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EMISSIONS AND PERFORMANCE OF A DIESEL ENGINE AFFECTED BY CRAMBE BIODIESEL BLENDS
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; Santos, Reginaldo F.

; Lewandoski, Cristiano F.

; Silva, Evelyn T. C.

; Oliveira, Wilson A. de

Engenharia Agrícola

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2023, Volume 43 Nº spe elocation e20220113

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

ABSTRACT Brazil has been facing a huge rise in fuel and diesel prices due to the rise in the international market and the war between Ukraine and Russia. The rise in electricity prices is also a problem that affects everyone in Brazil. This study aimed to evaluate the performance and emissions of a diesel engine for power generation that operates with crambe-based fuels with blends of 0% (control), B5, B10, B15, B20, B50, B70, and B90. The fuels were tested in an 8 kVA generator engine at a load of up to 6000 W. The biofuels were obtained from a mixture of diesel with crambe biodiesel at incremental levels from B0 to B90 in the fuel mixture. The increased proportion of crambe biodiesel resulted in lower specific consumption. Crambe biodiesel resulted in a reduction of CO, CO2, and NO2 emissions due to an increase in crambe biodiesel at the proportion. The results indicate that crambe biodiesel blends are viable technical solutions for the partial replacement of conventional diesel.

https://doi.org/10.1590/1809-4430-eng.agric.v43nepe20220113/2023

PERFORMANCE AND EMISSION CHARACTERISTICS OF SESAME BIODIESEL BLENDS IN DIESEL ENGINE
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Santos, Tatieli K.

; Siqueira, Jair A. C.

; Santos, Reginaldo F.

; Bassegio, Doglas

; de Souza, Samuel N. M.

Engenharia Agrícola

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2023, Volume 43 Nº 5 elocation e20220229

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

ABSTRACT Sesame ( Sesamum indicum L.) oilseed needs to be studied in relation to the production of biodiesel and its application as an alternative to the soybean biodiesel used in Brazil. The aim of this study was to evaluate biodiesel blends (B0, B5, B10, B20, B40, B80, and B100) of sesame in the performance and emissions of engines. A few studies of sesame biodiesel in engines were found in the literature imparts novelty to the current study. The fuels were tested in a 5-kVA generator engine at loads ranging from 1000 to 6000 W. The results of the analysis showed that the increase in the sesame biodiesel blend caused a reduction in the specific fuel consumption (SFC), carbon monoxide (CO) emissions, and an increase in nitrogen oxide (NOx) emissions. The SFC of sesame biodiesel (B100) was 11% higher than that of diesel (B0). CO emissions increased 39% for diesel (B0) compared to sesame biodiesel (B100). However, B20 showed lower SFC than diesel and lower gas emissions than B80 and B100 blends. Therefore, sesame biodiesel, especially up to B20, is a viable alternative for the partial replacement of conventional diesel. Sesame biodiesel should be considered as a promising candidate for alternative fuels.

https://doi.org/10.1590/1809-4430-eng.agric.v43n5e20220229/2023

APROVEITAMENTO DE PRECURSORES LIGNOCELULÓSICOS PARA PRODUÇÃO DE ACETATO DE CELULOSE
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Santos, Mayara da S.

; Amaral, Heliane R. do

; Cipriano, Daniel F.

; Ferreti, João V. T.

; Meireles, Carla da S.

; Freitas, Jair C. C.

; Santos, Reginaldo B. dos

Química Nova

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Mar 2020, Volume 43 Nº 3 Páginas 279 - 285

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

The feasibility of obtaining cellulose acetate from lignocellulosic precursors is of great interest from the environmental, economic and technological points of view. Herein, sugarcane bagasse and vegetable sponge (Luffa cylindrica ) were used as precursors to produce cellulose using the organosolv extraction procedure. From the extracted celluloses, the production of cellulose acetate was carried out by the homogeneous acetylation method. The obtained materials were characterized by FTIR, solid-state 13C NMR, XRD, TG and DSC techniques. The results revealed the success of both the extraction and the acetylation processes, which provided cellulose with high crystallinity and cellulose acetates with high degrees of substitution (cellulose triacetates).

https://doi.org/10.21577/0100-4042.20170500 511 downloads

Synthesis of New Phenolic-Schiff Base and Its Application as Antioxidant in Soybean Biodiesel and Corrosion Inhibitor in AISI 1020 Carbon Steel
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Martins, Lucas F.

; Cubides-Román, Diana C.

; Silveira, Vivian C. da

; Aquije, Glória M. F. V.

; Romão, Wanderson

; Santos, Reginaldo B. dos

; Cunha Neto, Álvaro

; Lacerda Jr., Valdemar

Journal of the Brazilian Chemical Society

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Mar 2020, Volume 31 Nº 3 Páginas 556 - 565

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

New Schiff base compound N, N’-bis-(4-hexadecanate)-salicylethylenediamine (named IM) was synthesized, and characterized via infrared and nuclear magnetic ressonance spectroscopies. IM was tested as corrosion inhibitor and antioxidant in soybean biodiesel. Corrosion studies were developed with AISI 1020 carbon steel in a three-step accelerated corrosion assay and IM inhibitory activity was evaluated using microscopic techiniques: optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). In 750 ppm concentration, IM showed better inhibitory activity compared to commercial compounds tert-butylhydroquinone and pyrogallol, reducing root-mean-square roughness (Rq) from 37.8 to 11.7 nm and peak-peak height (PP) from 454.1 to 120.2 nm after 8 days of immersion. Antioxidant studies were conducted using the PetroOXY equipment. In 250 ppm concentration, IM showed better antioxidant activity as metal chelator, reducing biodiesel oxidation induced by copper on biodiesel. In this concentration, IM increased the induction period from 3.0 to 5.8 h. Furthermore, the new Schiff base acts as an oxygen scavanger. This is a great property because it reduces oxygen concentration in biodiesel, reducing metal corrosion reactions.

https://doi.org/10.21577/0103-5053.20190217 427 downloads

Simple Niobium Catalysts Applied in Reflux and Ultrasound-Assisted Systems for Biofuel Synthesis
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Arpini, Bruno H.

; Cubides-Román, Diana C.

; Javarini, Clara L.

; Araújo, Milena C. de

; David, Geraldo F.

; Santos, Reginaldo B. dos

; Romão, Wanderson

; Neto, Alvaro C.

; Lacerda Jr., Valdemar

Journal of the Brazilian Chemical Society

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Set 2019, Volume 30 Nº 9 Páginas 1897 - 1905

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

Using niobium compounds as heterogeneous catalysts in biodiesel production is a promising methodology from economic and environmental viewpoints. However, the application of niobium catalysts still is a challenge due to the high temperatures and pressures for moderate biofuel yields. Therefore, easily handled and applied materials have been developed to optimize biofuel production, which is the goal of this study. Nb2O5 and ammonium niobium oxalate (AmNO) were activated in reflux and ultrasound-assisted system. Nb2O5 showed better activity under reflux, using methanol. The characterizations conclude that the Lewis-acid sites are determinant for higher conversion rather than surface area. AmNO has better activity also in the reflux system at 70 ºC, against 170 ºC for Nb2O5, reaching above 70% conversion. In addition, reactions in ultrasound-assisted systems are also appealing due to the lower time and temperature, with conversion rates above 40%. Both catalysts showed interesting results under milder conditions than those in the literature.

https://doi.org/10.21577/0103-5053.20190099 413 downloads

Methyl Esters Production by Heterogeneous Catalyst Mixtures of CaO/Nb2O5 with Simulation of Analysis of Environmental Impacts
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Cubides-Román, Diana C.

; Constantino, André F.

; David, Geraldo F.

; Martins, Lucas F.

; Santos, Reginaldo B. dos

; Romão, Wanderson

; Cunha Neto, Alvaro

; Lacerda Jr., Valdemar

Journal of the Brazilian Chemical Society

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Mar 2019, Volume 30 Nº 3 Páginas 562 - 570

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

The conventional biodiesel process, although it reaches high conversion yields and productivity, faces problems related to the use of homogeneous catalysts. This work aims to study mixtures of calcium oxide (CaO) and niobium oxide (Nb2O5) as the heterogeneous catalyst. It was used a full 23 factorial design with four central points to analyze how the mass percentage of the oxides, the molar ratio of reactants, and the reaction temperature affect the conversion yield to methyl esters. The best conversion yield was found near to 89% using 1.8% of catalyst, a 1:36 oil to methanol ratio and at 77 ºC as reaction temperature. Finally, it was performed a simplified simulation to compare the heterogeneous catalyst process with the conventional process, and an algorithm to compare the effects of the exit streams of each process would have on the environment. The simulations results display a better performance for the heterogeneous catalyst process studied.

https://doi.org/10.21577/0103-5053.20180204 1042 downloads

Avaliação dos custos de implantação de biodigestores e da energia produzida pelo biogás
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Calza, Lana F.

; Lima, Cleber B.

; Nogueira, Carlos E. C.

; Siqueira, Jair A. C.

; Santos, Reginaldo F.

Engenharia Agrícola

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Dez 2015, Volume 35 Nº 6 Páginas 990 - 997

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

RESUMO Este trabalho objetivou avaliar os custos envolvidos na construção de modelos de biodigestores (indiano, chinês e canadense) no município de Cascavel – PR. Determinaram-se os custos de produção de energia a partir do biogás produzido por dejetos de caprinos, bovinos e suínos, para sistemas de semiconfinamento. Foram utilizadas propriedades rurais com 20; 40; 60; 80 e 100 animais de cada um dos três grupos avaliados. A partir do volume de dejetos produzidos por animal, foram dimensionados os biodigestores e calculados os custos para a construção e a implantação de cada modelo, e o custo total da produção anual de energia em função do número de animais. O biodigestor modelo canadense apresentou o menor custo de construção e de implantação, variando de R$ 2.104,00 a R$ 7.266,00. A geração de energia com dejetos de suínos apresentou o menor custo, variando de 0,015 a 0,050 R$/KWh em biodigestor modelo canadense. A maior produção anual de energia foi verificada para bovinos, variando de 24.090 kWh/ano a 120.450 kWh/ano, para os três modelos de biodigestor em estudo.

ABSTRACT This study aimed at assessing the costs incurred in building different biodigester models (Indian, Chinese, and Canadian) in Cascavél – PR, Brazil. We also determined costs related to biogas production from goat, bovine, and swine dungs in semi-confinement systems. For this purpose, we evaluated farms with herds of 20, 40, 60, 80, and 100 animals of each group. The biodigesters’ volume were based on each animal amount of excrement and, then, we calculated the costs for building and implementing each model, as well as costs associated to annual energy production on the number of animals used. The lowest cost was observed for Canadian biodigester with respect to both building and implementation, ranging from R$ 2,104.00 to R$ 7,266.00. Power generation using swine waste had the lowest costs varying 0.015 to 0.050 R$/ kWh with Canadian model. The largest annual energy production was recorded for bovine dung, varying 24,090 to 120,450 kWh/ year for the 3 studied models.

https://doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v35n6p990-997/2015 23165 downloads

Análise do teor e da qualidade dos lipídeos presentes em sementes de oleaginosas por rmn de baixo campo
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Constantino, André F.

; Lacerda Jr., Valdemar

; Santos, Reginaldo B. dos

; Greco, Sandro J.

; Silva, Renzo C.

; C. Neto, Álvaro

; Barbosa, Lúcio L.

; Castro, Eustáquio V. R. de

; Freitas, Jair C. C.

Química Nova

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2014, Volume 37 Nº 1 Páginas 10 - 17

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

To choose among the variety of oleaginous plants for biodiesel production, the oil content of several matrices was determined through different low-field ¹H nuclear magnetic resonance (NMR) experiments with varied pulse sequences, namely single-pulse, spin-echo, CPMG, and CWFP. The experiments that involved the first three sequences showed high correlation with each other and with the solvent extraction method. The quality of the vegetable oils was also evaluated on the basis of the existing correlation between the T2 values of the oils and their properties, such as viscosity, iodine index, and cetane index. These analyses were performed using HCA and PCA chemometric tools. The results were sufficiently significant to allow separation of the oleaginous matrices according to their quality. Thus, the low-field ¹H NMR technique was confirmed as an important tool to aid in the selection of oleaginous matrices for biodiesel production.

3203 downloads

Evaluating methods for the isolation of marine-derived fungal strains and production of bioactive secondary metabolites
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Kossuga, Miriam H.

; Romminger, Stelamar

; Xavier, Camila

; Milanetto, Marília C.

; Valle, Milene Z. do

; Pimenta, Eli F.

; Morais, Raquel P.

; Carvalho, Erica de

; Mizuno, Carolina M.

; Coradello, Luís Fernando C.

; Barroso, Vinícius de M.

; Vacondio, Bruna

; Javaroti, Darci C. D.

; Seleghim, Mirna H. R.

; Cavalcanti, Bruno C.

; Pessoa, Claudia

; Moraes, Manoel O.

; Lima, Bruna A.

; Gonçalves, Reginaldo

; Bonugli-Santos, Rafaella C.

; Sette, Lara D.

; Berlinck, Roberto G. S.

Revista Brasileira de Farmacognosia

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Abr 2012, Volume 22 Nº 2 Páginas 257 - 267

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

In the present investigation we evaluate methods for the isolation and growth of marine-derived fungal strains in artificial media for the production of secondary metabolites. Inoculation of marine macroorganisms fragments in Petri dishes proved to be the most convenient procedure for the isolation of the largest number of strains. Among the growth media used, 3% malt extract showed the best result for strains isolation and growth, and yielded the largest number of strains from marine macroorganisms. The percentage of strains isolated using each of the growth media which yielded cytotoxic and/or antibiotic extracts was in the range of 23-35%, regardless of the growth media used. Further investigation of extracts obtained from different marine-derived fungal strains yielded several bioactive secondary metabolites, among which (E)-4-methoxy-5-(3-methoxybut-1-enyl)-6-methyl-2H-pyran-2-one is a new metabolite isolated from the Penicillium paxilli strain Ma(G)K.

10199 downloads

10.

Análise de um sistema de aquecimento de água para residências rurais, utilizando energia solar
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Basso, Luiz H.

; Souza, Samuel N. M. de

; Siqueira, Jair A. C.

; Nogueira, Carlos E. C.

; Santos, Reginaldo F.

Engenharia Agrícola

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Fev 2010, Volume 30 Nº 1 Páginas 14 - 21

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

A conscientização da importância do meio ambiente tem incentivado o estudo de novas fontes energéticas renováveis e menos poluentes. Dentre essas fontes, a energia solar destaca-se por ser perene e limpa. A utilização da energia solar em sistemas de aquecimento de água residencial rural pode colaborar com a economia de energia elétrica, base da matriz energética brasileira. Conhecer os fatores que influenciam na operação de um sistema de aquecimento de água por energia solar é importante na determinação de sua viabilidade técnica, visando a sua difusão em residências rurais. Para tanto, construiu-se um protótipo, no câmpus da Faculdade Assis Gurgacz, em Cascavel - PR, com características similares a um equipamento utilizado em residências para dois habitantes, para funcionar com circulação natural ou termossifão e sem auxílio de sistema de aquecimento complementar. O equipamento mostrou-se viável tecnicamente, alcançando a temperatura mínima para banho de 35 °C, sempre que a radiação solar foi superior a 3.500 Wh m-2, o que aconteceu para a maioria dos dias estudados.

The awareness of the importance of the environment has stimulated the study of new renewed energy sources and less pollutant. Amongst these sources, solar energy stands alone for being perennial and clean. The use of solar energy in systems of agricultural residential water heating, can complement the economy of electric energy, base of the Brazilian energy matrix. Knowing the factors that influence the operation of a system of water heating by solar energy is important in determining their technical viabilities targeting their distribution in agricultural residences. To evaluate equipment of water heating for solar energy, a prototype was constructed in the campus of Assis Gurgacz College, in Cascavel,State of Paraná, Brazil, with similar characteristics to equipment used in residences for two inhabitants, to function with natural circulation or thermosiphon and without help of a complementary heating system. The equipment revealed technical viability, reaching the minimum temperature for shower, of 35 °C, whenever the solar radiation was above the 3,500 Wh m-2, for the majority of the studied days.

9851 downloads

11.

Amostragem para avaliação da fertilidade do solo em função da variabilidade de suas características químicas
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Santos, Hemmannuella C.

; Oliveira, Fábio H. T. de

; Arruda, Jandeilson A. de

; Lopes, Almir R. da S.

; Souza Júnior, Reginaldo F. de

; Farias, Daise R. de

Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental

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Dez 2009, Volume 13 Páginas 849 - 854

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

Visou-se, neste trabalho, avaliar a variabilidade de características químicas do solo, definir o número de amostras simples para formar uma amostra composta e avaliar se a média aritmética das amostras simples é igual ao resultado da análise química da amostra composta. Realizaram-se três séries de amostragens constituídas de 36 amostras simples por série, em um Latossolo Amarelo. Os locais de retirada das amostras da primeira série se distanciaram 15 m um do outro, os da segunda série, 2,5 m, e os da terceira série, 0,42 m. Com as amostras de solo da primeira série, foram formuladas amostras compostas mediante a mistura homogênea de 4, 8, 14, 20, 28 e 36 amostras simples, utilizando-se três repetições. A variabilidade das características químicas do solo praticamente não variou quando o tamanho da área amostrada variou de 8.100 m² para 225 m². Para recomendação de calagem e adubação, as doses de calcário e fertilizante são, em geral, as mesmas, independentemente se a fertilidade média do solo é avaliada a partir da análise química da amostra composta ou a partir da média aritmética dos resultados das análises químicas das amostras simples. A coleta de pelo menos oito amostras simples de solo foi suficiente para formar uma amostra composta representativa.

The aim of this study was to evaluate the variability of chemical attributes of soil, to define the number of single samples required to form a composite sample and to evaluate if the mean fertility values obtained from the composite sample is the same as obtained from the arithmetic mean of single samples. Three series of sampling, each one with 36 samples collected in an Oxisol, were carried out. Samples of the first series were taken 15 m apart from each other, the second one 2.5 m, and the third one 0.42 m. Composite samples were formulated with samples of first series by a homogenous mixture of 4, 8, 14, 20, 28 e 36 single samples, with three replications. The variability of soil chemical attributes did not vary when the area size decreased from 8,100 m² to 225 m². Doses of lime and fertilizer may have the same recommendation, independently if soil fertility was evaluated by chemical analysis of a composite sample or obtained from the arithmetic mean of single sampling. At least eight single samples were necessary to compose a representative sample of the area.

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12.

Uso de água residuária da suinocultura na bioestabilização de resíduos verdes urbanos
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Suszek, Morgana

; Sampaio, Silvio C.

; Santos, Reginaldo F.

; Nunes, Ortência L. G. S.

; Gomes, Simone D.

; Mallmann, Larissa S.

Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental

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2005, Volume 9 Supl. 1 Páginas 176 - 180

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

Resumo Resíduos sólidos verdes provenientes de podas urbanas e de sobras de produtos hortifrutigranjeiros, assim como efluentes das atividades de suinocultura, apresentam-se como um dos principais problemas nas áreas urbanas e rurais. Uma alternativa à estabilização desses resíduos é a compostagem, seguida do processo de vermicompostagem. Neste estudo, avaliou-se a integração da compostagem e vermicompostagem na bioestabilização de resíduos sólidos verdes urbanos, utilizando-se água residuária da suinocultura e ativador comercial. Os resultados demonstraram a possibilidade da utilização da água residuária da suinocultura como agente inoculante, em substituição ao ativador comercial, visando a produção subseqüente de vermicompostos. Os metais zinco e cobre foram detectados nos vermicompostos obtidos, entretanto, em concentrações que não oferecem riscos de contaminação ao solo, plantas e à saúde humana.

Abstract Green solid residues from urban pruning, rests of agricultural products and swine wastewater are problems in urban and rural areas. A alternative to stabilization of these residues is composting followed by wormcomposting. In this study the integration of composting and wormcomposting in the biostabilization of the urban green solid residues with swine wastewater and commercial activators was evaluated. The results showed the possibility of the swine wastewater utilization as inoculate agent, in substitution of commercial activator, with the objective of producing subsegmently wormcomposts. The metals zinc and copper were detected in obtained wormcomposts, however, their concentrations did not offer risk for human health, plants and soil contamination.

https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v9nsupp176-180 1 downloads

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