Efficient generation of one-group cross sections for coupled Monte Carlo depletion calculations

Coupled Monte Carlo depletion systems provide a versatile and an accurate tool for analyzing advanced thermal and fast reactor designs for a variety of fuel compositions and geometries. The main drawback of Monte Carlo-based systems is a long calculation time imposing significant restrictions on the complexity and amount of design-oriented calculations. This paper presents an alternative approach to interfacing the Monte Carlo and depletion modules aimed at addressing this problem. The main idea is to calculate the one-group cross sections for all relevant isotopes required by the depletion module in a separate module external to Monte Carlo calculations. Thus, the Monte Carlo module will produce the criticality and neutron spectrum only, without tallying of the individual isotope reaction rates. The onegroup cross section for all isotopes will be generated in a separate module by collapsing a universal multigroup (MG) cross-section library using the Monte Carlo calculated flux. Here, the term "universal" means that a single MG cross-section set will be applicable for all reactor systems and is independent of reactor characteristics such as a neutron spectrum; fuel composition; and fuel cell, assembly, and core geometries. This approach was originally proposed by Haeck et al. and implemented in the ALEPH code. Implementation of the proposed approach to Monte Carlo burnup interfacing was carried out through the BGCORE system. One-group cross sections generated by the BGCORE system were compared with those tallied directly by the MCNP code. Analysis of this comparison was carried out and led to the conclusion that in order to achieve the accuracy required for a reliable core and fuel cycle analysis, accounting for the background cross section (σ0) in the unresolved resonance energy region is essential. An extension of the one-group cross-section generation model was implemented and tested by tabulating and interpolating by a simplified σ0 model. A significant improvement of the one-group cross-section accuracy was demonstrated.

酿酒酵母和运动发酵单胞菌木薯乙醇发酵条件研究

本文结合我国燃料乙醇发展的方针政策，以酿酒酵母和运动发酵单胞菌为菌种研究其在非粮能源作物木薯中乙醇发酵的情况，为木薯原料更好地应用于生产中提供了理论依据。 酿酒酵母木薯高浓度乙醇发酵的研究。实验采用的木薯干淀粉含量约70-75%。以酿酒酵母为菌种进行高浓度乙醇发酵的工艺条件研究，最佳条件为：木薯干粉碎细度为35目，料水比1：2，α-淀粉酶用量0.09 KNU/g淀粉，蒸煮温度85 ℃，蒸煮时间15 min。采用30 ℃同步糖化发酵工艺，糖化酶用量为3.4 AGU/g淀粉，发酵时间30 h。在10 L发酵罐中，乙醇质量比达127.88 g/kg，发酵效率为88.28%，发酵强度4.263 g/kg/h，100 L中试研究中乙醇浓度为127.75 g/kg，发酵强度4.258 g/kg/h。利用高效液相色谱对发酵液中残糖进行了分析，证明葡萄糖、果糖等单糖已完全被菌体利用，剩余糖为二糖，三糖等不可发酵的低聚糖。 运动发酵单胞菌快速乙醇发酵的研究。对实验室保藏的8株运动发酵单胞菌进行比较，选择发酵速度最快的Zymomonas mobilis232B进行研究。该菌在纯葡萄糖中的最佳发酵条件为：葡萄糖浓度18%，起始pH 6-7，发酵温度30 ℃，发酵时间18 h，乙醇浓度88 g/kg。在以木薯为底物同步糖化快速乙醇发酵中，采用Full Factorial设计和最速上升实验确定了培养基成分中的2个显著性因子及其最适浓度：酵母粉4 g/kg，硫酸铵0.8 g/kg。在最适培养基条件下，对木薯料水比和糖化酶用量进行了优化，得到Z.mobilis232B木薯乙醇发酵最佳料水比1：3，糖化酶浓度4 AGU/g淀粉，乙醇发酵4.915 g/kg/h。利用高效液相色谱对发酵液中残糖进行了分析，剩余糖为二糖，三糖等，但成分较酵母发酵后复杂。 According to the fuel ethanol development plans and policies in our country, the ethanol production from cassava by Saccharomyces cerevisiae and Zymomonas mobilis was studied. It provided theoretical basis for ethanol fermentation by cassava in industry. Part 1 is the study of VHG (very high gravity) ethanol fermentation by Saccharomyces cerevisiae. The content of starch in cassava was 70-75%. Compared with the performances under different experimental conditions, the following optimal conditions for VHG fermentation were obtained: Granule size of dry cassava 35 mashes, hydromodulus of cassava to water at 1:2, α-amylase enzyme dosage 0.09 KNU/g starch, cooking temperature 85 ℃ for 15 min, using the SSF process (simultaneous saccharification and fermentation) and the amount of glucoamylase 3.4 AGU/g starch. Accordingly, the final ethanol concentration was up to 127.88 g/kg; the ethanol yield reached 88.28%, and ethanol productivity was 4.263 g/kg/h after 30 h. When the fermentation scale expanded to 100 L, the final ethanol concentration was 127.75 g/kg, and the ethanol productivity was 4.258 g/kg/h in 30 h. The residual sugar was analyzed by high performance liquid chromatography, and proved that there was no glucose and fructose. The residual reducing sugar was some unfermentable oligosaccharide Part 2 is the study of the rapid ethanol production by Zymomonas mobilis. Compare with other seven stains, Zymomonas mobilis 232B was selected for research. The optimum condition in glucose medium was as follow: glucose concentration 18%, initial pH 6-7, and fermentation temperature 30 ℃. The ethanol concentration was 88g/kg in 18 h. After that, rapid ethanol production from cassava in SSF by Zymomonas mobilis 232B was studied. Through a series of experiments aided by Full Factorial Design and steepest ascent search, the optimal concentration yeast extract and ammonium sulfate were determined: 4 g/kg and 0.8 g/kg, each. Under optimum medium conditions, the optimal hydromodulus of cassava to water and glucoamylase dosages were obtained: hydromodulus of cassava to water at 1:3 and glucoamylase dosages 4 AGU/g starch. The ethanol production reached 4.915 g/kg/h. The residual sugar was analyzed by HPLC, and proved that the residual reducing sugar was some unfermentable oligosaccharide，but the components were more complex than that fermentation by Saccharomyces cerevisiae.

Caracterización del sector transporte; marítimo, fluvial y aéreo, como un factor importante para el perfil logístico en Colombia

El Proyecto “Caracterización del sector Transporte; marítimo, fluvial y aéreo, como un factor importante para el perfil logístico en Colombia” es un trabajo que tiene como objeto elaborar un documento, que proporcione toda la información necesaria para comprender y analizar el sector a tratar, teniendo en cuenta los factores que influyeron en el proceso de conformación en cada uno de los sistemas de transporte, dando así un punto de partida para entender la situación actual y las posibles fallas a lo largo de todo el proceso logístico que este implica.

Estudo prospectivo da internacionalização do etanol combustível.

Esta dissertação tem como objetivo elaborar cenários para a internacionalização do etanol combustível através da metodologia da prospectiva estratégica. Após a descrição da história do desenvolvimento do etanol combustível na matriz energética brasileira, descreveram-se, além do atual mercado de etanol no Brasil e no Mundo, os principais aspectos que influenciarão no desenvolvimento de sua comercialização como commodity internacional. Para isto, é aplicada a metodologia de prospecção de cenários para a utilização do etanol no âmbito mundial. Para os cenários identificados, após a revisão das literaturas teórica e empírica sobre o tema, é elaborado um estudo que descreve estratégias de internacionalização possíveis para Petrobras Biocombustível S.A., subsidiária da Petrobras Petróleo Brasileiro S.A, responsável pelos negócios de etanol da companhia, tanto no Brasil quanto no exterior.

Uso de operações estruturadas para financiamento de projetos no setor sucroenergético brasileiro

O setor sucroenergético brasileiro passou por um intenso ciclo de crescimento nos últimos anos. Ainda assim, a demanda de etanol no país continua a superar a capacidade de produção, principalmente devido ao sucesso dos carros flex-fuel. As usinas voltaram também a atenção à bioeletricidade, aos alcoolquímicos e a diversos outros subprodutos e coprodutos do processo de produção de açúcar e etanol. Por estes motivos, se faz necessária a realização de maiores investimentos em ampliação e modernização das atuais usinas, e no aumento do número de unidades de produção. Para que tais investimentos sejam realizados da maneira mais eficiente, é necessário conhecer todas as opções de linhas de crédito disponíveis. Uma delas, pouco usada e com bons resultados é a Structured Project Finance. O presente trabalho tem como objetivo discutir o modelo de Structured Project Finance e apresentá-lo como uma possível alternativa de financiamento de projetos de usinas de açúcar e etanol no Brasil. Sua principal contribuição é apresentar uma alternativa de financiamento que agregue mais valor ao negócio.

Patentes e etanol lignocelulósico

Produção intelectual e desenvolvimento tecnológico podem diferenciar países e regiões no processo de desenvolvimento socioeconômico. No caso do Brasil, observa-se o papel energético do etanol combustível para veículos motorizados leves como um resultado importante do avanço tecnológico do país, que vai além da aptidão agroclimática. A contínua busca pela especialização tecnológica verticalizada do setor sucroenergético poderia levar o Brasil a uma posição, se não autônoma, mais confortável, não só de produtor de matéria-prima, mas de processos agregadores de valor no que diz respeito aos processos de produção de etanol de segunda geração, produzido a partir de biomassa lignocelulósica. O objetivo desta dissertação é analisar os esforços de P&D que resultaram em Depósitos e Publicações de patentes em órgãos oficiais como o United States Patent and Trademark Office (USPTO), o European Patent Office (EPO), e o Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI), no tema etanol de segunda geração. Ainda, verifica-se se esses esforços impactam no poder concorrencial de países e firmas depositantes de patentes. Além das coletas e observações dos dados dos órgãos acima mencionados, foram calculados para os dados de depósitos e publicações de patentes no tema bioetanol lignocelulósico os índices de Herfindahl Hirschman (HHI) e a razão de concentração (Concentration Ratio) CR4, tradicionalmente utilizados para que órgãos reguladores de defesa do consumidor autorizem fusões e aquisições entre participantes de um determinado mercado. Esse método permite a observação do grau de competitividade entre as firmas depositantes de patentes no tema e a possível tendência sobre a detenção do controle em futuro próximo e a corrida para venda de royalties dos processos desenvolvidos em diferentes áreas tecnológicas para incrementar a produção industrial de etanol avançado. Os resultados indicam uma concentração elevada dos esforços de pesquisa, medidos pelos depósitos de patentes, referentes a etanol de segunda geração, em um número muito reduzido de empresas norte-americanas, quando analisada a base de dados dos EUA. O sucesso desses esforços, mensurados pela publicação de patentes, contudo, não se mostra concentrado nem nos EUA nem na União Europeia. No caso do Brasil, ainda não são encontradas publicações de patentes no tema Lignocellulosic Bioethanol, bem como apenas uma empresa brasileira possui uma patente publicada nos Estados Unidos. Esses resultados sugerem que investimentos em pesquisa científica no Brasil podem produzir mais artigos publicados e titulação acadêmica/científica que propriamente o registro de patentes em órgãos especializados em qualificar a invenção de métodos, processos ou fórmulas, dentro e fora do país. Isso pode significar tanto baixo esforço em pesquisa no assunto quanto à perda pelo autor e/ou sua instituição da oportunidade de ter seu esforço de pesquisa recompensado por meio de royalties, como compensação pela criatividade, dedicação intelectual e de recursos econômicos. Os resultados deste estudo contribuem para o debate a respeito da crescente necessidade de produção e abastecimento de fontes renováveis de energia, como o biocombustível etanol avançado à base do derivado bagaço de cana-de-açúcar, a custos mais competitivos como matéria-prima adicional e para produção incremental de etanol em futuro próximo. As conclusões do estudo indicam a necessidade do aumento na produção de conhecimento aplicado e em esforços para garantir sua propriedade intelectual, permitindo o retorno patrimonial com royalties.

Criação de mercado de créditos de biocombustível avançado para geração de economia financeira e ambiental no comércio de etanol entre Brasil e Estados Unidos

O comércio de etanol entre Brasil e Estados Unidos é fortemente guiado por uma assimetria regulatória, que agrega valor ao etanol brasileiro ao gerar uma de-manda americana pelo produto derivado da cana de açúcar. A demanda advém dos mandatos de consumo de biocombustíveis estabelecidos no programa americano conhecido como Renewable Fuel Standard (RFS). A assimetria emerge pelo fato de RFS dar ao etanol brasileiro a classificação de Biocombustível Avançado, tornando-o para os Estados Unidos um produto mais nobre que o etanol derivado do amido de milho produzido domesticamente. Apesar dos processos produtivos tornarem os dois produtos diferenciados quanto ao teor de emissão de CO2 em seus ciclos de vida, o produto final é o mesmo: etanol anidro combustível. Portanto, quando a aquisição de etanol brasileiro pelos Estados Unidos é tal que torna o balanço do-méstico de oferta e demanda deficitário no Brasil, faz-se necessária a importação brasileira de etanol americano. Esse vai e vem do produto ocorre de forma simultâ-nea e, por isso, considera-se a existência de um fluxo redundante de etanol, geran-do custos logísticos, transacionais e emissões de CO2 que poderiam ser evitados. Dado que o objeto do interesse americano pelo produto brasileiro é o baixo índice de emissões de CO2 no ciclo de vida do etanol de cana de açúcar, o fluxo redun-dante de etanol pode ser substituído por transações de Créditos de Biocombustível Avançado, uma nova ideia que é desenvolvida ao longo deste trabalho. Para cada Crédito transacionado, os Estados Unidos contabilizarão em seu balanço a emissão de CO2 correspondente ao volume equivalente de etanol de cana de açúcar, trans-ferindo para o Brasil as emissões correspondentes ao mesmo volume de etanol de-rivado do amido de milho. A substituição do fluxo físico pela transação de contratos é a fonte de economia proposta no título deste trabalho.

O dumping ambiental no setor sucroalcooleiro à luz do princípio da livre concorrência

The goal of this study is to investigate about the existence or absence of environmental dumping in the production of fuel ethanol in Brazil, as well as identifying the reasons why the figure of ecological dumping is pernicious to the principles enumerated in constitutional economic order, in particular the principle of free competition. In the twenty-first century environmental issues gained momentum and importance in these terms, which was seen as a mere fallacy given the concern of governments of various countries, after all, environmental protection shows up as the only means of bringing about the maintenance of life at planet. Indeed, it is essential to halt the drastic effects of climate change, and think fast and efficient solutions. Undoubtedly, the contemporary requirements that resulted in the transition to a new economy brings with it the duty of enterprise search for sustainability, and this behavior can not be passive, otherwise it is imperative to work hard and incessant economic agents, even if initially costs are high, this step will ensure a production accountable, transparent and free from accusations of environmental degradation. It is also intended to study the importance of the sector not only as a source of economic growth, but mainly, its contribution to national development, without forgetting that this is devoted in the Constitution of 1988 as one of the objectives of the Federative Republic of Brazil. In fact, the criticism most common perceptions about the production of biofuels, said the interests of the countries producing them in large scale, will eventually generate a exhaustion of soil and a significant increase in food prices. However, the ethanol produced in Brazil is unique in that it is produced from cane sugar, a product is not intended for human or animal, not to mention that the recovery of land just to the rotation with the planting other cultures. It is expected that environmental certifications are useful to demonstrate the quality of ethanol for export and to refute unfounded criticism. Finally, this study will be analyzed further solutions for the plants to develop an economic activity without damaging the environment and in compliance with Brazilian law

Avaliação do método das adições de analito para a determinação de sódio em álcool combustível por espestrometria de emissão atômica em chama

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Comparative study of cogeneration systems in a chemical industry

With the large penetration of the natural gas into the Brazilian energy structure, industries such as paper mills and chemical plants are analyzing the feasibility of implementing cogeneration schemes appropriate to this fuel. The analysis of the energy demand patterns of a chemical company from the photographic sector revealed the possibility of using combined cycles or diesel engine cogeneration schemes keeping the existing compression refrigeration units and steam or gas cycle cogeneration systems with absorption refrigeration units. In terms of economic attractiveness, an analysis based on the method of the internal rate of return was performed. The results indicated that the schemes composed by reciprocating engines and combined cycle with compression chillers, as well as the gas cycle scheme with absorption chiller, present return periods of up to 3 years, showing that the investment in cogeneration could be of interest for this plant. (C) 2000 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Comportamento fermentativo de linhagens industriais de Saccharomyces cerevisiae em mosto com diferentes concentrações de sacarose e fontes estruturalmente complexas de nitrogênio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito dos pré-tratamentos químicos e físicos do bagaço de cana-de-açúcar na hidrólise enzimática

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Determinação direta e simultânea de 'AL', 'AS', 'CU', 'FE', 'MN' e 'NI' em álcool etílico hidratado combustível por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo sobre interações entre leveduras Saccharomyces cerevisiae nas fermentações em batelada alimentada em altas temperaturas

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Fermentação de mosto com alto teor de sacarose para a produção de bioetanol combustível por diferentes linhagens de Saccharomyces cerevisiae usando alta densidade celular

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ