Preparação e caracterização de catalisadores à base de titânio suportado em MCM-41 para produção de compostos oxigenados através da pirólise catalítica do capim elefante

In recent years, the area of advanced materials has been considerably, especially when it comes to materials for industrial use, such as is the case with structured porosity of catalysts suitable for catalytic processes. The use of catalysts combined with the fast pyrolysis process is an alternative to the oxygenate production of high added value, because, in addition to increasing the yield and quality of products, allows you to manipulate the selectivity to a product of interest, and therefore allows greater control over the characteristics of the final product. Based on these arguments, in this work were prepared titanium catalysts supported on MCM-41 for use in catalytic pyrolysis of biomass, called elephant grass. The reactions of pyrolysis of biomass were performed in a micro pyrolyzer, Py-5200, coupled to GC / MS, the company CDS Corporation, headquartered in the United States. The catalysts Ti-MCM-41 in different molar ratios were characterized by XRD, TG / DTG, FT-IR, SEM, XRF, UV-visible adsorption of nitrogen and the distribution of particle diameter and specific surface area measurement by the BET method. From the catalytic tests it was observed that the catalysts synthesized showed good results for the pyrolysis reaction.The main products were obtained a higher yield of aldehydes, ketones and furan. It was observed that the best reactivity is a direct function of the ratio Si/Ti, nature and concentration of the active species on mesoporous supports. Among the catalysts Ti-MCM-41 (molar ratio Si / Ti = 25 and 50), the ratio Si / Ti = 25 (400 ° C and 600 ° C) favored the cracking of oxygenates such as acids , aldehydes, ketones, furans and esters. Already the sample ratio Si / Ti = 50 had the highest yield of aromatic oxygenates

Carbono da biomassa microbiana em solo com aplicação de dejetos de suínos em sistema de plantio direto e convencional.

A aplicação de dejetos de suínos em solos cultivados pode alterar suas características químicas, físicas e biológicas. Estes estudos são importantes para compreensão e recomendação de práticas conservacionistas de uso do solo, que visam minimizar os efeitos da produção agrícola nos recursos naturais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o carbono da biomassa microbiana (CBM) do solo, em três profundidades, após a aplicação de cinco doses de dejetos líquidos de suínos (DLS) em sistema de plantio direto (SPD) e convencional (SPC). O experimento foi instalado em 1997, na Estação Experimental do Instituto Agronômico do Paraná, em Palotina, Paraná, em Latossolo Vermelho distroférrico de textura argilosa. Os tratamentos foram a aplicação de 0, 30, 60, 90 e 120 m3 ha-1 ano-1 de dejetos de suínos no solo cultivado em SPD ou SPC, em delineamento experimental de blocos casualizados, com três repetições. Em outubro de 2015, após o cultivo de aveia (Avena strigosa), foram coletadas amostras de solo, nas profundidades de 0-10 cm, 10-20 cm e 20-40 cm, para determinação dos atributos químicos e do CBM. O DLS apresentou em g L-1 58,20 de massa seca; 5,52 N; 3,97 P; 1,4 K; 3,32 Ca; 2,16 Mg; 0,01 Cu; 0,23 Zn; 0,06 Mn; densidade de 1,01 g cm-3 e condutividade de 10,72 mS cm-1. O CBM foi avaliado pelo método de fumigação-extração. O teor de carbono nos extratos foi quantificado por titulação com sulfato ferroso amoniacal, após a oxidação do dicromato de potássio por digestão sulfúrica. O CBM foi calculado utilizando um fator de correção Kc de 0,33. A análise de variância foi realizada a 5% de probabilidade e, quando significativo pelo teste F, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey. O CBM, com a aplicação de DLS no SPD, apresentou valores médios de 457, 355 e 284 micrograma C-CBM g solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm, respectivamente. No SPC, o CBM, com a aplicação de DLS, apresentou valores médios de 400, 284 e 253 micrograma C-CBM g solo, respectivamente, nas mesmas profundidades. Não houve efeito significativo das doses de DLS sobre o CBM nas profundidades 0-10, 10-20 e 20-40 cm, tanto sob SPD quanto SPC. Os valores de CBM foram maiores no SPD quando comparados com SPC na profundidade de 0-10 cm e 10-20 cm, não diferindo entre si na profundidade de 20-40 cm. Houve interação significativa entre as doses de DLS e SPD sobre o CBM, somente na adição das doses de 0 e 120 m3 ha-1 ano-1 DLS na profundidade de 10-20 cm.

Compostagem orgânica com materiais de origem vegetal, na Amazônia Central.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a temperatura e a qualidade nutricional de composto orgânico. As pilhas de compostagem foram montadas utilizando-se a biomassa verde de margaridão e mucuna-preta e das folhas secas de coqueiro, andirobeira e capim. Os materiais foram triturados e as pilhas montadas utilizando-se 70 % de biomassa seca e 30 % de biomassa verde. Foi determinado o conteúdo nutricional inicial do material foliar das espécies no início, e das pilhas de composto ao final do processo da compostagem. A temperatura das pilhas de composto foi monitorada a cada 8 dias. O delineamento foi de blocos casualizados com 5 repetições. A biomassa foliar de mucuna-preta e margaridão apresentaram teores significativos de P e K, que contribuíram para uma maior entrada desses elementos ao composto. O composto apresentou boas características nutricionais ao final do período de maturação, aos 107 dias.

Produção de mudas do maracujazeiro silvestre: Passiflora cincinnata Mast. BRS Sertão Forte (BRS SF).

Cultivar de maracujazeiro silvestre BRS Sertão Forte foi obtida por pesquisas desenvolvidas na Embrapa Semiárido (Petrolina, PE) em parceria com a Embrapa Cerrados (Planaltina, DF), resultante de um processo de seleção massal de uma população de acessos silvestres da espécie Passiflora cincinnata Mast. de diferentes origens, visando, principalmente, ao aumento da produtividade e do tamanho do fruto.

Avaliação de uma forrageira para a colheita mecânica do sorgo biomassa.

A oportunidade de utilização do sorgo biomassa como fonte para cogeração de energia nas usinas de cana-de-açúcar, durante o período de descanso desta cultura, permitiu à Embrapa Milho e Sorgo estabelecer um trabalho integrado com a indústria de máquinas para viabilizar a produção extensiva, principalmente na colheita mecânica, com a empresa Case New Holland, de Sorocaba-SP. Este trabalho foi muito importante para resolver um dos gargalos do sistema de produção do sorgo, que vinha utilizando as colhedoras de cana-de-açúcar, com modificações no arranjo das linhas de plantio, e com baixo rendimento. A possibilidade de utilização de uma forrageira, com alta capacidade operacional, entre 140 e 160 t/ha, com o arranjo de plantas normal, sem modificações, indicava ser um grande potencial para testes com o híbrido BRS 716, que vem demonstrando excelentes produtividades de massa verde, entre 120 e 150 t/ha, em um curto período de 150 a 180 dias. Este trabalho apresenta resultados inéditos no mundo, por sermos pioneiros com a cultura do sorgo biomassa, e teve a participação da Usina Santa Vitória, em Santa Vitória-MG, da empresa Energias Renováveis do Brasil - ERB; e da Usina Rio Vermelho, em Dracena-SP, que plantaram grandes áreas para testes dos sistemas de produção, além da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna, SP, com uma área de testes, de 5 ha.

Aplicação de composto orgânico em pessegueiros: produção e composição de frutos.

2015

Carbono da biomassa e atividade microbiana em solo sob manejo orgânico e manga no Pólo de Irrigação Petrolina - PE/Juazeiro - BA.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade microbiana e estabelecer estimativas do carbono proveniente da biomassa microbiana, em solo manejado com diferentes composições de coquetel vegetal e sob cultivo de manga, no Distrito de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina, PE, visando avaliar a dinâmica da matéria orgânica deste solo.

AGRIFIS - simulador de prospecção de cenários e avaliação de projetos de produção de sementes, óleo in natura e biodiesel de mamona.

Este trabalho propõe um modelo de prospecção de cenários e avaliação de projetos de atividades econômicas de produção agrícola de mamona caracterizada como agricultura familiar, extração de óleo vegetal in natura de sementes de mamona e produção de biodiesel (transesterificação), na forma de cadeia produtiva integrada. O modelo utiliza indicadores de avaliação econômico-flnanceiro, ambiental e social, como por exemplo, VPL, TIR, PBS, PBD, custo de produção, renda familiar, número de famílias assentadas e funcionários empregados, e outros, para identificar o desempenho de cada proposta de projeto. Para tanto, foi desenvolvido um ambiente computacional "AGRIFIS" para abrigar o modelo proposto nesse trabalho, que é uma ferramenta de apoio à tomada de decisão para investimentos em cadeia produtiva de mamona, pois se pode estimar o fluxo de caixa futuro de uma determinada proposta de projeto, incluindo as lucratividades, as despesas, a rentabilidade das famílias assentadas para determinadas condições pré-estabelecidas.

Cultivo da pupunheira (Bactris gasipaes H.B.K.) para produção de fruto no Amapá.

2001

Custos e rentabilidade da produção de juvenis de tilápia-do-nilo em tanques-rede utilizando-se diferentes densidades de estocagem

Neste trabalho foi realizada a análise econômica da produção de juvenis de tilápia-do-nilo em tanques-rede utilizando-se diferentes densidades de estocagem. O experimento foi desenvolvido em área aquícola, em delineamento de blocos casualizados, com quatro densidades de estocagem (100, 200, 300 e 400 peixes m-3), avaliadas com seis repetições, em dois períodos de criação: de março a abril de 2005 (52 dias - peso inicial de 43,08 ± 2,98 g e peso final de 262,14 ± 47,86 g) e de março a abril de 2006 (58 dias - peso inicial de 43,16 ± 5,34 g e peso final 314,24 ± 73,30 g). Foram avaliadas as seguintes variáveis econômicas: custo da ração mais custo do juvenil dividido pela biomassa, em R$ kg-1; porcentagem do custo da ração por quilo de peixe produzido sobre o preço de venda; porcentagem do custo do juvenil por quilo de peixe produzido sobre o preço de venda e; porcentagem dos custos da ração mais do juvenil por quilo de peixe produzido sobre o preço de venda. da menor densidade de estocagem (100) para a maior (400), ocorreu diminuição no ganho de peso diário e elevação do índice de conversão alimentar aparente, mas essa redução não comprometeu a taxa de sobrevivência. Entretanto, o ganho de biomassa aumentou com o adensamento de peixes. As maiores receitas líquidas foram obtidas nas densidades de estocagem de 100 e 200 peixes m-3. Os preços não remuneraram os custos operacionais (efetivo e total) em maiores densidades (300 e 400 peixes m-3). Os melhores resultados para a produção de juvenis de tilápia-do-nilo foram obtidos com densidades de até 200 peixes m-3.

Pirólise termoquímica de pós da fibra de coco seco em um reator de cilindro rotativo para produção de bio-óleo

This master thesis aims at developing a new methodology for thermochemical degradation of dry coconut fiber (dp = 0.25mm) using laboratory rotating cylinder reactor with the goal of producing bio-oil. The biomass was characterized by infrared spectroscopy with Fourier transform FTIR, thermogravimetric analysis TG, with evaluation of activation energy the in non-isothermal regime with heating rates of 5 and 10 °C/min, differential themogravimetric analysis DTG, sweeping electron microscopy SEM, higher heating value - HHV, immediate analysis such as evaluated all the amounts of its main constituents, i.e., lignin, cellulose and hemicelluloses. In the process, it was evaluated: reaction temperature (450, 500 and 550oC), carrier gas flow rate (50 and 100 cm³/min) and spin speed (20 and 25 Hz) to condensate the bio-oil. The feed rate of biomass (540 g/h), the rotation of the rotating cylinder (33.7 rpm) and reaction time (30 33 min) were constant. The phases obtained from the process of pyrolysis of dry coconut fiber were bio-oil, char and the gas phase non-condensed. A macroscopic mass balance was applied based on the weight of each phase to evaluate their yield. The highest yield of 20% was obtained from the following conditions: temperature of 500oC, inert gas flow of 100 cm³/min and spin speed of 20 Hz. In that condition, the yield in char was 24.3%, non-condensable gas phase was 37.6% and losses of approximately 22.6%. The following physicochemical properties: density, viscosity, pH, higher heating value, char content, FTIR and CHN analysis were evaluated. The sample obtained in the best operational condition was subjected to a qualitative chromatographic analysis aiming to know the constituents of the produced bio-oil, which were: phenol followed by sirigol, acetovanilona and vinyl guaiacol. The solid phase (char) was characterized through an immediate analysis (evaluation of moisture, volatiles, ashes and fixed carbon), higher heating value and FTIR. The non-condensing gas phase presented as main constituents CO2, CO and H2. The results were compared to the ones mentioned by the literature.

Pirólise rápida catalítica do capim elefante utilizando materiais mesoporosos e óxidos metálicos para deoxigenação em bio-óleo

The fast pyrolysis of lignocellulosic biomass is a thermochemical conversion process for production energy which have been very atratactive due to energetic use of its products: gas (CO, CO2, H2, CH4, etc.), liquid (bio-oil) and charcoal. The bio-oil is the main product of fast pyrolysis, and its final composition and characteristics is intrinsically related to quality of biomass (ash disposal, moisture, content of cellulose, hemicellulose and lignin) and efficiency removal of oxygen compounds that cause undesirable features such as increased viscosity, instability, corrosiveness and low calorific value. The oxygenates are originated in the conventional process of biomass pyrolysis, where the use of solid catalysts allows minimization of these products by improving the bio-oil quality. The present study aims to evaluate the products of catalytic pyrolysis of elephant grass (Pennisetum purpureum Schum) using solid catalysts as tungsten oxides, supported or not in mesoporous materials like MCM-41, derived silica from rice husk ash, aimed to reduce oxygenates produced in pyrolysis. The biomasss treatment by washing with heated water (CEL) or washing with acid solution (CELix) and application of tungsten catalysts on vapors from the pyrolysis process was designed to improve the pyrolysis products quality. Conventional and catalytic pyrolysis of biomass was performed in a micro-pyrolyzer, Py-5200, coupled to GC/MS. The synthesized catalysts were characterized by X ray diffraction, infrared spectroscopy, X ray fluorescence, temperature programmed reduction and thermogravimetric analysis. Kinetic studies applying the Flynn and Wall model were performed in order to evaluate the apparent activation energy of holoceluloce thermal decomposition on samples elephant grass (CE, CEL and CELix). The results show the effectiveness of the treatment process, reducing the ash content, and were also observed decrease in the apparent activation energy of these samples. The catalytic pyrolysis process converted most of the oxygenate componds in aromatics such as benzene, toluene, ethylbenzene, etc

Densidade de estocagem para produção de Acará-bandeira em viveiros escavados em policultivo com Camarão-da-amazônia

The aim of this study was to evaluate the production of Freshwater Angelfish (Pterophyllum scalare) in different stocking densities in cages polycultured with Amazon River Prawn (Macrobrachium amazonicum). Four treatments were evaluated (1; 2; 3 and 4 fish. 10 L(-1)) using two ponds and 24 experimental units. Water quality parameter reached adequate levels for the species. Production data were submitted to ANOVA. Fish produced in the lowest density showed higher values of final weight and standard length, and lower total biomass in comparison with the others treatments. Feed conversion rate, survival, batch uniformity and body factor were not significant different among treatments. The highest density tested produced more fish and gross yield than the others treatments. The density 20 fish. 10L(-1) is recommended to produce Freshwater Angelfish in cages polycultured with Amazon River Prawn.

Avaliação de ecótipos de figueira-da-índia [Opuntia ficus-indica L. (Miller)] para produção de fruto

A figueira-da-índia [Opuntia ficus-indica (L.) Miller] é uma espécie da família Cactaceae, com centro de origem e domesticação no México. Possui características morfofisiológicas particulares que permitem uma elevada eficiência de utilização da água. Esta espécie representa uma cultura alternativa para as regiões do interior de Portugal onde se prevê que as alterações climáticas possam vir a ter maior impacto. Em Maio de 2012 foram plantados, na Escola Superior Agrária de Castelo Branco num solo de baixa aptidão agrícola, cladódios de dezasseis ecótipos portugueses de O. ficus-indica e duas variedades italianas (“Gialla” e “Bianca”). O delineamento experimental consistiu em blocos casualizados completos com três repetições. O compasso foi de 2,5 x 1,5, com 15 plantas por população e um cladódio por cova. Previamente à plantação foi realizada a fertilização com adubo ternário, na proporção de 40 kg/ha de cada macronutriente (N, P e K). O ensaio foi conduzido em sequeiro nos dois primeiros anos, tendo sido fornecidos aproximadamente 70 mm de água no terceiro ano. Foi realizado o controlo mecânico de infestantes, sem mobilização do solo. As populações foram avaliadas no terceiro ano após a plantação tendo sido quantificada a produção média de frutos por planta (kg), número de frutos e classes de peso do fruto. Relativamente aos parâmetros estudados, verificou-se a existência de diferenças significativas entre as populações. As variedades “Gialla” e “Bianca” foram as mais produtivas destacando-se nitidamente dos ecótipos portugueses, o que reflete a sua origem como material vegetal melhorado. Ainda assim, entre as dezasseis populações portuguesas de O. ficus-indica, foi eleito um pequeno grupo de ecótipos com interesse para produção de fruto e que poderá constituir material de partida para iniciar um programa de melhoramento desta espécie.

Produção de mudas de citros com diferentes combinações copa e porta-enxerto em viveiro protegido.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de mudas de laranjeiras doces 'Pera' e 'Westin', tangerineira-tangor 'Piemonte' e limeira-ácida 'Tahiti' enxertadas em 14 porta-enxertos de citros em viveiro protegido. As mudas de laranjeiras-doces 'Pera D-6' e 'Westin', tangerineira-tangor 'Piemonte' e limeira-ácida 'Tahiti CNPMF-02' foram avaliadas em viveiro protegido após a enxertia, em 11 porta-enxertos híbridos: citrandarins 'Indio', 'Riverside' e 'San Diego', citrumelo 'Swingle 4475', HTR-051, TSKC x (LCR x TR)-040 e 059, LVK x LCR-010 e 038, TSKC x CTTR-002 e TSKC x CTSW-041, além de trifoliata 'Flying Dragon', limoeiro ?Cravo Santa Cruz' e tangerineira ?Sunki Tropical?. Coletaram-se variáveis biométricas e fisiológicas, sendo o delineamento experimental em blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, com 56 tratamentos, três repetições e dez plantas na parcela. Independentemente do porta-enxerto, a limeira-ácida 'Tahiti CNPMF-02' foi a copa mais vigorosa em viveiro, seguida da tangerineira-tangor 'Piemonte' e, por fim, pelas laranjeiras 'Pera-D6' e 'Westin'. A tangerineira 'Sunki Tropical' induziu maior crescimento vegetativo e de sistema radicular em combinação com todas as copas estudadas. O trifoliata 'Flying Dragon'e o híbrido HTR-051 necessitam de maior período para a formação das mudas em função do menor vigor desses genótipos, em combinação com todas as variedades copas avaliadas.