo buscadas alternativas para reduzir os impactos ambientais do descarte e recuperar os investimentos na cultura do grão. Devido seu alto teor de silício a casca de arroz, é matéria-prima de grande interesse para aplicação em vários ramos: indústria eletrônica, cerâmica e na agricultura e também pode ser utilizada como fonte energética e ser aplicadas como adsorvente, em análises químicas (FOLETO, 2005; ROSA, 2009). Neste trabalho o objetivo foi padronizar método para a determinação das aflatoxinas B1, B2, G1, G2 e ocratoxiana A em cebola, empregando a técnica de extração, Dispersão da Matriz em Fase Sólida (MSPD), tendo a casca de arroz como adsorvente, de forma a possibilitar a determinação dos contaminantes empregando cromatografia de camada delgada de alta eficiência (HPTLC) e/ou cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector de fluorescência (HPLC-FD). A cebola (Allium cepa L.) foi a matriz escolhida devido sua importância econômica, ela é a terceira hortaliça mais importante economicamente no Brasil, depois do tomate e da batata. O país está entre os dez maiores produtores do mundo, sendo que na safra de 2010 a produção foi de 1.548.146 toneladas. Dentre os estados que se destacam pela sua produção estão: Santa Catarina, São Paulo e Rio Grande do Sul. No entanto, a cebola assim como os demais alimentos é suscetível à contaminação fúngica e se entre a microbiota estiverem espécies toxigênicas pode ocorrer à produção de micotoxinas. O método foi validado avaliando-se curva analítica, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão (recuperação) para cada tipo de determinação cromatográfica. Para HPTLC, os limites de detecção variaram entre 0,33-5µg Kg-1 e os de quantificação entre 1-15µg Kg-1 Para o método HPLC-FD os limites de detecção variaram entre 0,003– 0,26 µg Kg-1 e os de quantificação 0,03 – 2,6 µg Kg-1 . As recuperações para o método HPTLC variaram entre 76- 95% e para HPLC-FD variaram entre 72-88%. O método desenvolvido foi aplicado para verificar a ocorrência de micotoxinas em 14 amostras de cebola. A contaminação com aflatoxinas foi verificada em 43% das amostras analisadas. O nível máximo encontrado foi de 90 µg Kg-1 para aflatoxina B2 em uma amostra de cebola crioula, com o defeito de mancha negra.

Assessment and Life-Cycle Analysis of Recycled Materials for Sustainable Highway

Recycled materials replacing part of virgin materials in highway applications has shown great benefits to the society and environment. Beneficial use of recycled materials can save landfill places, sparse natural resources, and energy consumed in milling and hauling virgin materials. Low price of recycled materials is favorable to cost-saving in pavement projects. Considering the availability of recycled materials in the State of Maryland (MD), four abundant recycled materials, recycled concrete aggregate (RCA), recycled asphalt pavement (RAP), foundry sand (FS), and dredged materials (DM), were studied. A survey was conducted to collect the information of current usage of the four recycled materials in States’ Department of Transportation (DOTs). Based on literature review, mechanical and environmental properties, recommendations, and suggested test standards were investigated separately for the four recycled materials in different applications. Constrains in using these materials were further studied in order to provide recommendations for the development of related MD specifications. To measure social and environmental benefits from using recycled materials, life-cycle assessment was carried out with life-cycle analysis (LCA) program, PaLATE, and green highway rating system, BEST-in-Highway. The survey results indicated the wide use of RAP and RCA in hot mix asphalt (HMA) and graded aggregate base (GAB) respectively, while FS and DM are less used in field. Environmental concerns are less, but the possibly low quality and some adverse mechanical characteristics may hinder the widely use of these recycled materials. Technical documents and current specifications provided by State DOTs are good references to the usage of these materials in MD. Literature review showed consistent results with the survey. Studies from experimental research or site tests showed satisfactory performance of these materials in highway applications, when the substitution rate, gradation, temperature, moisture, or usage of additives, etc. meet some requirements. The results from LCA revealed significant cost savings in using recycled materials. Energy and water consumption, gas emission, and hazardous waste generation generally showed reductions to some degree. Use of new recycled technologies will contribute to more sustainable highways.

Towards sustainable transport: A comparison of demographic and behavioural characteristics of Finnish and international car sharing users

Strong evidence suggests that the climate is changing and that these changes are largely caused by human activities. A consensus exists among researchers that human activity is causing global warming and that actions to mitigate global warming need to be taken swiftly. The transportation sector, which relies heavily on fossil fuel burning and primarily oil, is one of the big contributors to air pollution problems at local, regional and global levels. It is the fastest growing source of greenhouse gas emissions and is estimated to be responsible for nearly a quarter of global energyrelated carbon dioxide emissions. Car sharing is a mobility solution encouraging its users to decrease private car usage in favour of communal transit and environmental goals. The idea of car sharing originates from the aspiration to decrease personal car ownership and to reduce vehicle distance travelled. This thesis seeks to complement the understanding of Finnish car sharing users and their usage through better categorization. Through better categorization and segmentation of Finnish car sharing users the thesis seeks to provide information for improved marketing insight. Research is done on the demographic and behavioural characteristics of Finnish car sharing users and they are compared with international findings about the characteristics of International car sharing users. The main research problem is Are Finnish car sharing users similar to international ones? A theoretical research framework on the determinants of individual car sharing usage is built based on international research about demographic and behaviouristic characteristics. After this a quantitative survey is performed to the customers of a Finnish car sharing organization. The data analysed in the thesis consist out of 532 answers received from the car sharing organizations customers. The data is analysed with descriptive and other exploratory methods, which create an understanding of Finnish car sharing users. At the end of the analysis the demographic and behavioural characteristics of Finnish car sharing users are compared with international ones. The research findings of the thesis indicate that the demographic and behavioural characteristics of Finnish car sharing usage largely follow those of their international counterparts. Thanks to the thesis results the car sharing organization is able to better target their customers through improved marketing insight.

Interglacials of the last 800,000 years

Interglacials, including the present (Holocene) period, are warm, low land ice extent (high sea level), end-members of glacial cycles. Based on a sea level definition, we identify eleven interglacials in the last 800,000years, a result that is robust to alternative definitions. Data compilations suggest that despite spatial heterogeneity, Marine Isotope Stages (MIS) 5e (last interglacial) and 11c (similar to 400ka ago) were globally strong (warm), while MIS 13a (similar to 500ka ago) was cool at many locations. A step change in strength of interglacials at 450ka is apparent only in atmospheric CO2 and in Antarctic and deep ocean temperature. The onset of an interglacial (glacial termination) seems to require a reducing precession parameter (increasing Northern Hemisphere summer insolation), but this condition alone is insufficient. Terminations involve rapid, nonlinear, reactions of ice volume, CO2, and temperature to external astronomical forcing. The precise timing of events may be modulated by millennial-scale climate change that can lead to a contrasting timing of maximum interglacial intensity in each hemisphere. A variety of temporal trends is observed, such that maxima in the main records are observed either early or late in different interglacials. The end of an interglacial (glacial inception) is a slower process involving a global sequence of changes. Interglacials have been typically 10-30ka long. The combination of minimal reduction in northern summer insolation over the next few orbital cycles, owing to low eccentricity, and high atmospheric greenhouse gas concentrations implies that the next glacial inception is many tens of millennia in the future.