Biodiesel production from Jathropha curcas l. oil using chemical or enzymatic catalysts

Doutoramento em Engenharia dos Biossistemas - Instituto Superior de Agronomia - UL

Qualidade nutracêutica, suscetibilidade oxidativa e formação de aminas biogénicas na muxama

Mestrado em Engenharia Alimentar - Segurança e Qualidade Alimentar - Instituto Superior de Agronomia - UL

Síntese de pigmento cerâmico ferrita de cobalto utilizando planejamento experimental

Synthetic inorganic pigments are the most widely used in ceramic applications because they have excellent chemical and thermal stability and also, in general, a lower toxicity to man and to the environment. In the present work, the ceramic black pigment CoFe2O4 was synthesized by the polymerization Complex method (MPC) in order to form a material with good chemical homogeneity. Aiming to optimize the process of getting the pigment through the MPC was used a fractional factorial design 2(5-2), with resolution III. The factors studied in mathematical models were: citric acid concentration, the pyrolysis time, temperature, time and rate of calcination. The response surfaces using the software statistica 7.0. The powders were characterized by thermal analysis (TG/DSC), x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and spectroscopy in the UV-visible. Based on the results, there was the formation of phase cobalt ferrite (CoFe2O4) with spinel structure. The color of the pigments obtained showed dark shades, from black to gray. The model chosen was appropriate since proved to be adjusted and predictive. Planning also showed that all factors were significant, with a confidence level of 95%

Local productive arrangements for biodiesel production in Brazil: Environmental assessment of small-holders integrated oleaginous crops management.

Sustainability assessments were carried out in small-holders? farms in four territories where productive arrangements have been organized for production of minor oleagi- nous crops under the Brazilian biodiesel program. The study aimed at checking local impacts of the biodiesel productive chains at the rural establishment scale, and pro- moting the environmental performance of the selected farms, henceforth proposed as sustainable management demonstration units. Assessments were carried out with the APOIA-NovoRural system, which integrates 62 objective and quantitative indicators re- lated to five sustainability dimensions: i) Landscape Ecology, ii) Environmental Quality (Atmosphere, Water and Soil), iii) Socio-cultural Values, iv) Economic Values and v) Management and Administration. The main results point out that, in general, the eco- logical dimensions of sustainability, that is, the Landscape Ecology and Atmosphere, Water, and Soil quality indicators, show adequate field conditions, seemingly not yet negatively affected by increases in chemical inputs and natural resources use predicted as important potential impacts of the agro-energy sector. The Economic Values indica- tors have been favorably influenced in the studied farms, due to a steadier demand and improved prices for the oleaginous crops. On the other hand, valuable positive conse- quences expected for favoring farmers? market insertion, such as improved Socio-cultural Values and Management & Administration indicators, are still opportunities to be ma-terialized. The Environmental Management Reports issued to the farmers, based on the presented sustainability assessment procedures, offer valuable documentation and com-munication means for consolidating the organizational influence of the local productive arrangements studied. These productive arrangements were shown to be determinant for the selection of crop associations and diversification, as well as for the provision of technical assistance and the stabilization of demand - conditions that promote value aggregation and income improvements, favoring small-holders? insertion in the market. More importantly, these locally organized productive arrangements have been shown to strongly influence the valorization of natural resources and environmental assets, which are fundamental if sustainable rural development is to take place under the emerging agro-energy scenario.

Síntese, caracterização e aplicação de LaSBA-15 e como catalisador para obtenção de biodiesel de soja via rota etílica

Biodiesel is an alternative fuel, renewable, biodegradable and nontoxic. The transesterification of vegetable oils or animal fat with alcohol is most common form of production of this fuel. The procedure for production of biodiesel occurs most commonly through the transesterification reaction in which catalysts are used to accelerate and increase their income and may be basic, acid or enzyme. The use of homogeneous catalysis requires specific conditions and purification steps of the reaction products (alkyl ester and glycerol) and removal of the catalyst at the end of the reaction. As an alternative to improve the yield of the transesterification reaction, minimize the cost of production is that many studies are being conducted with the application of heterogeneous catalysis. The use of nano-structured materials as catalysts in the production of biodiesel is a biofuel alternative for a similar to mineral diesel. Although slower, can esterify transesterified triglycerides and free fatty acids and suffer little influence of water, which may be present in the raw material. This study aimed at the synthesis, characterization and application of nano-structured materials as catalysts in the transesterification reaction of soybean oil to produce biodiesel by ethylic route. The type material containing SBA-15 mesoporous lanthanum embedded within rightly Si / La = 50 was used catalyst. Solid samples were characterized by X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, infrared spectroscopy, nitrogen adsorption and desorption. For the transesterification process, we used a molar ratio of 20:1 alcohol and oil with 0.250 g of catalyst at 60°C and times of 6 hours of reaction. It was determined the content of ethyl esters by H-NMR analysis and gas chromatography. It was found that the variable of conversion obtained was 80%, showing a good catalytic activity LaSBA-15 in the transesterification of vegetable oils via ethylic route

Estudo térmico dos resíduos gerados da destilação atmosférica das misturas diesel/biodiesel de dendê

The growing world demand for energy supplied by fossil fuels, a major contributor to the emission of pollutants into the atmosphere and causing environmental problems, has been encouraging governments and international organizations to reflect and encourage the use of alternative renewable sources. Among these new possibilities deserves attention biodiesel, fuel cleaner and easy to reproduce. The study of new technologies involving that source is necessary. From this context, the paper aims at analyzing the thermal stability by thermogravimetric analysis, of the waste generated from atmospheric distillation of mixtures with ratios of 5, 10, 15 and 20% palm biodiesel in diesel with and without addition of BHT antioxidant. It was synthesized biodiesel through palm oil, via homogeneous catalysis in the presence of KOH, with and without the use of BHT and subsequently added to the diesel common indoor type (S1800) from a gas station BR. The diesel was already added with 5% biodiesel, and thus the proportions used for these blends were subtracted from the existing ratio in diesel fuel, resulting in the following proportions palm oil biodiesel: 0% (B5), 5% (B10), 10 % (B15) and 15% (B20). From atmospheric distillation analysis, performed in mixtures with and without BHT were collected residue generated by each sample and performed a thermal study from the thermogravimetric analysis at a heating rate of 10 °C.min-1, nitrogen atmosphere and heating to 600 ° C. According to the specifications of Resolution No. 7/2008 for biodiesel, it was found that the material was synthesized in accordance with the specifications. For mixtures, it was noted that the samples were in accordance with the ANP Resolution No. 42/2009. Given the TG / DTG curves of the samples of waste mixtures with and without BHT antioxidant was able to observe that they showed a single stage of thermal decomposition attributed to decomposition of heavy hydrocarbons and esters and other heavier constituents of the waste sample weighed. The thermal behavior of residues from atmospheric distillation of mixtures of diesel / biodiesel is very important to understand how this affects the proper functioning of the engine. A large amount of waste can generate a high content of particulate material, coke formation and carbonaceous deposits in engine valves, compromising their performance

Obtenção de álcool alílico (PROP-2-EN-1-OL) a partir da glicerina derivada do biodiesel de óleo de mamona

In this work, biodiesel was produced from castor oil that was a byproduct glycerin. The molar ratio between oil and alcohol, as well as the use of (KOH) catalyst to provide the chemical reaction is based on literature. The best results were obtained using 1 mol of castor oil (260g) to 3 moles of methyl alcohol (138g), using 1.0% KOH as catalyst at a temperature of 260 ° C and shaken at 120 rpm. The oil used was commercially available, the process involves the reaction of transesterification of a vegetable oil with methyl alcohol. The product of this reaction is an ester, biodiesel being the main product and the glycerin by-product which has undergone treatment for use as raw material for the production of allyl alcohol. The great advantage of the use of glycerin to obtain allyl alcohol is that its use eliminates the large amount of waste of the biodiesel and various forms of insult to the environment. The reactions for the formation of allyl alcohol was conducted from formic acid and glycerin in a ratio 1/1, at a temperature of 260oC in a heater blanket, being sprayed by a spiral condenser for a period of 2 hours and the product obtained contains mostly the allylic alcohol .. The monitoring of reactions was performed by UV-Visible Spectrophotometer: FTIR Fourier transform, the analysis showed that these changes occur spectrometer indicating the formation of the product allylic alcohol (prop-2-en-1-ol) in the presence of water, This alcohol was appointed Alcohol GL. The absorption bands confirms that the reaction was observed in (υ C = C) 1470 -1600 cm -1 and (υ CO), 3610-3670 attributed to C = C groups and OH respectively. The thermal analysis was carried out in a thermogravimetric analyzer SDT Q600, where the mass and temperature are displayed against time, that allows checking the approximate rate of heating. The innovative methodology developed in the laboratory (LABTAM, UFRN), was able to treat the glycerine produced by transesterification of castor oil and used as raw material for production of allyl alcohol, with a yield of 80%, of alcohol, the same is of great importance in the manufacture of polymers, pharmaceuticals, organic compounds, herbicides, pesticides and other chemicals

Adaptabilidade e estabilidade de variedades e híbridos de milho no Estado da Bahia.

1999

Alterações na estabilidade estrutural do solo após adubação verde.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade estrutural do solo cultivado com melão (Cucumis melo L.), após a utilização de diferentes adubos verdes e dois tipos de manejo do solo. O estudo foi realizado em solo de textura média/argilosa, classificado como Argissolo Vermelho Amarelo distrófico plíntico. O delineamento estatístico constituiu-se de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, sendo as mesmas compostas por dois sistemas de manejo ? com revolvimento (CR) e sem revolvimento (SR), e as subparcelas por três tipos de adubos verdes (dois coquetéis vegetais (CV1 ? 75% leguminosas + 25% não-leguminosas; CV2 ? 75% não- leguminosas + 25% leguminosas) ? e vegetação espontânea (VE). O uso de coquetéis vegetais, por quatro ciclos de cultivo, aumentou a proporção de agregados nas clases de maior tamanho (2 mm a 0,25 mm). A incorporação da palhada aumentou a proporção de agregados com menor diâmetro (? 0,125 mm).

Adaptabilidade e estabilidade de progênies de meios-irmãos de pinhão-manso em diferentes regiões do Brasil.

RESUMO: Programas de melhoramento do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) intensificaram-se nos últimos cinco anos, tendo sido selecionadas, localmente, plantas em diversas regiões do Brasil. O objetivo deste trabalho foi quantificar a interação genótipos x ambientes da produção de grãos de pinhão-manso, avaliada em três regiões brasileiras, e o progresso genético obtido com a seleção. A partir de progênies de meios-irmãos, selecionadas pela Embrapa Semiárido e pela EPAMIG, foram instalados, no ano de 2008, três testes de progênies, nos municípios de Planaltina, DF, Nova Porteirinha, MG e Pelotas, RS, utilizando-se delineamento de blocos ao acaso, com três repetições e cinco plantas por parcela. Como testemunhas foram utilizadas sementes de plantas não selecionadas e um dos materiais genéticos comercializados no Brasil. A interação genótipo x ambiente foi significativa. Foram identificadas oito progênies de adaptabilidade geral, três progênies de baixa adaptabilidade, duas progênies de adaptabilidade específica a ambientes favoráveis e duas progênies de adaptabilidade específica a ambientes desfavoráveis, em diferentes regiões do Brasil. As estimativas de progresso genético indicam eficiência da seleção massal, com ganhos de 28, 76 e 177%, nos municípios de Planaltina, DF, de Nova Porteirinha, MG, e de Pelota, RS, respectivamente. Observa-se que os ganhos de seleção obtidos pelo método centroide são mais equilibrados entre ambientes e, por isso, preferíveis. As novas médias, estimadas com o plantio das progênies selecionadas, em toneladas por hectare, são de 2,34 ton.ha-1, em Planaltina, DF; de 2,37 ton.ha-1, em Nova Porteirinha, MG, e de 2,09 ton.ha-1 , em Pelotas, RS. ABSTRACT: Physic nut (Jatropha curcas L.) breeding programs have intensified in the past five years, locally selecting plants from various Brazilian regions. The objective of this study was to quantify the genotype x environment interaction of the physic nut grain production and the genetic progress obtained with the selection. From Half-sib progenies selected by Embrapa and EPAMIG, in 2008, three progeny trials were installed in the cities of Planaltina-DF, Nova Porteirinha-MG and Pelotas-RS, using a randomized block design with three replications of five plants per plot. Non-selected plant seeds and genetic material commercialized in Brazil were used as control. The genotype x environment interaction was significant for the J. curcas grain yield expression. We identified eight progenies of broad adaptability, three progenies of low adaptability, two progenies of specific adaptability to favorable environments and two progenies of specific adaptability to unfavorable environments of different Brazilian regions. Estimates of genetic progress indicate mass selection efficiency, with genetic gains of 28%, 76% and 177% in the Planaltina-DF, New Porteirinha-MG and Pelotas-RS, respectively. The genetic gains obtained by the centroid method were more balanced among environments, and therefore, preferable. The new means estimated with the cultivating of the selected progenies are: 2.34 ton.ha-1 in Planaltina-DF, 2.37 ton.ha-1 in Nova Porteirinha- MG and 2.09 ton.ha-1 in Pelotas-RS.

Avaliação do sistema de entrega e estabilidade para vacina de DNA encapsulada em nanopartículas de quitosana

2015

Avaliação de produtividade, adaptabilidade e estabilidade genotípica de sorgo granífero em três ambientes.

Como a grande maioria das plantas cultivadas, a cultura do sorgo está sujeita a diferentes variações ambientais. Assim, a interação genótipos x ambientes presente no cultivo de sorgo granífero faz com que estudos de adaptabilidade e estabilidade sejam parte integrante dos programas de melhoramento vegetal. O trabalho teve por objetivo avaliar simultaneamente a adaptabilidade, estabilidade e produtividade de grãos de cultivares de sorgo avaliadas em três regiões. Foram avaliados 25 híbridos, com delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições, em Sete Lagoas, Pelotas e Nova Porteirinha. Em todos os locais foram mensurados dias de florescimento, altura de plantas e produtividade de grãos. Para cada característica, foram realizados análise de variância conjunta e teste de Scott & Knott (1974). Estimativas de adaptabilidade foram realizados somente para produtividade de grãos, por ser a característica mais influenciada pelo ambiente. A seleção de genótipos baseada na produtividade, adaptabilidade e estabilidade genotípica foi baseada, no método de Lin & Binns e MHPRVG. Os híbridos 1167053, 1096009, 1167048, 1167026, 10102041, 1099034, e 1099044 se destacaram, sendo os mais estáveis e com altura de planta dentro dos limites aceitáveis em todos os ambientes. A correlação entre os dois métodos de estabilidade foi de 98%, selecionando os mesmos híbridos. Entre as testemunhas o híbridos AG 1040 apresentou melhor desempenho. Vários híbridos apresentaram produtividade de grão acima das testemunha

Cultivo de oleaginosas para produção de biodiesel como uma estratégia de mitigação às mudanças climáticas.

O aumento da concentração de Gases de Efeito Estufa (GEE) tem sido apontado como o principal agente das mudanças climáticas. O carbono é o principal GEE de origem antrópica. A redução das emissões de GEE para a atmosfera pode ser alcançada pela adoção de medidas mitigadoras, tais como o uso de biodiesel, em substituição aos combustíveis fósseis. Neste trabalho foram elaborados cenários de mitigação do uso de biodiesel produzido a partir do cultivo de oleaginosas por agricultores familiares do semiárido em substituição ao diesel mineral no setor de transporte rodoviário no Brasil. Os resultados apontam para o potencial de produção total de cerca de 0,9 a 2 bilhões de litros biodiesel em 2015, a partir do fornecimento de matéria -prima pelos agricultores familiares do semiárido, o que corresponde a uma redução de emissões de CO2 de até 7% no setor de transporte rodoviário. Na possibilidade de geração de créditos de carbono (Reduções Certificadas de Emissões - RCE) as emissões evitadas do uso desse biodiesel em substituição do diesel mineral, poderiam gerar entre 103 a 4.835 RCE ao ano, dependendo do cenário e do ano considerado. No caso da venda desses créditos a renda bruta equivale a cerca de U$5 a U$18,00 por metro cúbico (1000 litros) de biodiesel produzido, dependendo do cenário analisado e considerando o valor de venda de créditos de carbono igual a U$ 10,00/tCO2.

Adaptabilidade e estabilidade de acessos de feijão-macuco (Pachyrhizus spp.) em terra firme e várzea.

O feijão-macuco é uma leguminosa que produz raízes tuberosas alimentícias com elevado valor nutricional e adaptado à região Amazônica. No entanto, cultivares para terra firme e/ou várzea não têm sido identificadas consistentemente. Este estudo tem por objetivo avaliar a adaptabilidade e estabilidade fenotípica de 64 acessos de feijão-macuco a esses ambientes.

Estabilidade de agregados influenciada por diferentes manejos em Cambissolos de Bom Jardim.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade de agregados como indicador de qualidade do solo, em resposta a diferentes manejos: Pousio, Pasto, Banana, Mandioca, Horta e Batata, comparativamente a um remanescente de Mata Atlântica. Para tanto, foram coletadas amostras utilizando a metodologia dos transectos, em seis tipos de usos do solo, em um Cambissolo de Bom Jardim- RJ na região serrana do Rio de Janeiro. Foram coletadas amostras deformadas e indeformadas na profundidade de 0-20 cm. Nas primeiras procedeu-se a caracterização química e física do solo. Para as amostras indeformadas, foram coletados blocos para determinação da estabilidade de agregados. Posteriormente, calcularam-se índices de agregação: Diâmetro médio Ponderado (DMP) e Índice de estabilidade de agregados (IEA). Observou-se que o índice de carbono não influenciou de forma significativa o índice de estabilidade de agregados (IEA) em respostas aos manejos, mas que este tem relação direta com o DMP, pois o diâmetro médio dos agregados diminuiu quando o teor de carbono era baixo. Além disso, observou-se que o IEA foi índice de agregação mais sensível a influencia dos diferentes manejos. Os índices utilizados foram influenciados pelo manejo, sendo que se observou a seguinte ordem de qualidade do solo em relação a mata: Pousio > Pasto > Banana > Mandioca > Horta > Batata.