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Avaliação da influência da sazonalidade climática anual associada com a variação da dieta no potencial bioquímico de metano oriundo de dejeto bovino leiteiro em lactação e fora da lactação
(2024-12-16) Carlin, Marcus Lívio; Rodriguez, Renata Piacentini; Costa, Rachel Biancalana; Moura, Rafael Brito de
O aproveitamento energético do estrume bovino, por meio da produção de biogás, é uma técnica consolidada para o manejo desse material, contribuindo para a geração de energia na forma de gás metano. No entanto, é essencial que os sistemas de produção de biogás e biometano apresentem poucas variações decorrentes das características do substrato. Devido às dimensões continentais do Brasil, as práticas de manejo do gado de corte e leiteiro variam ao longo do ano, especialmente devido às diversidades das condições climáticas. Neste contexto, este projeto teve como objetivo avaliar o Potencial Bioquímico de Metano (PBM) do estrume bovino leiteiro em diferentes épocas do ano. Foram realizadas quatro coletas de estrume bovino, oriundas de gado leiteiro, nos meses de abril, agosto e dezembro de 2023 e abril de 2024, correspondendo às estações climáticas do outono, inverno, primavera e verão, respectivamente. O estrume foi caracterizado em termos de sólidos totais (ST) e sólidos voláteis (SV), e os ensaios de PBM seguiram o protocolo VDI 4630 que estabelece uma relação 2:1 em termos de SV, para o inóculo e o substrato, respectivamente. O inóculo utilizado foi proveniente de um reator UASB e os ensaios de PBM foram operados em frascos de borossilicato de 250 ml. Os ensaios foram conduzidos em sistemas separados, utilizando estrume bovino oriundo de vacas lactantes (L) e de vacas não lactantes (NL), referentes às quatro coletas. Os ensaios realizados com substratos oriundos das coletas tiveram duração de 130, 147, 133 e 113 dias, no verão, outono, inverno e primavera, com o volume médio acumulado de biogás de 2150 ml, 1185 ml, 1350 ml e 2585 ml, para os ensaios com estrume de vacas L e 1650 ml, 1335 ml, 860 ml, 1812 ml, para estrume de vacas não NL respectivamente. A produção específica de metano foi de 407, 122, 218, 219 ml NCH4/g SV, para as dietas L e 389, 145, 185, 208 ml NCH4/g SV para as dietas NL no verão, outono, inverno e primavera, respectivamente. Esses resultados sugerem uma influência significativa da dieta e da sazonalidade climática nos ensaios de PBM, uma vez que o metabolismo das vacas sofre alterações durante os diferentes períodos do ano. Essas descobertas destacam a importância de considerar as variações sazonais e as práticas de manejo na produção de biogás a partir de estrume bovino, visando a otimização dos sistemas de produção de biogás e biometano no Brasil.
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Avaliação das pedreiras Bortolan e Novo Mundo e proposta de geossítios para o potencial geoparque de Poços de Caldas (MG)
(2025-06-17) Perucci, Marcos Vinícius Furtado; Roveri, Carolina Del; Ancelmi, Matheus Fernando; Magalhães, Ana Olívia Barufi Franco de
A geoconservação tem se consolidado como ferramenta estratégica para a valorização do patrimônio geológico, articulando ciência, educação e sustentabilidade. Inserido nesse contexto, o município de Poços de Caldas (MG) abriga o maior complexo alcalino da América do Sul e duas pedreiras desativadas, Bortolan e Novo Mundo, com potencial para integração ao Projeto Geoparque local. Este trabalho teve como objetivo avaliar essas pedreiras como geossítios e propor sua requalificação para uso público. A pesquisa fundamentou-se em revisões bibliográficas, levantamento de campo, aplicação de métodos de quantificação de valor científico, educacional, turístico e de uso, além de análises sobre riscos de degradação e propostas de medidas de geoconservação. Os resultados evidenciaram que ambas as pedreiras apresentam alto valor científico, educativo e turístico. A Pedreira Bortolan se destaca pela diversidade mineralógica, estudos internacionais e geologia única; já a Novo Mundo possui forte apelo para novas pesquisas científicas e potencial de uso público. A análise socioambiental confirmou o interesse popular pela história geológica regional, especialmente no contexto da criação de áreas verdes e de recreação em antigas pedreiras urbanas. Conclui-se que as pedreiras são geossítios com relevância para o geopatrimônio de Poços de Caldas, sendo recomendada sua transformação em Parque Geológico do Bortolan e Parque de Geoconservação da Pedreira Novo Mundo, contribuindo para a geoconservação, o geoturismo e o desenvolvimento sustentável do complexo alcalino.
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Avaliação do potencial de produção de biogás e metano no contexto do aproveitamento de subprodutos da indústria sucroalcooleira: co-digestão anaeróbia e pré-tratamento fúngico do bagaço de cana-de-açúcar com Pleurotus ostreatus
(2025-02-26) Silva, Jessica Jacinta; Rodriguez, Renata Piacentini; Volpi, Maria Paula Cardeal; Kunz, Airton
Com o agravamento das mudanças climáticas, a necessidade pelo uso de fontes de energias limpas e renováveis é crescente, bem como a redução das emissões de gases de efeito estufa. A digestão anaeróbia (DA) se destaca como uma solução promissora, permitindo o aproveitamento de resíduos agroindustriais, como os da cana-de-açúcar, na produção de biogás. Este trabalho avaliou o potencial bioquímico de metano (PBM) a partir de diferentes resíduos da indústria sucroalcooleira, explorando a codigestão anaeróbia (Co-DA) e o pré-tratamento biológico. O estudo foi conduzido em três etapas distintas: Etapa 1: Nesta etapa, foi investigada a produção de biogás e metano através da Co-DA de vinhaça (V) e torta de filtro (TF), principais resíduos da indústria de etanol com esterco de aves (EA). Os resultados de PBM demonstraram que a monodigestão da V obteve 247 NmLCH4/g SV, enquanto a Co-DA da TF com o EA apresentou 241 NmLCH4/g SV, indicando uma alternativa para o período de entressafra. A combinação de V, TF e EA na Co-DA resultou em um rendimento de metano de 506 NmL CH4/g SV, sendo um cenário promissor para uma maior geração de energia considerando a CoDA de resíduos agroindustriais dentro das usinas de cana-de-açúcar. Etapa 2: Nesta etapa, avaliou-se o potencial energético do licor alcalino (LA), subproduto do pré-tratamento alcalino do bagaço de cana, através de ensaios de PBM em monodigestão e Co-DA com a V. Os rendimentos de metano foram de 267 NmLCH₄/g SV para a monodigestão da V, 344 NmL CH₄/g SV para a Co-DA de V com LA, e 586 NmLCH₄/g SV para a monodigestão do LA. Esses resultados confirmam o potencial do LA como substrato para a DA, oferecendo uma alternativa energética e sustentável para sua destinação. Etapa 3: Esta etapa explorou o prétratamento biológico do bagaço de cana-de-açúcar utilizando o fungo Pleurotus ostreatus, visando aumentar sua biodegradabilidade para a produção de biogás via DA. Foram avaliadas a fermentação submersa (FSm) e a fermentação em estado sólido (FES). Na FSm, os ensaios de PBM demonstraram que o bagaço pré-tratado sem agitação resultou na maior produção de biogás (591 mL g/SV), enquanto o cultivo com agitação produziu 480 mL g/SV, evidenciando o cultivo estático para a degradação da biomassa. A FES teve como objetivo avaliar a degradação do bagaço pelo fungo e a produção de cogumelos para análises futuras de produção de biogás. A frutificação de cogumelos foi mais evidenciada nas condições em que o bagaço de cana foi suplementado com farelo de milho, destacando a importância de fontes complementares de nutrientes. Portanto, este trabalho concluiu que a digestão anaeróbia (DA) é um processo promissor para o aproveitamento dos subprodutos da indústria sucroalcooleira, especialmente quando combinada com resíduos do setor pecuário e subprodutos de prétratamentos químicos, como o licor alcalino. Ademais, os resultados demonstram que o pré-tratamento biológico do bagaço de cana, associado à digestão anaeróbia, pode aumentar o rendimento energético do substrato, promovendo sua valorização e sustentabilidade.
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Hidroquímica do reservatório Bortolan em Poços de Caldas (MG)
(2025-05-08) Ramos, Eveline; Sardinha, Diego de Souza; Silva, Sheila Cardoso da; Menezes, Paulo Henrique Bretanha Junker
Esta dissertação apresenta uma análise hidroquímica do reservatório Bortolan, formado pelo represamento do ribeirão das Antas, cuja bacia de drenagem possui uma área de 371,8 km². O estudo teve como objetivos caracterizar o reservatório e sua bacia de drenagem, que se mostrou predominantemente agrícola (79% do uso do solo), com 3,4% de área urbanizada e 2,2% de área industrial. A região também conta com reservas minerais, incluindo argila, bauxita, ferro, manganês, potássio, terras raras e zircônio. O reservatório Bortolan tem como principal uso a geração de eletricidade, mas também é utilizado para lazer. Trata-se de um reservatório pequeno e raso (área: ~2 km²; volume: 6,9 milhões de m³; profundidade média: ~3 m), com um tempo de residência da água de ~11 dias. Foram avaliadas três regiões do reservatório (fluvial, intermediária e lacustre), com medições in loco de temperatura, turbidez, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, pH e potencial de oxirredução ao longo da coluna d'água. Em três profundidades de cada ponto, foram analisados alcalinidade, fosfato, nitrato, sulfato, cloreto, fluoreto, sódio, potássio, cálcio, magnésio, sílica, ferro, manganês, alumínio, cobre e níquel, todos na fração solúvel. As coletas foram realizadas em quatro campanhas, abrangendo períodos chuvosos e secos. A análise estatística revelou diferenças significativas ao longo do período de estudo, indicando uma dinâmica intensa. O reservatório apresentou estratificação térmica no verão, influenciando oxigênio dissolvido, pH e potencial redox. As concentrações de cloreto, sódio e potássio mostraram-se uniformes vertical e horizontalmente. Foi observada variação longitudinal na alcalinidade e na concentração de sílica. As concentrações de ferro e manganês pareceram estar relacionadas à pluviosidade. A classificação pelo diagrama de Piper indicou que as águas são predominantemente sódicas-potássicas, variando entre mistas e sulfatadas. Durante grande parte do estudo, o reservatório foi considerado eutrofizado, com essa condição mais acentuada na região fluvial. O índice de qualidade para enquadramento (ICE) com relação à classe 2 da Resolução CONAMA 357/2005, foi de 75/100, sugerindo que os parâmetros avaliados ocasionalmente se afastaram dos níveis naturais ou desejáveis. Os resultados evidenciaram que a composição química do reservatório sofre variações significativas, influenciadas tanto por fatores naturais (como temperatura e pluviosidade) quanto antrópicos (como o lançamento de efluentes). Isso mostra a importância do monitoramento contínuo e da adoção de medidas de manejo e recuperação ambiental para garantir a sustentabilidade do reservatório.