Viabilidade técnica e econômica da substituição de fontes convencionais de energia por biogás em assentamento rural do Estado de São Paulo

O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade econômica da implantação de dois biodigestores com uso de dejetos animais em área do Assentamento de Trabalhadores Rurais no município de Itaberá - SP, no ano de 2005; um deles para o fornecimento de energia para os domicílios e outro para as atividades produtivas. Foram avaliados os benefícios referentes ao fornecimento de energia elétrica e térmica, a partir do biogás, para cinco domicílios da agrovila do assentamento e para as atividades produtivas, comparativamente aos custos de construção e operação para produção de biogás. Os resultados mostraram a viabilidade econômica da produção de gás em ambos os biodigestores. Foram gerados benefícios no valor de R$ 3.698,00 por ano e R$ 9.080,57 por ano, nos biodigestores para os domicílios e produção, respectivamente; bem como o equivalente a R$ 1.478,28 por ano referentes à produção de biofertilizante. O custo anual do processo é de R$ 1.218,50 em cada biodigestor. O prazo de recuperação do investimento é de 2,5 anos e 11 meses, para a produção de biogás nos domicílios e na produção, respectivamente. Os resultados podem ser utilizados para subsidiar políticas públicas direcionadas ao aproveitamento de biomassa para a produção de energia a baixos custos no segmento da agricultura familiar.

Viabilidade econômica da utilização do biogás produzido em granja suínícola para geração de energia elétrica

A produção de biogás por meio de biodigestão anaeróbia representa um avanço para equacionar o problema dos dejetos produzidos pela suinocultura e disponibilidade de energia no meio rural. Este trabalho teve como objetivo estimar a viabilidade econômica de um sistema biointegrado para geração de eletricidade a partir do aproveitamento de dejetos de suínos. Os dados para este estudo foram coletados em uma agroindústria, onde são realizadas diversas atividades agrícolas; entretanto, a suinocultura foi selecionada para o processo de análise de biodigestão anaeróbia, pelo fato de gerar uma grande quantidade de dejetos, com dificuldade de disposição no meio ambiente, configurando um estudo de caso. O biodigestor analisado é um modelo tubular contínuo, com calha de água em alvenaria e com uma manta plástica como gasômetro, onde são depositados diariamente os dejetos de 2.300 suínos em fase de terminação. O investimento inicial para implantação foi estimado em R$ 51.537,17, e os custos anuais do sistema foram de R$ 5.708,20 com manutenção, R$ 4.390,40 com depreciação e R$ 1.366,77 com juros. Concluiu-se que o sistema de produção de biogás é viável do ponto de vista econômico, se o consumo de energia elétrica for de 35 kWh por dia, em média, onde o valor presente líquido (VLP) é de R$ 9.494,90, e a taxa interna de retorno (TIR) é de 9,34% ao ano.

Análise Energética da cultura do crambe (Crambe abyssinica hochst) produzida em plantio direto

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Custo de produção do maracujá-amarelo (Passiflora edulis)

Objetivou-se analisar economicamente a cultura do maracujá-amarelo (Passiflora edulis) na região de Marília-SP, safra de 2010/2011. Foram utilizadas estruturas do custo operacional efetivo e custo operacional total referente à fase de implantação e condução da lavoura por unidade de área e cinco indicadores de rentabilidade. Identificou-se um custo total de produção de R$ 37.751,67 por hectare ou R$ 1,89 por quilo da fruta. Os itens do custo operacional efetivo que mais oneraram o sistema de produção corresponderam às operações de máquinas (31,1%) e mão de obra (23,5%). Os indicadores de rentabilidade mostraram-se desfavoráveis para o sistema produtivo analisado, em decorrência, principalmente, do alto preço dos insumos e práticas para controle de doenças. Há necessidade de adequações técnicas relacionadas com o manejo fitossanitário da cultura para a redução do custo total de produção de modo a tornar a atividade rentável.

Desenvolvimento de uma ferramenta computacional para aplicação em métodos de elevação por bombeio centrífugo submerso

The Electrical Submersible Pump (ESP) has been one of the most appropriate solutions for lifting method in onshore and offshore applications. The typical features for this application are adverse temperature, viscosity fluids and gas environments. The difficulties in equipments maintenance and setup contributing to increasing costs of oil production in deep water, therefore, the optimization through automation can be a excellent approach for decrease costs and failures in subsurface equipment. This work describe a computer simulation related with the artificial lifting method ESP. This tool support the dynamic behavior of ESP approach, considering the source and electric energy transmission model for the motor, the electric motor model (including the thermal calculation), flow tubbing simulation, centrifugal pump behavior simulation with liquid nature effects and reservoir requirements. In addition, there are tri-dimensional animation for each ESP subsytem (transformer, motor, pump, seal, gas separator, command unit). This computer simulation propose a improvement for monitoring oil wells for maximization of well production. Currenty, the proprietaries simulators are based on specific equipments manufactures. Therefore, it is not possible simulation equipments of another manufactures. In the propose approach there are support for diverse kinds of manufactures equipments

Demanda energética nas operações mecanizadas na silagem de milho no sistema de silo bag

Foi avaliado o consumo energético das operações mecanizadas envolvidas na produção de silagem de planta inteira e silagem de grão úmido de milho, tendo como referência o processamento seco desse cereal. O ensaio foi conduzido na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas, e nas instalações da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia - UNESP, localizada no município de Botucatu - SP. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas no tempo (três épocas de colheita: silagem de planta inteira, silagem de grão úmido e colheita de grãos secos), com 10 repetições. As análises estatísticas foram realizadas por meio do programa ESTAT, pelo teste de média de Tukey, a 5% de probabilidade. A silagem de planta inteira teve o maior consumo de combustível por área. A secagem dos grãos de 15,5% para 13% foi responsável por 87% do gasto de energia por área. A silagem de grão úmido demandou o menor uso de energia por área nas operações mecanizadas.

Consumo de combustível na operação de subsolagem realizada antes e depois de diferentes sistemas de preparo periódico do solo

A subsolagem tem aumentado nos últimos anos de forma indiscriminada, faltando estudos que norteiem os melhores procedimentos para que novos problemas não sejam acrescentados devido a subsolagens inadequadas ou mesmo em solos onde a operação é desnecessária, e principalmente buscar redução no consumo de combustível. Dessa forma, este trabalho teve o objetivo de avaliar o consumo de combustível na operação de subsolagem efetuada antes e depois de diferentes sistemas de preparo periódico do solo, classificado como Nitossolo Vermelho distroférrico. Os preparos foram realizados com arado de discos, arado de discos mais uma gradagem de nivelamento, grade pesada, grade pesada mais gradagem de nivelamento e escarificador. A realização da subsolagem depois dos sistemas de preparo periódico requereu 15% menos de potência na barra de tração. A subsolagem depois dos diferentes sistemas de preparo economizou 16,5% de combustível por área. O deslizamento das rodas motrizes e a velocidade média operacional obtiveram melhor desempenho quando se realizou a subsolagem depois do preparo do solo.

Produção, acúmulo e exportação de nutrientes em grama esmeralda adubada com lodo de esgoto

Objetivou-se com o trabalho avaliar a extração total de macronutrientes pela grama esmeralda em função de doses de lodo de esgoto. O experimento foi instalado em área comercial de produção de grama esmeralda, localizada na cidade de Itapetininga (SP). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso; em parcelas subdivididas, com quatro repetições, sendo as parcelas principais constituídas de cinco doses de lodo (0, 10, 20, 30 e 40 Mg ha-1, base seca), e as subparcelas com dois sistemas de manejo (com e sem o uso de escarificador utilizado para romper uma camada superficial compactada). As doses de lodo aplicadas correspondem às doses de 100, 200, 300 e 400 kg ha-1 de nitrogênio. O aumento das doses de lodo de esgoto promoveu maior remoção de nutrientes pela grama esmeralda. As doses mais elevadas de N fornecido com o lodo de esgoto promoveram excessivo crescimento da grama e a redução do sistema radicular. Doses intermediárias entre 20 e 30 Mg ha-1 foram mais interessantes, pois reduziram a quantidade de aparas acumuladas, e promoveram um bom desenvolvimento dos rizomas + estolões e raízes, permitindo a formação de tapetes com maior resistência.

Incorporação de cinzas da casca de café na produção de placas cerâmicas para revestimento

Brazil is the world s leading coffee producer. In 2008, 45.99 million of 60 kg bags of benefited coffee were produced. In the process of improvement 50% is grain and 50% is husk, thus, 1.38 million tons of coffee husk are produced annually. The husk is used as combustible in the drying and improvement ovens in the coffee farms, generating ash as residue. These ashes contain a high concentration of alkaline metals and earth metals, mainly K2O and CaO. This work studies the use of this residue in the ceramic tiles industry, as fluxing agents in substitution to the feldspar. Ten mixtures with equal ratios of clay and kaolin, proceeding from Bahia and the residue (varying from 30 to 5%) were defined and produced in uniaxial tool die of 60x20mm with approximately 5 mm of thickness and 45MPa compacting pressure. The samples were fired in four different temperatures: 1100 °C, 1150 °C, 1185 °C and 1200 °C during 60 minutes and characterized by means of X-ray fluorescence, X-ray diffraction, gravimetric thermal analysis and differential thermal analysis. The results of water absorption, apparent porosity, linear shrinkage, XRD, dilatometry, flexural strength and SEM were also analysed. The test specimen with addition of 10% of ash fired in 1200 °C resulted in 0.18% water absorption and 40.77 MPa flexural strength, being classified as porcelain stoneware tiles according to ABNT, UNI and ISO norms

Obtenção de pós de Nb a partir da redução aluminotérmica com ignição por plasma

The aluminothermic reduction consists in an exothermic reaction between a metallic oxide and aluminum to produce the metal and the scum. The extracted melted metal of that reaction usually comes mixed with particles of Al2O3 resulting of the reduction, needing of subsequent refine to eliminate the residual impure as well as to eliminate porosities. Seeking to obtain a product in powder form with nanometric size or even submicrometric, the conventional heat source of the reaction aluminothermic , where a resistor is used (ignitor) as ignition source was substituted, for the plasma, that acts more efficient way in each particle of the sample. In that work it was used as metallic oxide the niobium pentoxide (Nb2O5) for the exothermal reaction Nb2O5 + Al. Amounts stoichiometric, substoichiometric and superestoichiometric of aluminum were used. The Nb2O5 powder was mixed with aluminum powder and milled in planetarium of high energy for a period of 6 hours. Those powders were immerged in plasm that acts in a punctual way in each particle, transfering heat, so that the reaction can be initiate and spread integrally for the whole volume of the particle. The mixture of Nb2O5 + Al was characterized through the particle size analysis by laser and X-ray diffraction (DRX) and the obtained product of reaction was characterized using the electronic microscopy of sweeping (MEV) and the formed phases were analyzed by DRX. Niobium powders with inferior sizes to 1 mm were obtained by that method. It is noticed, through the analysis of the obtained results, that is possible to accomplish the aluminothermic reduction process by plasma ignition with final particles with inferior sizes to the original oxide

Estudo de um secador solar fabricado apartir de sucata de tambor de polietileno

The scarcity of farmland, reducing the supply of irrigation water and lack of technologies for conservation, makes the globalized world facing serious difficulties in the production of food for its population. The most viable outlet for this dilemma is the dissemination of technologies, economically viable and available to the whole population, for dehydration of perishable foods produced. This paper presents a solar dryer of direct exposure to the production of dried fruit, made from recycled polyethylene drum of 200 liters, used for storing water or trash. The drum was sectioned in half in its longitudinal axis and has its halves together forming a trough-like structure. It describes the processes of construction and assembly of solar dryer proposed, whose main characteristic its low cost, and was designed for use by people with low income, for processing fruits widely available in our region (mango, banana, guava, cashew, pineapple, tomato and others) in dried fruit and flour, contributing significantly to increase the life of these foods. The nuts and flours can be used for own consumption and for marketing jobs and income generation. Tests were conducted to diagnose the feasibility of using solar dryer for the various types of tropical fruits. Were also compared parameters such as drying times and thermal efficiency obtained with the prototype found in the specialized literature in food dehydration. The drying times in the dryer were obtained competitive with those obtained in other models of dryers LMHES developed

Produção e qualidade de abóbora em função da idade das mudas e tipo de bandeja

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

Extração e pirólise do óleo de girassol (Helianthus annus l.) visando a produção de biocombustíveis

Nowadays, the growing environmental worry leads research the focus the application of alternative materials from renewable resources on the industrial process. The most common vegetable oil extractant using around the world is the hexane, a petroleum derived, toxic and flammable. Based on this fact, the goal of this work was to test vegetable oil extractions from sunflower seeds cultivated on the Rio Grande do Norte State using two extraction process, the mechanical expelling and solvent extraction, this one using hexane and ethanol as a alternative solvent. The solvent extractions were carried out in the Soxhlet extractor in three different extraction times (4, 6, and 8 hours). The effect of solvent and extraction time was evaluated. The mechanical extraction was carried out in a expeller and the sunflower oil obtained was characterized by its physical-chemical properties and compared with sunflower refinery oil. Furthermore this work also explored the pyrolysis reaction carried out by thermogravimetry measurement as alternative route to obtain biofuel. For this purpose the oil samples were heated to ambient temperature until 900°C in heating rate of 5, 10, 20ºC min-1 with the objective evaluated the kinetics parameters such activation energy and isoconversion. The TG/DTG curves show the thermal profile decomposition of triglycerides. The curves also showed that antioxidant presents on the refinery oil not influence on the thermal stability of sunflower oil. The total yield of the extraction s process with hexane and ethanol solvent were compared, and the results indicated that the extraction with ethanol were more efficient. The pyrolysis reaction results indicated that the use of unpurified oil required less energy to obtain the bio-oil

Uso de lodo de esgoto na produção de tapetes de grama esmeralda

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

Palma forrageira (Opuntia ficus indica e Nopalea cochenillifera) como matéria-prima para produção de etanol celulósico e enzimas celulolíticas

The need for new sources of energy and the concern about the environment have pushed the search for renewable energy sources such as ethanol. The use of lignocellulosic biomass as substrate appears as an important alternative because of the abundance of this raw material and for it does not compete with food production. However, the process still meets difficulties of implementation, including the cost for production of enzymes that degrade cellulose to fermentable sugars. The aim of this study was to evaluate the behavior of the species of cactus pear Opuntia ficus indica and Nopalea cochenillifera, commonly found in northeastern Brazil, as raw materials for the production of: 1) cellulosic ethanol by simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process, using two different strains of Saccharomyces cerevisiae (PE-2 and LNF CA-11), and 2) cellulolytic enzymes by semi-solid state fermentation (SSSF) using the filamentous fungus Penicillium chrysogenum. Before alcoholic fermentation process, the material was conditioned and pretreated by three different strategies: alkaline hydrogen peroxide, alkaline using NaOH and acid using H2SO4 followed by alkaline delignification with NaOH. Analysis of composition, crystallinity and enzymatic digestibility were carried out with the material before and after pretreatment. In addition, scanning electron microscopy images were used to compare qualitatively the material and observe the effects of pretreatments. An experimental design 2² with triplicate at the central point was used to evaluate the influence of temperature (30, 40 and 45 °C) and the initial charge of substrate (3, 4 and 5% cellulose) in the SSF process using the material obtained through the best condition and testing both strains of S. cerevisiae, one of them flocculent (LNF CA-11). For cellulase production, the filamentous fungus P. chrysogenum was tested with N. cochenillifera in the raw condition (without pretreatment) and pretrated hydrothermically, varying the pH of the fermentative medium (3, 5 and 7). The characterization of cactus pear resulted in 31.55% cellulose, 17.12% hemicellulose and 10.25% lignin for N. cochenillifera and 34.86% cellulose, 19.97% hemicellulose and 15.72% lignin for O. ficus indica. It has also been determined, to N. cochenillifera and O. ficus indica, the content of pectin (5.44% and 5.55% of calcium pectate, respectively), extractives (26.90% and 9.69%, respectively) and ashes (5.40% and 5.95%). Pretreatment using alkaline hydrogen peroxide resulted in the best cellulose recovery results (86.16% for N. cochenillifera and 93.59% for O. ficus indica) and delignification (48.79% and 23.84% for N. cochenillifera and O. ficus indica, respectively). This pretreatment was also the only one which did not increase the crystallinity index of the samples, in the case of O. ficus indica. However, when analyzing the enzymatic digestibility of cellulose, alkali pretreatment was the one which showed the best yields and therefore it was chosen for the tests in SSF. The experiments showed higher yield of conversion of cellulose to ethanol by PE-2 strain using the pretreated N. cochenillifera (93.81%) at 40 °C using 4% initial charge of cellulose. N. cochenillifera gave better yields than O. ficus indica and PE-2 strain showed better performance than CA-11. N. cochenillifera proved to be a substrate that can be used in the SSSF for enzymes production, reaching values of 1.00 U/g of CMCase and 0.85 FPU/g. The pretreatment was not effective to increase the enzymatic activity values