Analisi delle prestazioni di un impianto cogenerativo a biomassa

Studio del funzionamento in off - design dei due motori a combustione interna alimentati ad olio vegetale presenti all'interno dell'impianto cogenerativo a biomassa.

Sviluppo di metodologie per l'analisi di composti organici prodotti dalla fermentazione di frazioni pirolitiche della biomassa

I processi microbiologici rivestono una grande importanza nello sviluppo di combustibili e sostanze chimiche da fonti rinnovabili (biomassa), quali: il biometano e le bioplastiche, come i poli(idrossialcanoati), PHA. I PHA sono poliesteri ottenuti per condensazione di 3-idrossiacidi, il più comune dei quali è il poli(3-idrossibutirrato, PHB). Gli alti costi di produzione del PHA da colture microbiche singole ha portato a valutare nuove strategie, tra cui l’utilizzo di colture microbiche miste (MMC) e substrati di scarto. Il bio-olio ottenuto dalla pirolisi di biomassa potrebbe essere un substrato interessante per la produzione di biogas e PHA. Gli acidi a catena corta (acidi grassi volatili, VFA), infatti, sono i prodotti intermedi nella produzione sia di biogas che di PHA. L’analisi di questi ultimi viene normalmente effettuata tramite GC-FID o GC-MS. La degradazione termica (pirolisi, Py) di PHA produce acidi alchenoici caratteristici, come l’acido crotonico. Il metodo tradizionale per la determinazione del PHA è la metanolisi seguita da un’analisi GC-MS, una procedura laboriosa con uso di solventi clorurati e sostanze corrosive. Lo scopo principale di questa tesi è stato quello di sviluppare un nuovo metodo di analisi dei PHA. Il metodo studiato si basa sulla pirolisi diretta della biomassa e determinazione degli acidi alchenoici prodotti dalla degradazione del PHA in GC-FID. La pirolisi analitica è stata studiata tramite analisi di polimeri puri (per la calibrazione) e poi è stata applicata a campioni batterici derivanti da MMC e a ceppi selezionati. Il confronto con il metodo convenzionale ha dimostrato che la Py/GC-FID è un metodo valido per l’identificazione dei PHA e per la loro quantificazione nelle matrici batteriche. Il pre-trattamento del campione è minimo e non richiede l’uso di solventi e reagenti chimici. Inoltre, è stata applicata una tecnica di analisi dei VFA nei test di biometanazione basata sull’estrazione con una microquantità di dimetilcarbonato.

Sviluppo di nuovi combustibili mediante pirolisi catalitica di biomassa

Questa tesi ha riguardato lo studio di potenziali combustibili dalla pirolisi catalitica di varie tipologie di biomasse. Durante l’attività di laboratorio sono state condotte pirolisi intermedie e con zeolite di campioni di Arthrospira platensis (microalghe), residui della pesca, Ulva lactuca (macroalghe) e segatura di pino (Pinus sylvestris). Il cracking termico è stato condotto a 460 °C, con un reattore pirolitico da banco, e i vapori sono condensati in trappole fredde al termine del sistema. Nella pirolisi catalitica, i vapori prodotti nelle stesse condizioni sperimentali attraversano uno strato di catalizzatore (H-ZSM-5) dove subiscono il cracking. L’obiettivo principale di questo studio è la valutazione del processo di upgrading dei vapori di pirolisi per ottenere bio-oli arricchiti in idrocarburi. Dalle prove di pirolisi, catalitica e non, sono state raccolte frazioni solide e liquide, di cui sono state determinate le rese: biochar (solido), frazione liquida organica e acquosa e, nel caso delle pirolisi catalitiche, coke e una frazione volatile solubile in eptano. Delle frazioni organiche ed eptanica è stata caratterizzata la composizione elementare e mediante analisi GC-MS. Per le biomasse di partenza sono state effettuate analisi elementari, prossimali e degli acidi grassi totali. I risultati mostrano differenze sostanziali tra le frazioni organiche delle pirolisi e pirolisi catalitiche. Microalghe, macroalghe e residui della pesca contengono proteine che producono oli ricchi in composti azotati, mentre la segatura di pino produce oli ricchi in composti ossigenati derivati dalla lignina. In seguito al cracking catalitico si ha una diminuzione dei composti azotati e ossigenati e gli oli sono costituiti per la maggior parte da idrocarburi aromatici. L’olio da cracking catalitico ha una composizione simile a quella dei combustibili tradizionali, ma una migliore qualità di composizione del bio-olio comporta rese più basse. Il processo può presentare potenzialità solo per la trasformazione di biomasse di scarto.

Studio e sperimentazione di un impianto di pirolisi alimentato a biomassa per la cogenerazione di energia elettrica e termica

Tesi volta all'ottimizzazione di un impianto di pirolisi sia dal punto di vista termochimico sia dal punto di vista energetico, caratterizzata dalla parte sperimentale costituita da prove eseguite direttamente sull'impianto.

Dispositivi di filtrazione del particolato nei fumi di combustione di biomassa in caldaie di piccola dimensione

Progettazione, realizzazione e sperimentazione di un filtro per il particolato da piccole caldaie a biomassa, che deve avere efficienza maggiore del 99,9% e consumi energetici specifici minori di 10 Wh/Nm3.

Pérdidas de biodiversidad vegetal en ambientes de cerrilladas pedemontanas de Mendoza, Argentina.

Se analizaron las pérdidas de biodiversidad vegetal en un área desmontada de las cerrilladas pedemontanas de Mendoza, Argentina. El análisis de la vegetación y su flora reveló la pérdida total de las comunidades vegetales de Larrea cuneifolia Cav., bosques riparios de Acacia furcatispina Burkart y de álveos y de la flora compuesta de 30 familias de plantas, 72 géneros y 84 especies. Esta última incluyó la de 34,1 % de especies endémicas, 58,8 % nativas, 4,7 % adventicias y 2,4 % introducidas. Se sugiere tener en cuenta estos tipos de estudios antes de realizar planificaciones urbanas sobre la vegetación natural con el fin de reconocer las comunidades vegetales y su flora y rescatar sus bancos de germoplasma.

Efecto de la labranza y la cobertura vegetal sobre el escurrimiento y la pérdida de suelo en la región central de la provincia de Buenos Aires

El objetivo de este trabajo fue evaluar a campo la efectividad de diferentes tipos de labranzas junto con distintos grados de cobertura vegetal (CV) del suelo sobre el escurrimiento (E) y la pérdida de suelo (Ps). Se seleccionaron 34 sitios experimentales bajo labranza tradicional (LT) y siembra directa (SD), con diferentes niveles de CV (C1- < 49, C2- 50-79% y C3- > 80%). Se utilizó un diseño experimental completamente aleatorizado con 4 tratamientos y desigual número de repeticiones: 1) SD-C3, 2) LT-C3, 3) LT-C2, y 4) LT-C1, resultante de combinar el tipo de labranza con CV. Se realizó un ANOVA (p ≤ 0,05) y un análisis de contrastes ortogonales: 1) SD-C3 vs LT-C3, 2) LT-C1 vs LT-C2, y 3) C3 vs LT-C2+C1. Al cabo de cada simulación de lluvia se obtuvo el E y Ps. Se determinó: contenido de materia orgánica (CMO), contenido hídrico (CH) y densidad aparente del suelo (DA) en los 10 cm superficiales, y la pendiente (P) del terreno. La LT presentó mayor E y Ps en todos tratamientos evaluados respecto de SD. El mayor E (26,8 mm) se registró en LT-C2, y el menor (0,5 mm) en SD-C3. La Ps mostró igual tendencia que el E con 11,6 y 0,1 g respectivamente. Los contrastes mostraron E estadísticamente diferentes para los tres contrastes, mientras la Ps fue estadísticamente diferente en los contrastes Nº 2 y 3. Escurrimiento y Ps se correlacionaron entre sí (R2 = 0,98) y con P (R2 = 0,83 y 0,72 respectivamente). Los resultados obtenidos demuestran la importancia del efecto protector de la CV del suelo. Sin embargo, el CMO y CH, y la P y DA deben ser considerados también en el proceso de E - erosión del suelo.

Grafts, A. S., Currier, H. B. y Stocking, C. R. - El agua en la fisiología vegetal (Water in the physiology of plants); 40 pp. Ed. por Chronica Botanica Company, Waltham, Mass. USA., 1949

Fil: H. G. C..

Metodología para la detección de Agrobacterium vitis a partir de material vegetal de Vitis vinífera

En nuestro país no está desarrollada una técnica sensible y precisa que permita confirmar la presencia de la bacteria Agrobacterium vitis; por lo tanto es muy importante contar con herramientas analíticas que permitan identificar la bacteria en vides y/o suelos para controlar la diseminación y propagación de la misma, permitiendo así a las empresas, mejorar la competitividad de sus productos en el mercado y garantizar la seguridad y calidad de la materia prima principal de la industria vitivinícola. El objetivo de este estudio es poner a punto una metodología de detección de Agrobacterium vitis sensible y de bajo costo basada en la técnica de PCR (Reacción en cadena de la polimerasa). El desarrollo de esta metodología pretende ser una herramienta importante para la industria vitivinícola al permitir detectar la presencia o ausencia de la bacteria en programas de monitoreo, tomar decisiones a tiempo y así proteger la calidad y sanidad de las vides. En el presente trabajo se empleó la metodología propuesta por Eastwell y colaboradores en 1995. La misma consistió en el aislamiento de la bacteria en medio selectivo RS, en la extracción/purificación de ADN bacteriano, amplificación por PCR, separación del producto amplificado por electroforesis y revelado por tinción, pudiéndose observar que el 100% del material con sintomatología que se utilizó presentó desarrollo de colonias características de Agrobacterium vitis. Al hacer la amplificación de los ADN y posterior revelado se observó, en primera instancia, que la amplificación no fue óptima, pero cuando se realizaron las distintas adaptaciones de la técnica se vieron diferentes resultados encontrándose que podría tratarse de: A. vitis virulento, no virulento o A. tumefaciens. Para ello fue necesario adecuar la técnica y estudiar algunos aspectos tales como las temperaturas de incubación de los medios de cultivos, evaluación de la concentración de ADN para determinar si existía una concentración mínima del mismo para su posterior amplificación. También se trabajó con diferentes concentraciones del gel de agarosa y se modificaron los volúmenes de siembra y los tiempos de corrida del gel en la cuba de electroforesis. Fue posible adaptar la metodología para la identificación de cepas de Agrobacterium vitis. Los mejores resultados se evidenciaron trabajando con una temperatura de incubación de las colonias de 28 °C, con una concentración del gel de agarosa del 2 % tal como lo indicaba la técnica original, volúmenes de siembra de electroforesis de 10 μl de PCR producto y un tiempo de corrida del gel en la cuba de electroforesis de 70 min a 90 Voltios. Además observamos que concentraciones de ADN superiores a 49 ng/μl registraron bandas visibles siendo las de 116 ng/μl o superiores las concentraciones más adecuadas y optimas para la obtención de bandas bien definidas y nítidas.

El viaje de campaña como estrategia pedagógica para alumnos de Ciencias Naturales. La experiencia de Fisiología Vegetal

La realización de viajes de campaña constituye un aporte fundamental para los estudios de grado de algunas carreras. Específicamente para alumnos del área biológica es la oportunidad de aprender en ambientes informales, realizar actividades que no podrían ser desarrolladas en el laboratorio y permite construir conocimiento a través de interacciones con el ambiente que invitan a observar, identificar, medir y comparar. En esta presentación se describen las características del viaje de campaña al Palmar de Colón del curso de Fisiología Vegetal de la Facultad de Ciencias Naturales y Museo, con el propósito de evaluar la experiencia piloto que el equipo docente viene desarrollando y definir algunas orientaciones para mejorar su aprovechamiento. El propósito de la actividad es que los alumnos integren contenidos previos de su carrera con los específicos del curso de Fisiología Vegetal para analizar, interpretar y explicar el comportamiento adaptativo de especies en ambientes naturales. Los alumnos deben completar una guía de actividades, en la registran parámetros descriptivos de cada ambiente, rasgos morfo-fisiológicos de las especies, miden procesos vinculados con el balance de agua y carbono y discuten su posible importancia en cada ambiente. Se realiza una puesta en común sobre cada ítem fomentando la discusión e intercambio de ideas. Con el fin de que los estudiantes tengan acceso a algunos equipos utilizados en la disciplina, la cátedra aporta aquellos que permitan efectuar mediciones morfológicas y fisiológicas de caracteres y procesos vinculados con los balances de agua y carbono. Se evalúa la experiencia a través de una encuesta.

El viaje de campaña como estrategia pedagógica para alumnos de Ciencias Naturales. La experiencia de Fisiología Vegetal

La realización de viajes de campaña constituye un aporte fundamental para los estudios de grado de algunas carreras. Específicamente para alumnos del área biológica es la oportunidad de aprender en ambientes informales, realizar actividades que no podrían ser desarrolladas en el laboratorio y permite construir conocimiento a través de interacciones con el ambiente que invitan a observar, identificar, medir y comparar. En esta presentación se describen las características del viaje de campaña al Palmar de Colón del curso de Fisiología Vegetal de la Facultad de Ciencias Naturales y Museo, con el propósito de evaluar la experiencia piloto que el equipo docente viene desarrollando y definir algunas orientaciones para mejorar su aprovechamiento. El propósito de la actividad es que los alumnos integren contenidos previos de su carrera con los específicos del curso de Fisiología Vegetal para analizar, interpretar y explicar el comportamiento adaptativo de especies en ambientes naturales. Los alumnos deben completar una guía de actividades, en la registran parámetros descriptivos de cada ambiente, rasgos morfo-fisiológicos de las especies, miden procesos vinculados con el balance de agua y carbono y discuten su posible importancia en cada ambiente. Se realiza una puesta en común sobre cada ítem fomentando la discusión e intercambio de ideas. Con el fin de que los estudiantes tengan acceso a algunos equipos utilizados en la disciplina, la cátedra aporta aquellos que permitan efectuar mediciones morfológicas y fisiológicas de caracteres y procesos vinculados con los balances de agua y carbono. Se evalúa la experiencia a través de una encuesta.