Potential of municipal solid waste (MSW) as a source of energy in São Paulo: Its impact on CO2 balance

Energy generation is needed in São Paulo and MSW represents a promising alternative, although it is more expensive than hydroelectric power. About 14 900 t/day of MSW is generated, of which 8433 t/day is domestic and commercial MSW. From this amount, 1800 t will be destined to generate 30 MW of power. The eco-balance of CO2 has been considered for incineration and recycling. The recycling program of plastics, metals, paper and glass would represent a significant reduction in energy and CO2 emission. The total CO2 released is 3.34 x 10(5) t/yr without recycling. and is 1.25 x 10(5) t/yr with a recycling program. Most of the CO2 comes from plastics and paper production. Economic aspects could probably favor Incineration with energy production as the best option. (C) 1998 Published by Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Pre-harvest sugarcane burning: Determination of emission factors through laboratory measurements

Sugarcane is an important crop for the Brazilian economy and roughly 50% of its production is used to produce ethanol. However, the common practice of pre-harvest burning of sugarcane straw emits particulate material, greenhouse gases, and tropospheric ozone precursors to the atmosphere. Even with policies to eliminate the practice of pre-harvest sugarcane burning in the near future, there is still significant environmental damage. Thus, the generation of reliable inventories of emissions due to this activity is crucial in order to assess their environmental impact. Nevertheless, the official Brazilian emissions inventory does not presently include the contribution from pre-harvest sugarcane burning. In this context, this work aims to determine sugarcane straw burning emission factors for some trace gases and particulate material smaller than 2.5μm in the laboratory. Excess mixing ratios for CO2, CO, NOX, UHC (unburned hydrocarbons), and PM2.5 were measured, allowing the estimation of their respective emission factors. Average estimated values for emission factors (g kg-1 of burned dry biomass) were 1,303 ± 218 for CO2, 65 ± 14 for CO, 1.5 ± 0.4 for NOX, 16 ± 6 for UHC, and 2.6 ± 1.6 for PM2.5. These emission factors can be used to generate more realistic emission inventories and therefore improve the results of air quality models. © 2012 by the authors; licensee MDPI, Basel, Switzerland.

Ciclo combinado com gaseificação integrada de biomassa – análise de penalidade exergética de emissão de CO2

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Estudo dos potenciais impactos das mudanças climáticas e de alterações na cobertura vegetal nos recursos hídricos na Região Central da Amazônia

Este trabalho busca avaliar e quantificar os impactos na disponibilidade hídrica local na região da Amazônia Central, decorrentes de possíveis mudanças climáticas e modificações na cobertura vegetal, por meio de um experimento de simulação numérica com o modelo de biosfera Common Land Model (CLM), no modo “off line”. Os resultados de 9 modelos climáticos acoplados Oceano-Atmosfera para três cenários de alterações climáticas do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC-AR4) foram utilizados para compor a base das forçantes climáticas do modelo de biosfera CLM. Em relação ao uso da terra, foram utilizados cenários de dinâmica de desmatamento para a região no caso “business as usual” previstos para cada ano do período de 2001 a 2050. A área de estudo compreende o domínio da drenagem da Bacia do Rio Cuieiras na Amazônia Central. A partir dos resultados dos modelos analisaram-se, para cada conjunto de simulações, as incertezas das projeções em relação à precipitação e a temperatura e o impacto no ciclo hidrológico terrestre, considerando a variabilidade entre os modelos e os cenários de emissões de CO2; bem como as alterações nas componentes do balanço de água e energia a superfície associada a variações progressivas na cobertura de floresta e sua substituição por pastagem. Os resultados indicam que diante de um cenário de mudanças climáticas que resultem em uma diminuição (aumento) persistente na precipitação média anual, tanto o escoamento quanto o armazenamento de água no solo serão diretamente afetados. Em relação às alterações na cobertura vegetal tanto as componentes dos balanços de água e energia foram significativamente afetados pela substituição da floresta por pastagem, apresentando redução na evapotranspiração e aumentos no armazenamento de água no solo e do escoamento total.

Emissão de dióxido de carbono e estoque de carbono em sistemas convencionais e alternativo de produção agropecuária no Nordeste paraense

A aplicação de técnicas menos agressivas ao meio ambiente, como o uso de sistemas alternativos (corte e trituração), no lugar dos sistemas convencionais (corte-e-queima), além de favorecer o equilíbrio dos ciclos biogeoquímicos em áreas florestais, contribui para a mitigação das mudanças climáticas. O objetivo deste estudo foi estimar a emissão e o estoque de carbono do solo em sistemas de produção agropecuária em unidades rurais familiares do Nordeste paraense. Os estudos foram conduzidos em área de agricultor familiar no Município de Mãe do Rio, com temperatura média anual de 25 a 28°C, precipitação pluviométrica acimade 2500 mm e com solo predominante do tipo Latossolo Amarelo distrófico de textura média a argilosa. Foram selecionados 3 sistemas de uso da terra (cultivo com Schizolobium amazonicum, roça e silvipastoril) e mais uma área de referencia (floresta secundária), com 4 parcelas, medindo 20 m x 20 m cada. Foram avaliados a emissão de CO2 do solo, estoque de carbono no solo, estoque da liteira no solo e estoque de carbono na liteira. Os dados foram submetidos à Análise de Variância (ANOVA) e à comparação das médias pelo teste de Tukey, ao nível de 5%. Em todos os sistemas avaliados, as maiores emissões de CO2 do solo, observadas no período chuvoso, foram no sistema silvipastoril (5,02 Wmol CO2 m^-2 s^-1), em comparação à área da floresta secundária (3,56 Wmol CO2 m^-2 s^-1). De todas as áreas estudadas a maior emissão anual foi encontrada no sistema silvipastoril. O estoque de carbono no solo foi maior na área da floresta secundária, com total de 157± 31,10 Mg ha^-1 (0-100 cm). O maior estoque de liteira no solo encontrado foi para a fração da liteira não-lenhosa, em todos os sistemas agropecuários e floresta secundária. O maior estoque de carbono na liteira não-lenhosa total foi observada no mês de janeiro/2010, com média geral de 4,31± 3,0 Mg ha^-1, em todos os sistemas avaliados. Os sistemas de uso da terra que não utilizam o fogo no preparo da área, como os sistemas alternativos de corte-e-trituração, além de contribuirem para a mitigação das mudanças climáticas, ajudam na manutenção do funcionamento adequado dos ciclos biogeoquímicos nos ecossistemas terrestres.

Caracterização potenciométrica de substâncias húmicas extraídas de solos da Antártica Marítima

Monitoring of soil carbon storage may indicate possible effects of climate change on the terrestrial environment and it is therefore necessary to understand the influence of redox potential and chemical characteristics of humic substances (HS) of Antarctic soil. Five soils from King George Island were used. HS were extracted, quantified and characterized by potentiometry and the content of total carbon and nitrogen determined. HS of these soils had greater aliphatic character, low content of phenolic groups, lower acidity and lower formal standard electrode potential, compared to HS of soils from other regions, suggesting they are more likely to be oxidized.

Atividade enzimática no solo e dinâmica de carbono e nitrogênio em pastos de capim-tanzânia sob índices de área foliar residual

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Analise das emissões de CO2 e de energia - simulação com novas tecnologias siderúrgicas

The process of steel production emits a large quantity of greenhouse gases, specifically carbon dioxide (CO2), and the reduction of such emissions is one of the main challenges for the industry in the 21st. Century. To quantify these emissions, the Worldsteel Association (association of the 170 large steel manufacturers of the world) published a methodology (CO2 Emission Data Collection) for calculation and comparison of CO2 emissions among its members. After that, in 2010, this methodology became an ISO (International Organization for Standardization) norm. Today, the calculation of the CO2 emissions in steel making companies follow the ISO 14404-1 for units with blast furnaces and the ISO 14404-2 for units with electric furnaces. In the last years, new technologies were and continue to be developed for the steel making sector aiming at energetic improvements and greenhouse gas reductions (mainly CO2) by the several processes involved in the production of steel. This work had the objective of producing a tool to calculate the CO2 emissions for the steel making sector. An Excel spreadsheet was developed to calculate the emission intensities of CO2 of a steel plant, the Usina Presidente Vargas, of the Companhia Siderúrgica Nacional (CSN). The spreadsheet furnishes results of CO2 emissions and energetic fluxes, and simulates the benefits that some of the new technologies can give to the company. The spreadsheet calculates the emissions in two ways: a) based on the carbon fluxes that enter the unit, and b) based on the emissions of each specific process within the unit (coking, sinterization, blast furnace, among others)

Fluxo de gases de efeito estufa na implantação de sistema silvipastoril em pastejo com ovinos

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

Ciclagem de carbono em área sob semeadura direta e aplicação de lodo de esgoto

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Emissão de gases de efeito estufa e estoque de carbono no solo em função do manejo e correção de acidez

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

Análise termoeconômica e eficiência ecológica de uma termoelétrica com absorção química de CO2

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Emissão de gases de efeito estufa e estoque de carbono no sistema solo-planta em função do sistema de produção e da aplicação superficial de corretivo da acidez

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Soil carbon balance in a tropical grassland: Estimation of soil respiration and its partitioning using a semi-empirical model

In savannah and tropical grasslands, which account for 60% of grasslands worldwide, a large share of ecosystem carbon is located below ground due to high root:shoot ratios. Temporal variations in soil CO2 efflux (R-S) were investigated in a grassland of coastal Congo over two years. The objectives were (1) to identify the main factors controlling seasonal variations in R-S and (2) to develop a semi-empirical model describing R-S and including a heterotrophic component (R-H) and an autotrophic component (R-A). Plant above-ground activity was found to exert strong control over soil respiration since 71% of seasonal R-S variability was explained by the quantity of photosynthetically active radiation absorbed (APAR) by the grass canopy. We tested an additive model including a parameter enabling R-S partitioning into R-A and R-H. Assumptions underlying this model were that R-A mainly depended on the amount of photosynthates allocated below ground and that microbial and root activity was mostly controlled by soil temperature and soil moisture. The model provided a reasonably good prediction of seasonal variations in R-S (R-2 = 0.85) which varied between 5.4 mu mol m(-2) s(-1) in the wet season and 0.9 mu mol m(-2) s(-1) at the end of the dry season. The model was subsequently used to obtain annual estimates of R-S, R-A and R-H. In accordance with results reported for other tropical grasslands, we estimated that R-H accounted for 44% of R-S, which represented a flux similar to the amount of carbon brought annually to the soil from below-ground litter production. Overall, this study opens up prospects for simulating the carbon budget of tropical grasslands on a large scale using remotely sensed data. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Long-Term and Seasonal Variations in CO2: Linkages to Catchment Alkalinity Generation

As atmospheric emissions of S have declined in the Northern Hemisphere, there has been an expectation of increased pH and alkalinity in streams believed to have been acidified by excess S and N. Many streams and lakes have not recovered. Evidence from East Bear Brook in Maine, USA and modelling with the groundwater acid-base model MAGIC (Cosby et al. 1985a,b) indicate that seasonal and yearly variations in soil PCO2 are adequate to enhance or even reverse acid-base (alkalinity) changes anticipated from modest decreases of SO4 in surface waters. Alkalinity is generated in the soil by exchange of H+ from dissociation of H2CO3, which in turn is derived from the dissolving of soil CO2. The variation in soil PCO2 produces an alkalinity variation of up to 15 mu eq L-1 in stream water. Detecting and relating increases in alkalinity to decreases in stream SO4 are significantly more difficult in the short term because of this effect. For example, modelled alkalinity recovery at Bear Brook due to a decline of 20 mu eq SO4 L-1 in soil solution is compensated by a decline from 0.4 to 0.2% for soil air PCO2. This compensation ability decays over time as base saturation declines. Variable PCO2 has less effect in more acidic soils. Short-term decreases of PCO2 below the long-term average value produce short-term decreases in alkalinity, whereas short-term increases in PCO2 produce shortterm alkalization. Trend analysis for detecting recovery of streams and lakes from acidification after reduced atmospheric emissions will require a longer monitoring period for statistical significance than previously appreciated.