Biomass and vegetation index by remote sensing in different caatinga forest areas / Relação entre biomassa e índices de vegetação por sensoriamento remoto em diferentes áreas de florestas de caatinga

Continued unsustainable exploitation of natural resources promotes environmental degradation and threatens the preservation of dry forests around the world. This situation exposes the fragility and the necessity to study landscape transformations. In addition, it is necessary to consider the biomass quantity and to establish strategies to monitor natural and anthropic disturbances. Thus, this research analyzed the relationship between vegetation index and the estimated biomass using allometric equations in different Brazilian caatinga forest areas from satellite images. This procedure is performed by estimating the biomass from 9 dry tropical forest fragments using allometric equations. Area delimitations were obtained from the Embrapa collection of dendrometric data collected in the period between 2011 and 2012. Spectral variables were obtained from the orthorectified images of the RapidEye satellite. The aboveground biomass ranged from 6.88 to 123.82 Mg.ha-1. SAVI values were L = 1 and L = 0.5, while NDVI and EVI ranged from 0.1835 to 0.4294, 0.2197 to 0.5019, 0.3622 to 0.7584, and 0.0987 to 0.3169, respectively. Relationships among the estimated biomass and the vegetation indexes were moderate, with correlation coefficients (Rs) varying between 0.64 and 0.58. The best adjusted equation was the SAVI equation, for which the coefficient of determination was R² = 0.50, R2aj = 0.49, RMSE = 17.18 Mg.ha-1 and mean absolute error of prediction (MAE) = 14.07 Mg.ha-1, confirming the importance of the Savi index in estimating the caatinga aboveground biomass.

A exploração contínua e insustentável dos recursos naturais promove a degradação ambiental e ameaça a conservação das florestas secas no mundo. Essa situação expõe a fragilidade e a necessidade de estudar as transformações da paisagem. É necessário considerar o quantitativo de biomassa e o estabelecimento de estratégias para monitorar distúrbios naturais e antrópicos. Assim, este trabalho teve como objetivo analisar a relação entre o índice de vegetação e a biomassa estimada por meio de equações alométricas em diferentes áreas da caatinga brasileira a partir de imagens de satélite. Este procedimento é realizado estimando-se a biomassa de nove fragmentos de floresta tropical seca com o uso em equações alométricas. As delimitações das áreas foram obtidas da coleção da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, a partir dos dados dendrométricos coletados no período entre 2011 e 2012. As variáveis espectrais foram obtidas a partir das imagens ortorretificadas do satélite RapidEye. A biomassa acima do solo variou de 6,88 a 123,82 Mg.ha-1. Os valores de SAVI para os coeficientes L = 1 e L = 0,5, NDVI e EVI variaram de 0,1835 a 0,4294, 0,2197 a 0,5019, 0,3622 a 0,7584 e 0,0987 a 0,3169, respectivamente. As relações entre a biomassa estimada e os índices de vegetação foram moderadas, com coeficiente de correlação (rs) variando entre 0,64 e 0,58. A equação mais bem ajustada foi a Equação do SAVI, com coeficiente de determinação foi R² = 0,50, R2aj = 0.49, RMSE = 17.18 Mg.ha-1 e erro médio absoluto de predição (MAE) = 14.07 Mg.ha-1, confirmando a importância do índice SAVI na estimativa da biomassa aérea da Caatinga.

Compaction as a sustainable alternative to dried sludge from poultry slaughterhouse wastewater for energy generation / Compactação como uma alternativa de uso sustentável do efluente flotado de abatedouro de aves para geração de energia

The generation of wastes in poultry abattoirs has increased considerably in recent years due to the growing demand for chicken meat. This fact, combined with the current need for developing new forms of renewable energy from biomass, and the lack of disposal facilities, motivated this study. We determined the technical feasibility of the barbecue charcoal production using briquettes produced with different blends containing sludge from a poultry abattoir and Pinus spp. shavings. To that end, we have mixed both residues by gradually adding 10 to 90 % of sludge in the blends, which resulted in 9 treatments containing sludge, and 1 containing only shavings. After that, we produced four briquettes of each treatment and charred them by using a heating ramp. After charring, we submitted the charcoal to the analyzes of Moisture Content (MC), Bulk Density (BD), Compressive Resistance (CR), Gross Calorific Value (GCV), and Proximate Analysis (PA). We calculated the Gravimetric Yield (GY) and the Energy Density (ED) by using the results from the other analyzes. Results showed that the CR, the GCV, the Volatile Matter (VM), and the Fixed Carbon Content (FC) of the charcoals decreased by increasing the proportion of sludge in the blends. However, the charcoals’ bulk density (BD) increased, which also increased its energy density (ED) and ash content (AC). The best blend to produce charcoal for household use was the one containing 90 % of sludge and 10 % of Pinus spp. shavings.

A geração de efluentes nos abatedouros de aves aumentou consideravelmente nos últimos anos devido à crescente demanda por carne de frango. Esse fato, combinado com a atual necessidade de desenvolvimento de novas formas de energia renovável a partir da biomassa e a falta de instalações de descarte para isso, motivou este estudo. O objetivo foi determinar a viabilidade técnica da produção de carvão para churrasco, usando briquetes produzidos com diferentes misturas contendo lodo de abatedouro de aves e maravalha de Pinus spp. Para determinar a viabilidade técnica, misturou-se os dois resíduos adicionando gradualmente 10-90 % de lodo nas misturas, o que resultou em nove tratamentos contendo lodo e um contendo apenas maravalha. Depois disso, quatro briquetes de cada tratamento foram produzidos e carbonizados. Após a carbonização, os carvões foram submetidos às análises de teor de umidade (MC), densidade a granel (BD), resistência à compressão (CS), poder calorífico superior (GCV) e análise imediata (PA). O Rendimento Gravimétrico (GY) e a Densidade Energética (DE) de cada tratamento foram calculados usando os resultados das outras análises. A resistência à compressão (CR), o poder calorífico superior (GCV), o teor de voláteis (VM) e o teor de carbono fixo (FC) do carvão diminuiu com o aumento da proporção de lodo nas misturas. A densidade aparente (BD), o teor de cinzas (AC) e a densidade energética (ED) aumentaram com o acréscimo de lodo na mistura. A melhor mistura para a produção de carvão de briquetes para uso doméstico foi a que teve 90 % de lodo e 10 % de partículas de Pinus.

Compaction as a sustainable alternative to dried sludge from poultry slaughterhouse wastewater for energy generation / Compactação como uma alternativa de uso sustentável do efluente flotado de abatedouro de aves para geração de energia

ABSTRACT: The generation of wastes in poultry abattoirs has increased considerably in recent years due to the growing demand for chicken meat. This fact, combined with the current need for developing new forms of renewable energy from biomass, and the lack of disposal facilities, motivated this study. We determined the technical feasibility of the barbecue charcoal production using briquettes produced with different blends containing sludge from a poultry abattoir and Pinus spp. shavings. To that end, we have mixed both residues by gradually adding 10 to 90 % of sludge in the blends, which resulted in 9 treatments containing sludge, and 1 containing only shavings. After that, we produced four briquettes of each treatment and charred them by using a heating ramp. After charring, we submitted the charcoal to the analyzes of Moisture Content (MC), Bulk Density (BD), Compressive Resistance (CR), Gross Calorific Value (GCV), and Proximate Analysis (PA). We calculated the Gravimetric Yield (GY) and the Energy Density (ED) by using the results from the other analyzes. Results showed that the CR, the GCV, the Volatile Matter (VM), and the Fixed Carbon Content (FC) of the charcoals decreased by increasing the proportion of sludge in the blends. However, the charcoals' bulk density (BD) increased, which also increased its energy density (ED) and ash content (AC). The best blend to produce charcoal for household use was the one containing 90 % of sludge and 10 % of Pinus spp. shavings.

RESUMO: A geração de efluentes nos abatedouros de aves aumentou consideravelmente nos últimos anos devido à crescente demanda por carne de frango. Esse fato, combinado com a atual necessidade de desenvolvimento de novas formas de energia renovável a partir da biomassa e a falta de instalações de descarte para isso, motivou este estudo. O objetivo foi determinar a viabilidade técnica da produção de carvão para churrasco, usando briquetes produzidos com diferentes misturas contendo lodo de abatedouro de aves e maravalha de Pinus spp. Para determinar a viabilidade técnica, misturou-se os dois resíduos adicionando gradualmente 10-90 % de lodo nas misturas, o que resultou em nove tratamentos contendo lodo e um contendo apenas maravalha. Depois disso, quatro briquetes de cada tratamento foram produzidos e carbonizados. Após a carbonização, os carvões foram submetidos às análises de teor de umidade (MC), densidade a granel (BD), resistência à compressão (CS), poder calorífico superior (GCV) e análise imediata (PA). O Rendimento Gravimétrico (GY) e a Densidade Energética (DE) de cada tratamento foram calculados usando os resultados das outras análises. A resistência à compressão (CR), o poder calorífico superior (GCV), o teor de voláteis (VM) e o teor de carbono fixo (FC) do carvão diminuiu com o aumento da proporção de lodo nas misturas. A densidade aparente (BD), o teor de cinzas (AC) e a densidade energética (ED) aumentaram com o acréscimo de lodo na mistura. A melhor mistura para a produção de carvão de briquetes para uso doméstico foi a que teve 90 % de lodo e 10 % de partículas de Pinus.

Compaction as a sustainable alternative to dried sludge from poultry slaughterhouse wastewater for energy generation / Compactação como uma alternativa de uso sustentável do efluente flotado de abatedouro de aves para geração de energia

The generation of wastes in poultry abattoirs has increased considerably in recent years due to the growing demand for chicken meat. This fact, combined with the current need for developing new forms of renewable energy from biomass, and the lack of disposal facilities, motivated this study. We determined the technical feasibility of the barbecue charcoal production using briquettes produced with different blends containing sludge from a poultry abattoir and Pinus spp. shavings. To that end, we have mixed both residues by gradually adding 10 to 90 % of sludge in the blends, which resulted in 9 treatments containing sludge, and 1 containing only shavings. After that, we produced four briquettes of each treatment and charred them by using a heating ramp. After charring, we submitted the charcoal to the analyzes of Moisture Content (MC), Bulk Density (BD), Compressive Resistance (CR), Gross Calorific Value (GCV), and Proximate Analysis (PA). We calculated the Gravimetric Yield (GY) and the Energy Density (ED) by using the results from the other analyzes. Results showed that the CR, the GCV, the Volatile Matter (VM), and the Fixed Carbon Content (FC) of the charcoals decreased by increasing the proportion of sludge in the blends. However, the charcoals bulk density (BD) increased, which also increased its energy density (ED) and ash content (AC). The best blend to produce charcoal for household use was the one containing 90 % of sludge and 10 % of Pinus spp. shavings.(AU)

A geração de efluentes nos abatedouros de aves aumentou consideravelmente nos últimos anos devido à crescente demanda por carne de frango. Esse fato, combinado com a atual necessidade de desenvolvimento de novas formas de energia renovável a partir da biomassa e a falta de instalações de descarte para isso, motivou este estudo. O objetivo foi determinar a viabilidade técnica da produção de carvão para churrasco, usando briquetes produzidos com diferentes misturas contendo lodo de abatedouro de aves e maravalha de Pinus spp. Para determinar a viabilidade técnica, misturou-se os dois resíduos adicionando gradualmente 10-90 % de lodo nas misturas, o que resultou em nove tratamentos contendo lodo e um contendo apenas maravalha. Depois disso, quatro briquetes de cada tratamento foram produzidos e carbonizados. Após a carbonização, os carvões foram submetidos às análises de teor de umidade (MC), densidade a granel (BD), resistência à compressão (CS), poder calorífico superior (GCV) e análise imediata (PA). O Rendimento Gravimétrico (GY) e a Densidade Energética (DE) de cada tratamento foram calculados usando os resultados das outras análises. A resistência à compressão (CR), o poder calorífico superior (GCV), o teor de voláteis (VM) e o teor de carbono fixo (FC) do carvão diminuiu com o aumento da proporção de lodo nas misturas. A densidade aparente (BD), o teor de cinzas (AC) e a densidade energética (ED) aumentaram com o acréscimo de lodo na mistura. A melhor mistura para a produção de carvão de briquetes para uso doméstico foi a que teve 90 % de lodo e 10 % de partículas de Pinus.(AU)

Deterioration and fermentability of energy cane juice / Deterioração e fermentabilidade do caldo de cana energia

The main interest in the energy cane is the bioenergy production from the bagasse. The juice obtained after the cane milling may constitute a feedstock for the first-generation ethanol units; however, little attention has been dedicated to this issue. In order to verify the feasibility of the energy cane juice as substrate for ethanol production, the objectives of this research were first to determine the microbiological characteristics and deterioration along the time of the juices from two clones of energy cane (Type I) and second, their fermentability as feedstock for utilization in ethanol distilleries. There was a clear differentiation in the bacterial and yeast development of the sugarcane juices assayed, being much faster in the energy canes than in sugarcane. The storage of juice for 8 hours at 30oC did not cause impact in alcoholic fermentation for any sample analyzed, although a significant bacterial growth was detected in this period. A decrease of approximately seven percentage points in the fermentative efficiency was observed for energy cane juice in relation to sugarcane in a 24-hour fermentation cycle with the baking yeast. Despite the faster deterioration, the present research demonstrated that the energy cane juice has potential to be used as feedstock in ethanol-producing industries. As far as we know, it is the first research to deal with the characteristics of deterioration and fermentability of energy cane juices.

O principal interesse na cana energia reside na produção de bioenergia a partir do bagaço. O caldo obtido após a moagem da cana pode se constituir em substrato para as unidades de produção de etanol de primeira geração, no entanto, pouca atenção tem sido dispensada a esta questão. O presente trabalho avaliou o caldo de cana energia obtido de dois clones Tipo I como substrato para a produção de etanol, com base na determinação das suas características microbiológicas e deterioração ao longo do tempo, em comparação com o caldo de cana-de-açúcar (variedade RB867515). Foi observada uma clara diferenciação quanto ao crescimento bacteriano e de leveduras nas amostras de caldo analisadas, sendo o crescimento mais rápido no caldo de cana energia que no caldo de cana-de-açúcar. A manutenção do caldo por 8 horas a 30oC não causou impacto sobre a fermentação etanólica para quaisquer das amostras analisadas, apesar do crescimento significativo de bactérias. Houve um decréscimo de aproximadamente sete pontos percentuais na eficiência da fermentação com caldo de cana energia em um ciclo fermentativo de 24 horas com a levedura da panificação, em relação ao caldo da cana-de-açúcar. Apesar de a deterioração do caldo da cana energia ter sido mais rápida que a apresentada pelo caldo de cana-de-açúcar, o presente trabalho demonstrou que o caldo de cana energia tem potencial para ser utilizado como substrato nas indústrias produtoras de etanol. Do que se tem conhecimento, esse é o primeiro trabalho que trata das características de deterioração e fermentabilidade do caldo de cana energia.

Deterioration and fermentability of energy cane juice / Deterioração e fermentabilidade do caldo de cana energia

The main interest in the energy cane is the bioenergy production from the bagasse. The juice obtained after the cane milling may constitute a feedstock for the first-generation ethanol units; however, little attention has been dedicated to this issue. In order to verify the feasibility of the energy cane juice as substrate for ethanol production, the objectives of this research were first to determine the microbiological characteristics and deterioration along the time of the juices from two clones of energy cane (Type I) and second, their fermentability as feedstock for utilization in ethanol distilleries. There was a clear differentiation in the bacterial and yeast development of the sugarcane juices assayed, being much faster in the energy canes than in sugarcane. The storage of juice for 8 hours at 30oC did not cause impact in alcoholic fermentation for any sample analyzed, although a significant bacterial growth was detected in this period. A decrease of approximately seven percentage points in the fermentative efficiency was observed for energy cane juice in relation to sugarcane in a 24-hour fermentation cycle with the baking yeast. Despite the faster deterioration, the present research demonstrated that the energy cane juice has potential to be used as feedstock in ethanol-producing industries. As far as we know, it is the first research to deal with the characteristics of deterioration and fermentability of energy cane juices.(AU)

O principal interesse na cana energia reside na produção de bioenergia a partir do bagaço. O caldo obtido após a moagem da cana pode se constituir em substrato para as unidades de produção de etanol de primeira geração, no entanto, pouca atenção tem sido dispensada a esta questão. O presente trabalho avaliou o caldo de cana energia obtido de dois clones Tipo I como substrato para a produção de etanol, com base na determinação das suas características microbiológicas e deterioração ao longo do tempo, em comparação com o caldo de cana-de-açúcar (variedade RB867515). Foi observada uma clara diferenciação quanto ao crescimento bacteriano e de leveduras nas amostras de caldo analisadas, sendo o crescimento mais rápido no caldo de cana energia que no caldo de cana-de-açúcar. A manutenção do caldo por 8 horas a 30oC não causou impacto sobre a fermentação etanólica para quaisquer das amostras analisadas, apesar do crescimento significativo de bactérias. Houve um decréscimo de aproximadamente sete pontos percentuais na eficiência da fermentação com caldo de cana energia em um ciclo fermentativo de 24 horas com a levedura da panificação, em relação ao caldo da cana-de-açúcar. Apesar de a deterioração do caldo da cana energia ter sido mais rápida que a apresentada pelo caldo de cana-de-açúcar, o presente trabalho demonstrou que o caldo de cana energia tem potencial para ser utilizado como substrato nas indústrias produtoras de etanol. Do que se tem conhecimento, esse é o primeiro trabalho que trata das características de deterioração e fermentabilidade do caldo de cana energia.(AU)

Economic feasibility of biogas production in swine farms using time series analysis / Viabilidade econômica da produção de biogás em granjas de suínos, por meio da análise de séries temporais

This study aimed to measure the economic feasibility and the time needed to return capital invested for the installation of a swine manure treatment system, these values originated the sale of carbon credits and/or of compensation of electric energy in swine farms, using the Box-Jenkins forecast models. It was found that the use of biogas is a viable option in a large scale with machines that operate daily for 10h or more, being the return period between 70 to 80 months. Time series analysis models are important to anticipate the series under study behavior, providing the swine breeder/investor means to reduce the financial investment risk as well as helping to decrease the production costs. Moreover, this process can be seen as another source of income and enable the breeder to be self-sufficient in the continuous supply of electric energy, which is very valuable nowadays considering that breeders are now increasingly using various technologies.(AU)

Esta pesquisa tem por objetivo mostrar a viabilidade econômica e o tempo necessário de retorno do capital investido para a instalação de um sistema de tratamento de dejetos suínos, valores estes originados da venda de créditos de carbono e/ou de compensação de energia elétrica em granjas de suínos, utilizando os modelos de previsão de Box e Jenkins. Identificou-se que é viável a utilização do biogás em uma escala de produção com um funcionamento diário dos equipamentos de 10 horas ou mais e o período de retorno entre 70 a 80 meses. O uso de modelos de previsão de séries temporais foi importante, pois antecipou o comportamento da série em estudo, fornecendo ao suinocultor/investidor subsídios para que o investimento seja feito de modo a reduzir o risco, nos aspectos financeiros e na redução dos custos de produção, bem como possibilitando uma outra fonte de renda e a autonomia no fornecimento de energia elétrica ininterruptamente, o que é necessário nos sistemas de criação cada vez mais tecnificados.(AU)

Biomass of elephant grass and leucaena for bioenergy production / Biomassa de capim elefante e leucena para produção de bioenergia

The objective of this study was to evaluate the biomass production of elephant grass and leucaena in Paraná state, Brazil, for the generation of renewable energy. Two field studies were conducted in the municipality of Ibiporã (23 S, 51 01?W). In the first study, the dry matter accumulation curves were calculated, with sampling at 30, 60, 90, 120, and 180 days after cultivation. The second study was conducted in a randomized complete block design with split plots. The total aboveground biomass production of elephant grass and leucaena was estimated in the main plot. Cutting times of 60 and 120 days after cultivation were evaluated in the subplots. The productivity of dry matter (kg.ha-1) was estimated using the biomass data. In addition, the potential production of energy from the burning of elephant grass biomass, and the potential production of total aboveground biomass and energy of elephant grass (in Paraná) was estimated using an agrometeorological model. Elephant grass can be potentially used as an alternative energy source. Leucaena has slow initial growth, and it must therefore be evaluated over a longer period in order to determine its potential. Simulation analyses of the capability of power generation, conducted based on the annual dry matter production, revealed that elephant grass could be an important source of renewable energy in the state of Paraná.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar a produção de biomassa de capim elefante e leucena no estado do Paraná visando à geração de energia. Foram conduzidos dois estudos de campo no município de Ibiporã, PR (23o S, 51o 01 W). No primeiro, determinaram-se as curvas de acúmulo de matéria seca da parte aérea com coletas aos 30, 60, 90, 120 e 180 dias após o plantio. No segundo, foi conduzido um experimento em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas. Na parcela principal foi avaliada a produção total de biomassa da parte aérea de capim elefante e leucena. Nas subparcelas foram avaliadas as épocas de corte aos 60 e 120 dias de cultivo. Com os dados de biomassa determinaram-se a produtividade total de massa seca da parte aérea (kg/ha) e o potencial de produção de energia proveniente da queima da biomassa do capim elefante, e fez-se a estimativa da produção potencial de biomassa e energia de capim elefante no Paraná utilizando um modelo agrometeorológico. O capim elefante possui características que possibilitam a sua utilização como fonte alternativa de energia. A leucena possui crescimento inicial lento e, portanto, requer estudos por um período mais prolongado a fim de se determinar o seu potencial. As análises de simulação de potencialidade de geração de energia, em função da matéria seca produzida anualmente, mostraram que o capim elefante pode se constituir em uma importante...(AU)

Viabilidade técnica e econômica na produção de biomassa seca do capim elefante (Pennisetum purpureum, Schum.) e a interação biochar (biocarvão) e nitrogênio, para fins energéticos

O crescimento da produção de energia renovável oriunda de culturas lignocelulósicas é previsto para os próximos anos no Brasil e esta também será uma demanda mundial. O capim elefante (Pennisetum purpureum Schum.) é uma das culturas exploradas que mais produzem biomassa. Esta tese foi dividida em dois trabalhos distintos, sendo que o primeiro objetivou avaliar a produção de biomassa seca de capim elefante, cultivar Cameroon, a percentagem de matéria seca e a interação de diferentes doses de nitrogênio e diferentes níveis de Biochar (biomassa carbonizada de capim elefante) incorporados ao solo. Foram utilizados quatro níveis de Biochar 0t ha-1; 2t ha-1; 4t ha-1 e 8t ha-1 incorporados ao solo, junto a quatro níveis de nitrogênio na forma de uréia (0, 100, 200, 400 Kg N ha-1 ano-1). Foi determinado a porcentagem de briquetes de biocarvão produzido por tonelada de biomassa seca, após a carbonização. Foram feitas análises na época das chuvas e da seca. A produtividade foi mensurada nas duas épocas. Com resultados de produtividade apresentados e a produção de briquetes para fins energéticos, segundo o trabalho teve como objetivo avaliar o custo de produção de briquetes de capim elefante, bem como analisar a viabilidade econômica através de indicadores obtidos pelo cálculo do Valor Presente Líquido (VPL) e a Taxa Interna de Retorno (TIR) para o projeto. Para determinar o grau de incerteza utilizou-se Análise de sensibilidade. O foco desse trabalho foi viabilizar o melhor tratamento em termos de resposta de adubação, produtividade e melhores resultados econômicos. Dos maiores obstáculos encontrados, destaca-se a falta de chuva em determinado período, ocasionando queda produtiva e a forte relação do sucesso econômico com o preço e produtividade.

The growth in the production of renewable energy from lignocellulosic crops is predicted for the coming years in Brazil and this will also be a global demand. Elephant grass (Pennisetum purpureum Schum.) Is one of the most exploited crops that produce biomass. This thesis was divided into two distinct works. The first objective was to evaluate the dry biomass production of elephantgrass, Cameroon cultivar, the dry matter percentage and the interaction of different nitrogen rates and different levels of Biochar (carbonized grass biomass elephant) incorporated into the soil. Four levels of Biochar 0t ha-1 were used; 2t ha-1; 4t ha-1 and 8t ha-1 incorporated into the soil, together with four levels of nitrogen in the form of urea (0, 100, 200, 400 Kg N ha-1 year -1). The percentage of biocarbon briquettes produced per ton of dry biomass after carbonization was determined. Analyzes were made during the rainy season and the dry season. Productivity was measured in both seasons. With the results of productivity presented and the production of briquettes for energy purposes, the objective was to evaluate the cost of producing briquettes of elephantgrass, as well as to analyze the economic viability through indicators obtained by calculating the Net Present Value (NPV) and the Internal Rate of Return (IRR) for the project. Sensitivity analysis was used to determine the degree of uncertainty. The focus of this work was to make possible the best treatment in terms of fertilization response, productivity and better economic results. Of the biggest obstacles encountered, we can highlight the lack of rainfall in a given period, causing a productive decline and the strong relationship of economic success with price and productivity.

Greenhouse tomato production with electricity generation by roof-mounted flexible solar panels

The integration of renewable energy sources into greenhouse crop production in southeastern Spain could provide extra income for growers. Wind energy could be captured by small to medium-sized wind turbines, gas could be produced from biomass, and solar energy could be gathered by solar panels. The aim of this study was to examine the effect of flexible solar panels, mounted on top of a greenhouse for electricity production, on yield and fruit quality of tomatoes (Solanum lycopersycum L., cv Daniela). This study was undertaken in a commercial raspa y amagado greenhouse, typical of the Almería region (Spain). Tomato plantlets were planted at a density of 0.75 plants m-2. The flexible solar panels were mounted on two parts of the roof in different arrangements (T1 and T2), each blacking out 9.8 % of its surface area. A control area (T0 arrangement) was fitted with no panels. No difference was found in terms of total or marketable production under these three arrangements, although fruit mean mass and maximum diameter of T0 were significantly greater than T1 and T2. Fruit in T0 matured earlier with more intense color compared with those in T1 and T2. However, these differences had no effect on price as the tomatoes produced under three conditions fell into the same commercial class (G class; diameter 67-81 mm). Solar panels covering 9.8 % roof area of the greenhouse did not affect yield and price of tomatoes despite of their negative effect on fruit size and color.

Greenhouse tomato production with electricity generation by roof-mounted flexible solar panels

The integration of renewable energy sources into greenhouse crop production in southeastern Spain could provide extra income for growers. Wind energy could be captured by small to medium-sized wind turbines, gas could be produced from biomass, and solar energy could be gathered by solar panels. The aim of this study was to examine the effect of flexible solar panels, mounted on top of a greenhouse for electricity production, on yield and fruit quality of tomatoes (Solanum lycopersycum L., cv Daniela). This study was undertaken in a commercial raspa y amagado greenhouse, typical of the Almería region (Spain). Tomato plantlets were planted at a density of 0.75 plants m-2. The flexible solar panels were mounted on two parts of the roof in different arrangements (T1 and T2), each blacking out 9.8 % of its surface area. A control area (T0 arrangement) was fitted with no panels. No difference was found in terms of total or marketable production under these three arrangements, although fruit mean mass and maximum diameter of T0 were significantly greater than T1 and T2. Fruit in T0 matured earlier with more intense color compared with those in T1 and T2. However, these differences had no effect on price as the tomatoes produced under three conditions fell into the same commercial class (G class; diameter 67-81 mm). Solar panels covering 9.8 % roof area of the greenhouse did not affect yield and price of tomatoes despite of their negative effect on fruit size and color.

Avaliação energética da produção de etanol utilizando como matéria-prima a cana-de-açúcar

This research analyzed the energetic consumption of the etanol, using as raw-material sugar cane. The searches were carried out from the field in the Midle Paranapanema River Region, Sao Paulo state, in the period from January to December 2007. The referring energy consumption from the crop production phase and industrial processing were evaluated. It was verified that the total energetic cost of the crop production corresponded to 14370.9MJ ha-1, and the most onerous item was the "inputs" (50.4%). In the industrial step, the energetic consumption was equivalent to 1,641.56MJ t-1. The 'hydrolysis, saccharification and broth treatment operations' represented 71.72% of the total energetic expenditure. It was also observed an energetic cost of 2.0MJ L-1 in relation to the etanol produced in the main crop production operations, and 19.4MJ L-1 in the industrial processing. The energy efficiency observed in the crop production and industrialization were of 1.1.

Analisou-se energeticamente a produção de etanol originária da cana-de-açúcar. As pesquisas de campo foram realizadas na região paulista do Médio Paranapanema, no período de janeiro a dezembro de 2007, avaliando-se o consumo energético referente às fases de produção e processamento industrial. Verificou-se que o custo energético total da produção agrícola correspondeu a 14.370,9MJ ha-1, e o item mais oneroso foi o de "insumos" (50,4%). Nas etapas industriais, o consumo energético foi equivalente a 1.641,6MJ t-1. As operações de "hidrólise, sacarificação e tratamento do caldo" representaram 71,7% do dispêndio energético total. Na cana-de-açúcar, observou-se um custo energético de 2,0MJ L-1 em relação ao etanol produzido nas principais operações agronômicas de produção e 19,4MJ L-1 nas etapas de processamento industrial. A eficiência energética no cultivo e na industrialização foi de 1,1.

Avaliação energética da produção de etanol utilizando como matéria-prima a cana-de-açúcar

This research analyzed the energetic consumption of the etanol, using as raw-material sugar cane. The searches were carried out from the field in the Midle Paranapanema River Region, Sao Paulo state, in the period from January to December 2007. The referring energy consumption from the crop production phase and industrial processing were evaluated. It was verified that the total energetic cost of the crop production corresponded to 14370.9MJ ha-1, and the most onerous item was the "inputs" (50.4%). In the industrial step, the energetic consumption was equivalent to 1,641.56MJ t-1. The 'hydrolysis, saccharification and broth treatment operations' represented 71.72% of the total energetic expenditure. It was also observed an energetic cost of 2.0MJ L-1 in relation to the etanol produced in the main crop production operations, and 19.4MJ L-1 in the industrial processing. The energy efficiency observed in the crop production and industrialization were of 1.1.

Analisou-se energeticamente a produção de etanol originária da cana-de-açúcar. As pesquisas de campo foram realizadas na região paulista do Médio Paranapanema, no período de janeiro a dezembro de 2007, avaliando-se o consumo energético referente às fases de produção e processamento industrial. Verificou-se que o custo energético total da produção agrícola correspondeu a 14.370,9MJ ha-1, e o item mais oneroso foi o de "insumos" (50,4%). Nas etapas industriais, o consumo energético foi equivalente a 1.641,6MJ t-1. As operações de "hidrólise, sacarificação e tratamento do caldo" representaram 71,7% do dispêndio energético total. Na cana-de-açúcar, observou-se um custo energético de 2,0MJ L-1 em relação ao etanol produzido nas principais operações agronômicas de produção e 19,4MJ L-1 nas etapas de processamento industrial. A eficiência energética no cultivo e na industrialização foi de 1,1.

Avaliação energética da produção de etanol utilizando como matéria-prima a cana-de-açúcar

This research analyzed the energetic consumption of the etanol, using as raw-material sugar cane. The searches were carried out from the field in the Midle Paranapanema River Region, Sao Paulo state, in the period from January to December 2007. The referring energy consumption from the crop production phase and industrial processing were evaluated. It was verified that the total energetic cost of the crop production corresponded to 14370.9MJ ha-1, and the most onerous item was the "inputs" (50.4%). In the industrial step, the energetic consumption was equivalent to 1,641.56MJ t-1. The 'hydrolysis, saccharification and broth treatment operations' represented 71.72% of the total energetic expenditure. It was also observed an energetic cost of 2.0MJ L-1 in relation to the etanol produced in the main crop production operations, and 19.4MJ L-1 in the industrial processing. The energy efficiency observed in the crop production and industrialization were of 1.1.

Analisou-se energeticamente a produção de etanol originária da cana-de-açúcar. As pesquisas de campo foram realizadas na região paulista do Médio Paranapanema, no período de janeiro a dezembro de 2007, avaliando-se o consumo energético referente às fases de produção e processamento industrial. Verificou-se que o custo energético total da produção agrícola correspondeu a 14.370,9MJ ha-1, e o item mais oneroso foi o de "insumos" (50,4%). Nas etapas industriais, o consumo energético foi equivalente a 1.641,6MJ t-1. As operações de "hidrólise, sacarificação e tratamento do caldo" representaram 71,7% do dispêndio energético total. Na cana-de-açúcar, observou-se um custo energético de 2,0MJ L-1 em relação ao etanol produzido nas principais operações agronômicas de produção e 19,4MJ L-1 nas etapas de processamento industrial. A eficiência energética no cultivo e na industrialização foi de 1,1.

Mini thermal cracking plant of vegetable oils for isolated communities of small farmers: operational evaluation of a prototype / Mini-usina de craqueamento térmico de óleos vegetais para comunidades isoladas de pequenos produtores: avaliação operacional de um protótipo

A mini plant for transforming vegetable oils into biofuel, on a small scale, was developed by the Universidade de Brasília (UnB),  associated to the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). The technological route used was pyrolysis, that compared to the transesterification process, presented advantages of not required alcohol as reagent or sodium or potassium hydroxide as catalyst. The feedstock used for all tests was refined soybean oil. The main objective was to describe and to evaluate the mini plant instalation and operation, as well as the precautions and safety steps for its operation and maintenance. The mini plant underwent several physical changes and some aspects were optimized. The source for the heat system was changed, a new sealing system was developed to control the leakage on the distillation tower, a vegetable oil pre-heater was added to the process and solutions to minimize the volatile emissions in the environment were incorporated. For the mini plant safe operation and maintenance, individual protection equipments (IPEs) were listed and required. The mini plant is still being improved and after each new modification, the biofuel samples collected are getting closer to the technical specification, as well as the mini plant whole operation has been optimized. The biofuel viscosity is still out of specification  of the Agência Nacional de Petróle

Uma mini-usina para transformação de óleos vegetais em biocombustível, em pequena escala, foi desenvolvida pela Universidade de Brasília (UnB) em parceria com a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). A rota química utilizada foi a pirólise que, quando comparada à transesterificação, apresentava vantagem de não utilizar álcool como reagente e hidróxido de sódio ou de potássio como catalisador. A matéria-prima utilizada em todos os ensaios foi o óleo de soja refinado. O objetivo foi descrever e avaliar a instalação e o funcionamento da mini-usina de craqueamento, bem como elencar as precauções e medidas de segurança para sua operação e manutenção. A mini-usina sofreu alterações físicas e alguns de seus componentes foram otimizados. O sistema de aquecimento foi alterado, desenvolveu-se um novo sistema de vedação para a torre de destilação, um pré-aquecedor do óleo vegetal foi adicionado ao processo e foram encontradas soluções para evitar a emissão de substâncias voláteis ao ambiente. Para conferir segurança à operação e manutenção da mini-usina, equipamentos de proteção individual (EPIs) foram listados bem como métodos seguros de operação foram identificados e implementados. A mini-usina encontra-se em processo de aperfeiçoamento constante e, a cada nova modificação, as amostras de biocombustível coletadas têm apresentado melhorias e o processo de operação da mini

Mini thermal cracking plant of vegetable oils for isolated communities of small farmers: operational evaluation of a prototype / Mini-usina de craqueamento térmico de óleos vegetais para comunidades isoladas de pequenos produtores: avaliação operacional de um protótipo

A mini plant for transforming vegetable oils into biofuel, on a small scale, was developed by the Universidade de Brasília (UnB),  associated to the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). The technological route used was pyrolysis, that compared to the transesterification process, presented advantages of not required alcohol as reagent or sodium or potassium hydroxide as catalyst. The feedstock used for all tests was refined soybean oil. The main objective was to describe and to evaluate the mini plant instalation and operation, as well as the precautions and safety steps for its operation and maintenance. The mini plant underwent several physical changes and some aspects were optimized. The source for the heat system was changed, a new sealing system was developed to control the leakage on the distillation tower, a vegetable oil pre-heater was added to the process and solutions to minimize the volatile emissions in the environment were incorporated. For the mini plant safe operation and maintenance, individual protection equipments (IPEs) were listed and required. The mini plant is still being improved and after each new modification, the biofuel samples collected are getting closer to the technical specification, as well as the mini plant whole operation has been optimized. The biofuel viscosity is still out of specification  of the Agência Nacional de Petróle

Uma mini-usina para transformação de óleos vegetais em biocombustível, em pequena escala, foi desenvolvida pela Universidade de Brasília (UnB) em parceria com a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). A rota química utilizada foi a pirólise que, quando comparada à transesterificação, apresentava vantagem de não utilizar álcool como reagente e hidróxido de sódio ou de potássio como catalisador. A matéria-prima utilizada em todos os ensaios foi o óleo de soja refinado. O objetivo foi descrever e avaliar a instalação e o funcionamento da mini-usina de craqueamento, bem como elencar as precauções e medidas de segurança para sua operação e manutenção. A mini-usina sofreu alterações físicas e alguns de seus componentes foram otimizados. O sistema de aquecimento foi alterado, desenvolveu-se um novo sistema de vedação para a torre de destilação, um pré-aquecedor do óleo vegetal foi adicionado ao processo e foram encontradas soluções para evitar a emissão de substâncias voláteis ao ambiente. Para conferir segurança à operação e manutenção da mini-usina, equipamentos de proteção individual (EPIs) foram listados bem como métodos seguros de operação foram identificados e implementados. A mini-usina encontra-se em processo de aperfeiçoamento constante e, a cada nova modificação, as amostras de biocombustível coletadas têm apresentado melhorias e o processo de operação da mini

Biomass of elephant grass and leucaena for bioenergy production / Biomassa de capim elefante e leucena para produção de bioenergia

The objective of this study was to evaluate the biomass production of elephant grass and leucaena in Paraná state, Brazil, for the generation of renewable energy. Two field studies were conducted in the municipality of Ibiporã (23 S, 51 01?W). In the first study, the dry matter accumulation curves were calculated, with sampling at 30, 60, 90, 120, and 180 days after cultivation. The second study was conducted in a randomized complete block design with split plots. The total aboveground biomass production of elephant grass and leucaena was estimated in the main plot. Cutting times of 60 and 120 days after cultivation were evaluated in the subplots. The productivity of dry matter (kg.ha-1) was estimated using the biomass data. In addition, the potential production of energy from the burning of elephant grass biomass, and the potential production of total aboveground biomass and energy of elephant grass (in Paraná) was estimated using an agrometeorological model. Elephant grass can be potentially used as an alternative energy source. Leucaena has slow initial growth, and it must therefore be evaluated over a longer period in order to determine its potential. Simulation analyses of the capability of power generation, conducted based on the annual dry matter production, revealed that elephant grass could be an important source of renewable energy in the state of Paraná.

O objetivo deste estudo foi avaliar a produção de biomassa de capim elefante e leucena no estado do Paraná visando à geração de energia. Foram conduzidos dois estudos de campo no município de Ibiporã, PR (23o S, 51o 01 W). No primeiro, determinaram-se as curvas de acúmulo de matéria seca da parte aérea com coletas aos 30, 60, 90, 120 e 180 dias após o plantio. No segundo, foi conduzido um experimento em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas. Na parcela principal foi avaliada a produção total de biomassa da parte aérea de capim elefante e leucena. Nas subparcelas foram avaliadas as épocas de corte aos 60 e 120 dias de cultivo. Com os dados de biomassa determinaram-se a produtividade total de massa seca da parte aérea (kg/ha) e o potencial de produção de energia proveniente da queima da biomassa do capim elefante, e fez-se a estimativa da produção potencial de biomassa e energia de capim elefante no Paraná utilizando um modelo agrometeorológico. O capim elefante possui características que possibilitam a sua utilização como fonte alternativa de energia. A leucena possui crescimento inicial lento e, portanto, requer estudos por um período mais prolongado a fim de se determinar o seu potencial. As análises de simulação de potencialidade de geração de energia, em função da matéria seca produzida anualmente, mostraram que o capim elefante pode se constituir em uma importante...