Biodiesel de buriti em trator: desempenho em função do tipo de diesel e da proporção de mistura na operação de preparo do solo

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Clonagem e expressão do gene engXCA de Xanthomonas campestri pv. campestris em Saccharmyces cerevisiae e estudos das endoglucanases nativa e recombinante

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Carvão (Sporisorium scitamineum) e podridão-abacaxi (Ceratocystis paradoxa) em cana-de-açúcar (Saccharum spp.): uma revisão

Sugarcane (Saccharum sp.) is an important grass cultivated in tropical and subtropical regions of the world, such as in Br, Ind, and Ch, and has its biomass being raw material for production of sugar, fuel ethanol, and some other derivatives. Fungal diseases infect sugarcane fields worldwide, damaging crops and thus, causing great economic losses. Fungal specialized structures act during all Pathogen-Host Relationship Cycle (PHRC) (survival, dissemination, infection, colonization, and reproduction of pathogen), maintaining fungal populations in cultivation soil, infecting plants in following crops and vegetative propagation of sugarcane by infected seeds may allow fungal transportation into regions where diseases haven’t occured before. Biotechnological methods and approaches have significantly contributed to understanding of the relationship among parasite and host, as to diseases management (control, detection, and prevention). Some techniques have daily applications in Agriculture, while others are only used in research and to breeding of host resistant varieties. Among notable diseases, smut (Sporisorium scitamineum) and pineapple disease (Ceratocystis paradoxa) are important because they cause damage and losses in sugarcane regions, although there are different periods for each one to occur. This work aims to review the PHRC for each patosystem, the biotechnological methods and approaches and its perspectives in the study and management of these diseases. As environment is an important factor to the effectiveness of PHRC, one chapter is dedicated to Global Climate Change (GCC) and its possible influences over these diseases in a longterm period

Immobilization of papain on chitin and chitosan and recycling of soluble enzyme for deflocculation of saccharomyces cerevisiae from bioethanol distilleries

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

Produção de bioetanol de segunda geração pelo consórcio Zymomonas mobilis CCT4494 e Candida tropicallis em resíduos de uvas Isabel e Bordô

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Total sugars in atmospheric aerosols: an alternative tracer for biomass burning

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

Desempenho de sondas Lambda no monitoramento de motores do ciclo Otto alimentados por etanol e GNV

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Flotação por ar dissolvido aplicado à separação de microalgas cultivadas em fotobiorreator, alimentado com vinhaça pré-tratada físico-quimicamente, com vistas à exploração de seu potencial bioenergético

Apesar de ser considerado um combustível sustentável, o etanol, produzido a partir da cana de açúcar, deixa um passivo de grandes proporções durante seu processo produtivo, a vinhaça, que vem sendo depositada nas próprias lavouras de cana de açúcar. É gerada na proporção de 12 litros para cada litro de etanol produzido em média, sendo rica em diversos nutrientes, os quais podem ser aproveitados para diversos fins como, por exemplo, meio de cultivo para microalgas. A presente pesquisa avaliou em uma primeira etapa a clarificação da vinhaça por um processo de coagulação com auxílio de um polímero catiônico, seguida de uma etapa de microfiltração tangencial em filtro de fibras ocas, o que permitiu uma redução superior a 77% para a cor aparente, de 99% para a turbidez e de 20% para a DQO, facilitando a utilização deste efluente para o cultivo de microalgas. Numa segunda etapa, foi avaliado o cultivo da microalga Chlorella vulgaris, em escala de bancada e operação em batelada, em meio preparado a partir da diluição da vinhaça em água de poço profundo, obtendo um aumento na biomassa produzida, determinado em termos de clorofila-a, em concentrações de vinhaça inferiores a 7,5% utilizando inóculo da ordem de 106 indivíduos. Tais dados permitiram a realização de ensaios de cultivo em escala contínua, com fotobiorreatores em escala piloto, gerando assim a biomassa utilizada nas próximas fases do estudo, que avaliaram a separação da biomassa gerada pelo processo de flotação por ar dissolvido. Os ensaios inicialmente realizados em escala de bancada e operados em batelada permitiram identificar as condições ótimas de operação, as quais foram então avaliadas em um flotador operando em fluxo contínuo. Tal flotador permitiu a obtenção de um lodo com teor de sólidos superior a 2%, o qual foi submetido à um processo final de desaguamento por centrifugação. Os ensaios de desaguamento, permitiram verificar que a utilização do mesmo polímero utilizado na etapa de clarificação permite a obtenção de um lodo mais estável, quando comparado com a não utilização de produto químico, na dosagem de polímero catiônico de 6 g.kg-1. A conclusão deste trabalho permitiu verificar a possibilidade de utilização da vinhaça como meio de cultivo de microalgas, reduzindo assim um dos impactos causados pela produção de etanol. Além disso foi possível verificar o potencial da FAD, para o espessamento de biomassa produzido em fotobiorreatores.

Estudo de modelos para o comportamento a altas queimas de varetas combustíveis de reatores a água leve pressurizada

Este trabalho tem como objetivo estudar as modificações introduzidas, ao longo de sucessivas versões, nos modelos empíricos do programa computacional FRAPCON utilizado para a simulação do comportamento sob irradiação de varetas combustíveis de Reatores a Água Leve Pressurizada (Pressurized Water Reactor - PWR) em regime de estado estacionário e sob condições de alta queima. No estudo, foram analisados os modelos empíricos utilizados pelo FRAPCON e que são apresentados em sua documentação oficial. Um estudo bibliográfico foi conduzido sobre os efeitos da alta queima em combustíveis nucleares visando melhorar o entendimento dos modelos utilizados pelo FRAPCON nestas condições. Foram feitas simulações do comportamento sob irradiação de uma vareta combustível típica de um reator PWR utilizando as versões 3.3, 3.4 e 3.5 do FRAPCON. Os resultados apresentados pelas diferentes versões do programa foram comparados entre si de forma a verificar as consequências das mudanças de modelo nos parâmetros de saída do programa. Foi possível observar que as modificações introduzidas trouxeram diferenças significativas nos resultados de parâmetros térmicos e mecânicos da vareta combustível, principalmente quando se evoluiu da versão FRAPCON-3.3 para a versão FRAPCON-3.5. Nessa ultima versão, obteve-se menores temperaturas na vareta combustível, menores tensões e deformações no revestimento, menor espessura da camada de oxido formada no revestimento a altas queimas na vareta combustível.

Avaliação da contaminação conjunta de Dekkera bruxellensis e Lactobacillus fermentum sobre a fermentação alcoólica: efeito do substrato e formas de controle

As contaminações por leveduras selvagens e por bactérias no processo de produção de etanol combustível no Brasil causam prejuízos ao rendimento fermentativo e aumento de custos pelo uso de biocidas. No entanto, poucos estudos tem focado no efeito das contaminações conjuntas de leveduras selvagens e bactérias e as possíveis interações entre os micro-organismos, especialmente em função dos diferentes substratos de fermentação e das formas de controle. Este trabalho teve por objetivos verificar o efeito do substrato (caldo de cana e melaço) sobre o desenvolvimento das contaminações pela levedura da espécie Dekkera bruxellensis e pela bactéria Lactobacillus fermentum, em co-culturas com Saccharomyces cerevisiae (linhagem industrial PE-2) e possíveis formas de controle do crescimento dos contaminantes (pelo uso de metabissulfito de potássio e adição de etanol ao tratamento ácido) sem afetar a levedura do processo. Os testes foram realizados em condições de crescimento (substrato com 4 °Brix, culturas agitadas) e fermentação com reciclo celular (substrato com 16 °Brix, culturas estáticas). Houve interação entre as leveduras e a bactéria quando crescidas em caldo de cana 4 °Brix. A levedura industrial não foi afetada pela presença dos micro-organismos contaminantes, no entanto, para D. bruxellensis a presença de L. fermentum interferiu positivamente no crescimento, com aumento no número de UFC, e consequentemente inibição do crescimento da bactéria. Em melaço, houve um estímulo ao crescimento de L. fermentum quando em co-cultura com S. cerevisiae. Houve influência das contaminações sobre os parâmetros avaliados no experimento (pH, açúcar redutor total, etanol, glicerol e crescimento das células) e a contaminação conjunta de L. fermentum e D. bruxellensis potencializou o efeito das contaminações pelos micro-organismos isoladamente, tanto em caldo quanto em melaço. A adição de 13% de etanol à solução de ácido sulfúrico pH 2,0 no tratamento celular resultou em uma diminuição significativa no número de UFC de D. bruxellensis (entre 90-99%). A levedura PE-2 foi pouco afetada pelo tratamento proposto. A bactéria L. fermentum teve seu crescimento afetado em todas as combinações testadas. Como os experimentos foram feitos em co-culturas, verificouse que pode haver influência de um micro-organismo sobre a viabilidade do outro, dependendo da reação ao tratamento ácido-etanol. O metabissulfito de potássio (MBP), no intervalo entre 200-400 mg/L, foi eficaz para controlar o crescimento de D. bruxellensis dependendo do meio de cultura e linhagem. Quando adicionado (250 mg/L) à solução ácida (pH 2,0) no tratamento celular, um efeito significativo foi observado nas culturas mistas, pois ocorreu a inativação do SO2 pela S. cerevisiae e uma provável proteção das células de D. bruxellensis, não sendo essa levedura prejudicada pelo MBP. A resposta fisiológica de S. cerevisiae na presença de MBP pode explicar a diminuição significativa na produção de etanol. Quando o MBP foi adicionado ao meio de fermentação, resultou no controle da D. bruxellensis mas não em sua morte, com efeito menos intensivo sobre a eficiência fermentativa. Em cocultura com a adição de MBP, a eficiência fermentativa foi significativamente menor do que na ausência de MBP.

Thermodynamic analysis of direct steam reforming of ethanol in molten carbonate fuel cell

Fuel cell as molten carbonate fuel cell (MCFC) operates at high temperatures. Thus, cogeneration processes may be performed, generating heat for its own process or for other purposes of steam generation in the industry. The use of ethanol is one of the best options because this is a renewable and less environmentally offensive fuel, and is cheaper than oil-derived hydrocarbons, as in the case of Brazil. In that country, because of technical, environmental, and economic advantages, the use of ethanol by steam reforming process has been the most investigated process. The objective of this study is to show a thermodynamic analysis of steam reforming of ethanol, to determine the best thermodynamic conditions where the highest volumes of products are produced, making possible a higher production of energy, that is, a more efficient use of resources. To attain this objective, mass and energy balances were performed. Equilibrium constants and advance degrees were calculated to get the best thermodynamic conditions to attain higher reforming efficiency and, hence, higher electric efficiency, using the Nernst equation. The advance degree (according to Castellan 1986, Fundamentos da Fisica/Quimica, Editora LTC, Rio de Janeiro, p. 529, in Portuguese) is a coefficient that indicates the evolution of a reaction, achieving a maximum value when all the reactants' content is used of reforming increases when the operation temperature also increases and when the operation pressure decreases. However, at atmospheric pressure (1 atm), the advance degree tends to stabilize in temperatures above 700 degrees C; that is, the volume of supplemental production of reforming products is very small with respect to high use of energy resources necessary. The use of unused ethanol is also suggested for heating of reactants before reforming. The results show the behavior of MCFC. The current density, at the same tension, is higher at 700 degrees C than other studied temperatures such as 600 and 650 degrees C. This fact occurs due to smaller use of hydrogen at lower temperatures that varies between 46.8% and 58.9% in temperatures between 600 and 700 degrees C. The higher calculated current density is 280 mA/cm(2). The power density increases when the volume of ethanol to be used also increases due to higher production of hydrogen. The highest produced powers at 190 mA/cm(2) are 99.8, 109.8, and 113.7 mW/cm(2) for 873, 923, and 973 K, respectively. The thermodynamic efficiency has the objective to show the connection among operational conditions and energetic factors, which are some parameters that describe a process of internal steam reforming of ethanol.

A solid paraffin-based carbon paste electrode modified with 2-aminothiazole organofunctionalized silica for differential pulse adsorptive stripping analysis of nickel in ethanol fuel

A solid paraffin-based carbon paste electrode modified with 2-aminothiazole organofunctionalized silica (SiAt-SPCPE) was applied to Ni2+ determination in commercial ethanol fuel samples. The proposed method comprised four steps: (1) Ni2+ preconcentration at open circuit potential directly in the ethanol fuel sample, (2) transference of the electrode to an electrochemical cell containing DMG, (3) differential pulse voltammogram registering and (4) surface regeneration by polishing the electrode. The proposed method combines the high Ni2+ adsorption capacity presented by 2-aminothiazole organofunctionalized silica with the electrochemical properties of the Ni(DMG)2 complex, whose electrochemical reduction provides the analytical signal.All experimental parameters involved in the proposed method were optimized. Using a preconcentration time of 20 min, it was obtained a linear range from 7.5 x 10(-9) to 1.0 x 10(-6) mol L-1 with detection limit of 2.0 x 10(-9) mol L-1. Recovery values between 96.5 and 102.4% were obtained for commercial samples spiked with 1.0 mu mol L-1 Ni2+ and the developed electrode was totally stable in ethanolic solutions. The contents of Ni2+ found in the commercial samples using the proposed method were compared to those obtained by graphite furnace atomic absorption spectroscopy by using the F- and t-test. Neither the F- nor t-values exceeded the critical values at 95% confidence level, confirming that there are not statistical differences between the results obtained by both methods. These results indicate that the developed electrode can be successfully employed to reliable Ni2+ determination in commercial ethanol fuel samples without any sample pretreatment or dilution step. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermodynamic analysis of direct steam reforming of ethanol in molten carbonate fuel cell

Fuel cell as MCFC (molten carbonate fuel cell) operate at high temperatures, and due to this issue, cogeneration processes may be performed, sending heat for own process or other purposes as steam generation in an industry. The use of ethanol for this purpose is one of the best options because this is a renewable and less environmentally offensive fuel, and cheaper than oil-derived hydrocarbons (in the case of Brazil). In the same country, because of technical, environmental and economic advantages, the use of ethanol by steam reforming process have been the most investigated process. The objective of this study is to show a thermodynamic analysis of steam reforming of ethanol, to determine the best thermodynamic conditions where are produced the highest volumes of products, making possible a higher production of energy, that is, a most-efficient use of resources. To attain this objective, mass and energy balances are performed. Equilibrium constants and advance degrees are calculated to get the best thermodynamic conditions to attain higher reforming efficiency and, hence, higher electric efficiency, using the Nernst equation. The advance degree of reforming increases when the operation temperature also increases and when the operation pressure decreases. But at atmospheric pressure (1 atm), the advance degree tends to the stability in temperatures above 700°C, that is, the volume of supplemental production of reforming products is very small for the high use of energy resources necessary. Reactants and products of the steam-reforming of ethanol that weren't used may be used for the reforming. The use of non-used ethanol is also suggested for heating of reactants before reforming. The results show the behavior of MCFC. The current density, at same tension, is higher at 700°C than other studied temperatures as 600 and 650°C. This fact occurs due to smaller use of hydrogen at lower temperatures that varies between 46.8 and 58.9% in temperatures between 600 and 700°C. The higher calculated current density is 280 mA/cm 2. The power density increases when the volume of ethanol to be used also increases due to higher production of hydrogen. The highest produced power at 190 mW/cm 2 is 99.8, 109.8 and 113.7 mW/cm2 for 873, 923 and 973K, respectively. The thermodynamic efficiency has the objective to show the connection among operational conditions and energetic factors, which are some parameters that describes a process of internal steam reforming of ethanol.

Determination of sulfate in ethanol fuel using an electrode chemically modified with polypyrrole by flow injection analysis

In this work, an electrode chemically modified with polypyrrole (PCME) was employed for determination of sulfate in ethanol fuel using a FIA system. The PCME was prepared by polymerization of pyrrole at a glassy carbon electrode by means of cyclic voltammetry technique. An analytical curve from 1.0 x 10−5 to 8.0 x 10−5 mol L−1 was obtained in flow injection system based on the PCME. An amperometric sensibility of 2.3 x 10−3 A mol−1 L and a detection limit of 2.5 x 10−6 mol L−1 were achieved. The proposed method was employed for determination of sulfate ions in commercial samples of ethanol fuel. The results were in good agreement with those obtained by the ionic chromatographic method.

Ethanol fuel analysis by time-domain reflectometry

The technique of Time Domain Reflectometry (TDR) is applied for qualifying ethanol adulterated with water and / or methanol. We used the commercial TDR model VG400, which was originally developed for determining soil moisture, making this study an original approach for qualifying fuels. Several samples of alcohol with the addition of its main contaminants (water and methanol) were prepared and measured with the TDR sensor. The results indicate good response linearity, showing the TDR technique is a promising technique for fuel qualification