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Bibliografia: p. 311-313 A biomassa de madeira responde atualmente por 8,7% da matriz energética mundial e 13,9% da brasileira. A oferta de biomassa florestal se dá por resíduos (florestais, industriais ou urbanos) ou plantações de florestas energéticas. Os resíduos florestais e industriais são a maior oportunidade no curto prazo, enquanto a oferta oriunda de plantações de finalidade exclusivamente energética ainda é incipiente e está restrita a alguns países, mas tem grande potencial de desenvolvimento no longo prazo, em especial no Brasil. A peletização diminui o teor de umidade da madeira e aumenta sua densidade, ampliando as possibilidades de comércio internacional, em face das diminuições do custo relativo do frete, de forma que o pellet de madeira é hoje a biomassa sólida para fins energéticos mais negociada no mundo. O maior desenvolvimento desse mercado está intrinsecamente relacionado a possíveis adoções de metas de redução de emissão de CO2 por países desenvolvidos e em desenvolvimento e deve ser impulsionado no futuro por meio do desenvolvimento de tecnologias relacionadas a gaseificação, biorrefinarias e segunda geração de biocombustíveis.

Com a crescente busca por fontes energéticas renováveis alternativas ao petróleo, o uso de biomassa lignocelulósica, como Pennisetum purpureum (capim-elefante), apresenta-se como uma alternativa para a produção de etanol de segunda geração. Entretanto, a matéria-prima necessita ser pré-tratada apropriadamente para facilitar a ação das enzimas ao material. Entre os métodos de pré-tratamento, explosão a vapor é considerado um dos mais eficientes. No presente trabalho, o capim-elefante foi pré-tratado por explosão a vapor em diferentes temperaturas (180, 190, 200 °C) e tempos de residência (6, 8 e 10 min). As amostras prétratadas foram empregadas para produção de celulases e xilanases por Penicillium echinulatum. Essas enzimas foram utilizadas para hidrolisar capim-elefante e posteriormente realizou-se a fermentação alcóolica dos açúcares liberados. Quanto à produção de enzimas em cultivo submerso (CS), verificou-se efeito positivo da realização do pré-tratamento da biomassa para celulases totais (Filter Paper Activity (FPA) e endoglucanases) e β-glucosidases, sendo os pré-tratamentos realizados a 190 ºC / 8 e 190 ºC / 6 min os mais promissores. Para os cultivos em estado sólido (CES), a substituição de 50 % do capimelefante pré-tratado por explosão a vapor e submetido à lavagem por farelo de trigo favoreceu as produções de FPA (190 ºC / 8 min), de endoglicanases (200 ºC / 6 min) e de β-glicosidases (180 ºC / 6 min). Os meios formulados com capim-elefante não tratado apresentaram promissores títulos enzimáticos para FPA (23,38 ± 0,01 UI.g-1), endoglicanases (161,07 ± 0,66 UI.g-1) e xilanases (505,95 ± 39,23 UI.g-1), todos no quinto dia de cultivo. Para xilanases as maiores produções foram obtidas com capim-elefante não tratado em ambas as formas de condução de processo (CS e CES). Nas hidrólises enzimáticas, os maiores rendimentos de açúcares redutores foram obtidos quando empregou-se capim-elefante pré-tratado por explosão a vapor a 200 ºC / 10 min, e não lavado após o pré-tratamento (863,42 ± 62,52 mg.g-1). As maiores liberações de glicose foram obtidas para as amostras lavadas, pré-tratadas a 190 °C / 8 min (243,29 ± 6,19 mg.g-1), a 190 ºC / 10 min (248,34 ± 6,27 mg.g-1) e a 200 ºC / 10 min (246,00 ± 9,60 mg.g-1), após 48 h de hidrólise. Para a produção de etanol, os prétratamentos a 200 °C / 6 min com amostras lavadas possibilitaram as maiores produções, atingindo valores de 110,45 L por grama de capim-elefante pré-tratado, considerando-se a perda de massa durante o pré-tratamento. Os dados obtidos indicam o potencial do capimelefante tanto como matéria-prima para a produção de enzimas como para a liberação de açúcares redutores. Os resultados também revelam a necessidade de remover substâncias inibitórias formadas durante o pré-tratamento por explosão a vapor por meio de lavagem com água antes do processo de hidrólise enzimática e fermentação alcoólica. With the growing demand for sources of renewable energy as alternatives to petroleum, the use of lignocellulosic biomasses, such as Pennisetum purpureum (elephant grass), may provide a viable alternative to second generation ethanol production. However, the raw material must first be appropriately pretreated to facilitate the action of the enzyme on the material. Among pretreatment methods, steam explosion is considered one of the most efficient for biomass descontruction. In the present study, elephant grass was pretreated by steam explosion at different temperatures (180, 190, 200 °C) and residence times (6, 8 and 10 min). The pretreated samples were used to produce cellulases and xylanases by Penicillium echinulatum. These enzymes were used to hydrolyse elephant grass and subsequently the released sugars were used for alcoholic fermentation. For enzyme production in submerged cultivation (SC), the pretreatment of biomass showed a positive effect on total cellulases (Filter Paper Activity (FPA)), endoglucanases and β-glucosidases, being pretreatments performed at 190 °C / 8 and 190 °C / 6 min were the most promising. For solid state cultivations (SSC), replacing 50 % of elephant grass pretreated by steam explosion and submitted to washing by wheat bran favoured the productions of FPA (190 °C / 8 min), endoglucanases (200 °C / 6 min) and β-glucosidase (180 °C / 6 min). The media formulated with untreated elephant grass showed promising enzymatic titles for FPA (23.38  0.01 IU.g-1), endoglucanases (161.07  0.66 IU.g-1) and xylanases (505.95  39.23 IU.g-1) all in the fifth day of cultivation. For xylanases, the highest productions were obtained for the untreated elephant grass for both forms of the conduction process (SSC and SC). In enzymatic hydrolysis, the highest yield of reducing sugars was obtained when elephant grass pretreated at 200 °C / 10 min and unwashed after the pretreatment (863.42 ± 62.52 mg.g-1) was used. The highest release of glucose was obtained for the samples that were washed and pretreated at 190 °C / 8 min (243.29 ± 6.19 mg.g-1), 190 °C / 10 min (248.34 ± 6.27 mg.g-1) 200 °C / 10 min (246.00 ± 9.60 mg.g-1) after 48 h of hydrolysis. For ethanol production, the pretreatments at 200 °C / 6 min and washed exhibited the highest production, up to 110.45 L per gram of pretreated elephant grass, considering the loss of mass during pretreatment. These data support the use of elephant grass as a raw material for enzyme production as well for the release of reducing sugars. These results also reveal the need to remove inhibitory substances formed during steam explosion pretreatment by washing with water prior to enzymatic hydrolysis and alcoholic fermentation.

Atualmente o interesse no bio-óleo para geração de energia e para produção de insumos químicos vem crescendo. O bio-óleo produzido a partir da pirólise rápida de biomassa gera compostos químicos de grande valor agregado para indústria química. Os compostos orgânicos voláteis (COVs) provenientes do bio-óleo como metanol, etanol, acetona, ácido acético e furfural podem ser recuperados e comercializados. A determinação e a quantificação dos COVs são realizadas por cromatografia gasosa. No entanto, os COVs do bio-óleo não podem ser caracterizados diretamente por cromatografia gasosa, pois o bio-óleo é uma matriz complexa e necessita de várias etapas de preparação de amostra. Este problema pode ser diminuído aplicando a técnica de headspace de evaporação completa (HSEC), juntamente com a análise por cromatografia gasosa (CG). Este trabalho apresenta um método simples e rápido, com necessidade mínima de preparação de amostra, desenvolvido para caracterizar metanol, etanol, acetona, ácido acético e furfural em amostras de bio-óleo por HS/EC-CG/DIC. O método utiliza 4 µL de amostra de bio-óleo em um frasco de headspace (20 mL), o tempo de evaporação completa para os compostos foi atingido em 7 minutos a 90 °C. Os compostos foram detectados e quantificados com um detector de ionização de chama e curvas analíticas externas. Os resultados mostraram que o método pode ser aplicado para determinar os COVs do bio-óleo. Os limites de detecção variaram de 0,13 a 0,16 µg entre os compostos. O método mostrou uma excelente exatidão avaliada pelo teste de recuperação, onde os valores encontrados para o metanol, etanol, acetona e ácido acético foram respectivamente 100,9%, 99,2%, 92,8%, e 104,3%. A recuperação do furfural foi baixa, cerca de 74,3%, provavelmente devido à polimerização do composto com componentes fenólicos do bio-óleo. O composto orgânico volátil de maior concentração na amostra de bio-óleo foi o ácido acético com 11,13%, seguido de metanol com 0,39%, etanol 0,26%, acetona 0,04% e furfural 0,01%. The current growing of bio-oil interest for power generation and production of chemical inputs does the bio-oil from the fast pyrolysis of biomass an interesting raw material for chemical compounds of great value. The volatile organic compounds (VOCs) of bio-oil as methanol, ethanol, acetone, acetic acid and furfural can be recovered and marketed. The determination and quantification of VOCs are performed by gas chromatography, but VOCs bio-oil cannot be characterized directly by gas chromatography, as the bio-oil is a complex matrix, and requires several sample preparation steps. This problem can be solved by full evaporation headspace (HS/FE) and gas chromatography (GC) analysis. This paper presents a simple and rapid method to characterize methanol, ethanol, acetone, acetic acid and furfural in samples of bio-oil by HS/FE-GC. The method uses 4 µL sample of bio-oil in a headspace vial (22 mL), the time for complete evaporation of the compounds was 7 minutes at 90 °C, and detection and quantification was performed by a flame ionization detector using external analytical curves. The results showed that the method can be applied for determining VOCs of bio-oil, detection limits ranged from 0.13 to 0.16 µg of the compounds. The method showed excellent accuracy with the following recoveries: methanol (100.9%), ethanol (99.2%), acetone (92.8%) and acetic acid (104.3%). Furfural recovery was low, about 74.3% and it was associated to polymerization with phenolic the compound of bio-oil. The major volatile organic compound was acetic acid with 11.13%, followed by methanol with 0.39%, 0.26% ethanol, 0.04% acetone and 0.01% furfural.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) The bark is a residue that can be used as fuel by industry. One of the problems of the use is the contamination. The purpose of this paper was the physico-chemical characterization of eucalyptus bark used as a fuel in a wood panel industry, relating the high heating value (HHV) with the ash content. Six treatments were provided according to the particle size: T1 (850µm to 425 µm / unwashed), T2 (250 µm / unwashed), T 3 (

As propriedades de pellets de biomassa utilizados como combustíveis são essenciais para o desempenho em processos termoquímicos, tais como combustão, gaseificação e pirólise. Estas propriedades podem afetar aspectos relacionados ao transporte, estocagem, manuseio, conversão de energia, emissões de gases no meio ambiente, bem como variáveis a serem controladas durante o processo de pelletização, influenciando diretamente o consumo de energia e os custos para a sua produção. Este trabalho apresenta um estudo realizado em uma indústria brasileira de produção de pellets de bagaço de cana-de-açúcar para determinação das principais propriedades do produto final e das variáveis do processo de produção. O objetivo deste trabalho é caracterizar, dentro do processo de pelletização, as principais propriedades físicas, químicas e mecânicas da matéria prima e do produto final, bem como conhecer os fluxos de massa, o consumo de energia e os custos envolvidos em cada etapa do processo. Como primeira parte dos resultados, concluiu-se que as propriedades de pellets de bagaço de cana-de-açúcar analisadas, tais como diâmetro, comprimento, umidade, densidade, durabilidade, quantidade de finos, poder calorífico, elementos químicos e teor de cinzas, não estão em total conformidade com outros trabalhos científicos realizados e com normas internacionais de comercialização e de qualidade de pellets de biomassa. Em segundo lugar, pôde-se conhecer a taxa de consumo de matéria prima e de produção de pellets, o consumo de energia e os custos envolvidos em cada etapa do processo de produção como secagem, moagem e pelletização. Por fim, foi encontrada uma função matemática em que o consumo de energia e os custos de produção crescem de maneira exponencial com a variação de umidade da matéria prima. Properties of pellets used as biomass fuels are essential to the performance of thermochemical processes, such as combustion, gasification and pyrolysis. These properties can affect aspects related to transportation, storage, handling, power conversion, emissions into the environment as well as variables to be controlled during the pelletizing process, directly influencing the energy consumption and production cost. This paper presents a study in a Brazilian industry of sugarcane bagasse pellets in order to determine the main properties of pellets and process variables. The objective of this work is to characterize within the pelletizing process the main physical, chemical and mechanical properties on the raw material and final product, as well as knowing the mass flows, energy consumption and cost involved in each step of the process and its variations. As the first part of the results, it was conclude that the properties of the sugarcane bagasse pellets analyzed as diameter, length, moisture, density, durability, amount of fine, calorific value, chemical elements and ash content are not full compliance with other scientific work and international marketing standards and quality pellets biomass. Secondly, one can know the rate of material consumption and production of pellets, energy consumption and costs for each step of the production process as drying, grinding and pelletizing. Finally, a mathematical function in which the power consumption and production costs grow exponentially with the variation of moisture of the raw material entry was found.

Este trabalho tem como objetivo preparar membranas compostas de α-alumina recobertas com paládio usando a técnica de deposição química electroless plating associada ao método sol-gel. Foram realizados tratamentos térmicos a 1450°C nos suportes cerâmicos em 6, 12, 18, 24 e 30 h visando verificar a influência do tempo na porosidade do mesmo. Foram preparadas membranas compostas, alumina-Pd com uma, duas e três camadas de paládio na superfície externa do suporte cerâmico, em que o suporte e as membranas foram caracterizados por: análise morfológica realizada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrônica de Varredura de Emissão de Campo (FESEM), porosidade avaliada pelo Método de Brunauer, Emmet e Teller (BET), Método de Barret-Joyner-Halenda (BJH) e porosimetria de mercúrio, quantificação de paládio em solução por Espectrometria de Massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) e a permeabilidade e seletividade dos gases mensurada a partir de um equipamento em escala de bancada. O aumento do tempo durante a sinterização não promoveu mudanças significativas na porosidade do suporte, mostrando que o tempo de 6 h de tratamento térmico é suficiente para atingir a menor distribuição de tamanho de poro do material. A formação da camada de paládio foi realizada sem e com a associação do método sol-gel, apresentando uma camada mais homogênea com o uso do método, no entanto a análise de ICP-MS indicou maior quantidade de metal paládio na deposição electroless plating. A análise morfológica indicou espaços vazios menores de acordo com o número de camadas formadas. O suporte cerâmico sem e com camada de paládio apresenta variação na permeabilidade aos gases N2, CH4 e CO2 nas pressões de 100 a 400 kPa e quanto mais espessa a camada de paládio formada, menor é a permeabilidade dos gases. Within this context, this work aims to prepare membranes composed of α-alumina coated with palladium using the electroless plating technique associated with the sol-gel method. To achieve the objectives of the paper, analyzes of porosity of the ceramic support with and without heat treatment of 1450°C for 6; 12; 18; 24 and 30 h, the formation of one, two and three layers of palladium on the external surface of the ceramic support, the effect of the sol-gel method, the chemical and physical properties, permeability and selectivity of the gases were performed. Morphological analysis were performed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM), the membrane porosity was evaluated by the Brunauer, Emmet and Teller (BET) theory, Barret-Joyner-Halenda (BJH) method and by mercury porosimetry, the palladium quantification in solution was given by mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS) analysis and gas permeability and selectivity were measured by a bench scale equipment. The time increase during the sinterization did not promote representing changes in the support porosity, which shows that the 6 h time of heat treatment is sufficient to achieve the lowest porosity of the material. The palladium layer formation was realized without and with the combination of the sol-gel method, presenting a more homogeneous layer with the use of the method. However, the ICP-MS analysis indicated a greater amount of palladium deposition without sol-gel method. The morphological analysis showed smaller empty spaces according to the number of layers formed. The ceramic support without and with palladium layer showed variation in permeability to N2, CH4 and CO2 gases at pressures of 100 to 400 kPa and the higher the palladium layer formed, the smaller the gas permeability