Projetos
29 Projetos de Pesquisa (NIPE) Fonte: Avaliação Institucional 2009-2013
AN INTEGRATED APPROACH TO EXPLORE A NOVEL PARADIGM FOR BIOFUEL PRODUCTION FROM LIGNOCELLULOSIC FEEDSTOCKS

Coordenador Principal: Telma Teixeira Franco

Início: 11/2016

Término: 10/2021


Resumo:

Neste projeto de pesquisa as leveduras serão modificadas para adquirir capacidade de converter diretamente açúcares oligoméricos em bioprodutos. Uma outra classe de organismos, Geobacillus extensivamente estudada pelo grupo da Universidade de Bath, possui habilidade de transportar e utilizar estes açúcares oligoméricos. Assim, neste projeto de pesquisa iremos utilizar uma cepa de Geobacillus para comparar o desempenho com as leveduras recombinantes, otimizadas para a mesma função. Três matérias-primas (MP) lignocelulósicas diferentes, todas com potencial para serem usadas na obtenção de biocombustíveis e de produtos químicos: sustentáveis serão estudadas: a palha de cana (geralmente deixada no campo após a colheita), o Miscanthus - cultivado no Reino Unido para co-incineração e geração de energia e os resíduos de florestas de eucaliptos, muito abundantes no Brasil. O uso das 3 MP lignocelulósicas representa uma nova e original oportunidade para se avaliar os mesmos. Parte da equipe dos dois países deverá trabalhar no desenvolvimento de métodos para converter as matérias primas em oligossacarídeos para utilização pelas novas cepas desenhadas de leveduras. Pré-tratamento menos drásticos, seletivos e específicos bem como o uso de enzimas escolhidas para a geração dos oligossacarídeos serão desenvolvidos no grupo de trabalho 1. Outro grupo de trabalho irá se concentrar na produção das enzimas necessárias para a geração dos oligossacarídeos derivados das MPs. Um terceiro grupo irá projetar as cepas de leveduras para utilizarem os oligossacarídeos derivado da lignocelulose. Visando aumentar ainda mais a eficiência energética das MPs nas novas usinas de conversão de lignocelulose, pretende se obter ainda novos produtos químicos e biogás a partir dos efluentes, de vinhaça e da hemicelulose hidrolisados. Assim, será desenvolvido a integração da digestão anaeróbica (AD) para o processo integrado de Biorrefinaria de LC. AD e fermentação com culturas mistas podem melhorar a relação energética do bioprocesso com a produção de biogás e fertilizantes como produtos secundários. Além disso, serão necessários estudos de sustentabilidade e analises técnico econômicas para garantir que os resultados deste trabalho alcancem relevante impacto para os setores industriais aonde as MP se originam. Assim, o quarto grupo de trabalho, especializado nestes dois amplos temas de pesquisa e em LCA deverá garantir a escolha das matérias-primas, as quantidades a serem coletadas, a localização das coletas bem como as rotas industriais de obtenção dos produtos. Otimização das rotas de obtenção propostas pelo projeto deverá refletir positivamente no projeto bem como identificar os pontos para serem alterados/modificados. (AU)

Ocultar
CHARACTERIZING AND PREDICTING BIOMASS PRODUCTION IN SUGARCANE AND EUCALYPTUS PLANTATIONS IN BRAZIL

Coordenador Principal: Rubens Augusto Camargo Lamparelli

Início: 03/2016

Término: 02/2020


Resumo:

For major emerging countries with significant land resources such as Brazil, the Agriculture, Forestry and Land Use (AFOLU) sector is one of the major sources of greenhouse gas (GHG) emissions. At the same time, this sector offers a large potential for climate change mitigation through best management practices. São Paulo state is the main producer of both eucalyptus and sugarcane in Brazil, and there is potential for expansion in the area managed under both crops. These land uses can have a large impact on the regional carbon balance, both though carbon fixation in the vegetation and soils and though offsetting fossil fuel emissions by the production and consumption of biofuels. Process-based models, calibrated and validated previously, and applied spatially could help quantifying the fluxes and stocks of carbon at the field level, with different time scales (from years to decades) and spatial scales (from stands to regions). The main objective of this project is to take advantage of satellite and field data collected in the past decade; state-of-the-art process-based models; and computational tools that allow processing large amounts of data to assess the carbon dynamics of eucalyptus and sugarcane in São Paulo state. A bottom-up approach will be used, by parameterizing and testing process models based on field measurements, and then upscaling to São Paulo State. Images from Landsat will CBERS, Terra and Aqua satellites will be registered, radiometrically corrected and organized into a data set covering the 2000-2015 period in São Paulo State, with the associated metadata. Soils data will be compiled from published soil surveys, and meteorological variables will be collected from weather stations and global models. Different vegetation indices time-series will be produced, like the normalized difference vegetation index (NDVI) and the enhanced vegetation index (EVI). A time-series classification method will be used, in which the algorithm will use the seasonal and/or pluriannual vegetation indices profiles to classify the vegetation through time series pattern analysis. Estimation of vegetation structural parameters and in particular Leaf Area Index (LAI) and/or the fraction of absorbed photosynthetically active radiation (FAPAR) will also be derived from remote sensing data. Data collected over the last decade by EMBRAPA, CIRAD and CTBE on Eucalyptus plantations and sugarcane fields will be used to calibrate and validate models such as the G'Day process-based model. Both the remote sensing correction and processing, the classification procedure (calibration and application), process-based modelling at the site scale and the upscaling procedures will require a large amount of calculations and data processing. Therefore, novel computer science tools and techniques will be used in this project, including cloud-based computing, machine learning and visualization interfaces for spatial data. The expected outcome of accurate predictions of carbon fluxes and dynamics with satellite-data constrained crop models is in high demand from the scientific community, policy makers, and the forestry and agricultural sectors. Additionally, the science developed in this project will be useful as input to applications in other crops and regions. (AU)

Ocultar
DESENVOLVIMENTO DE UM PROCESSO DE PRÉ-TRATAMENTO DE BAIXA SEVERIDADE PARA PRODUÇÃO DE OLIGOSSACARÍDEOS DE PALHA DE CANA-DE-AÇÚCAR

Coordenador Principal: Telma Teixeira Franco

Início: 09/2017

Término: 08/2020


Resumo:

A palha de cana-de-açúcar, constituída por topos verdes e folhas secas, pode ser mantida no campo para melhorar a qualidade do solo ou recolhida para ser aplicada em diferentes processos, seja para geração de energia através da sua queima em caldeiras, seja para produção de etanol de segunda geração (E2G). Uma condição ideal entre estas aplicações ainda é incerta e requer muitos estudos. Considerando sua aplicação em processos de fracionamento para obtenção de açúcares, investigações experimentais de suas alterações físico-químicas são importantes para o desenvolvimento de modelos que posam ser utilizados em um projeto racional de pré-tratamento. Além disso, condições operacionais podem ser desenvolvidas sob medida para se obter características químicas e estruturais específicas, como é o caso da produção de oligossacarídeos. Sabe-se que a etapa de pré-tratamento representa aproximadamente 40% de todo custo de investimento em uma planta de E2G e, por isso, alterações nas condições de processo e características do produto de interesse podem trazer grandes benefícios em termos técnico-econômicos para a tecnologia. Neste sentido, este projeto tem como objetivo estudar e desenvolver uma rota de pré-tratamento de baixa severidade para a palha de cana-de-açúcar. Condições operacionais serão estudadas a fim de maximizar a produção e recuperação dos xilooligossacarídeo, além de gerar uma biomassa pré-tratada proprícia para a obtenção de celuloligossacarídeos por meio de rotas enzimáticas. Esta proposta está inserida no plano de desenvolvimento do projeto FAPESP, convênio RCUK "An integrated approach to explore a novel paradigm for biofuel production from lignocellulosic feedstocks (FAPESP 15/50612-8)". Os oligossacarídeos produzidos, xilo e celooligossacarídeos, com graus de polimerização específicos, serão empregados em processos fermentativos utilizando um microrganismo geneticamente modificado a ser desenvolvido no projeto temático, podendo proporcionar vantagens competitivas nas aplicações de bioprocessos devido a sua especificidade de consumo. (AU)

Ocultar
MONITORAMENTO DE SISTEMAS INTEGRADOS LAVOURA-PECUÁRIA POR MEIO DE SENSORIAMENTO REMOTO E AGRICULTURA DE PRECISÃO PARA UMA PRODUÇÃO MAIS SUSTENTÁVEL - RUMO À AGRICULTURA DE BAIXO CARBONO

Coordenador Principal: Paulo Sergio Graziano Magalhães

Início: 07/2018

Término: 06/2022


Resumo:

O objetivo do estudo proposto é fornecer apoio ao programa brasileiro de agricultura de baixo carbono relacionado à sustentabilidade do ponto de vista da eficiência do uso da água, da produtividade e da qualidade do solo, explorando as capacidades dos dados de sensoriamento remoto e análise de precisão da agricultura. Este programa, criado em 2010, visa reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 160 milhões de toneladas de dióxidos de carbono equivalentes anualmente até 2020 (CGIAR, 2017). Três principais medidas propostas incluem a estimulação de sistemas integrados de colheita-pecuária-silvicultura (ILPF), a recuperação de 15 milhões de pastagens degradadas em sistemas agrícolas mais produtivos e a fixação biológica de nitrogênio (EMBRAPA, 2017, IPAM, 2012). Através de dados de sensoriamento remoto e agricultura de precisão, buscamos comparar a eficiência do uso da água, a produtividade da biomassa e a qualidade do solo dos sistemas ILPF com os sistemas de produção agrícolas e de pastagens convencionais. A análise baseada em dados de sensoriamento remoto tem a vantagem única de determinar estados quantitativos e qualitativos (específicos para esta proposta) de processos relacionados com a agricultura em grandes áreas e longas séries temporais com altas resoluções espaciais. Os dados de sensoriamento remoto podem ser analisados em combinação com parâmetros de qualidade do solo. Essas análises podem ser usadas para delinear os benefícios de sustentabilidade relacionados aos sistemas ILPF e estimar o potencial de recuperação de pastagens (degradadas). Consequentemente, as autoridades brasileiras podem usar essas informações para reavaliar o sucesso e o potencial do programa e estimular o uso dos recursos oferecidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) pelos agricultores para adotar as medidas do programa através da disseminação dos nossos científicos e estudos de caso. (AU)

Ocultar
MONITORAMENTO DE SISTEMAS INTEGRADOS LAVOURA-PECUÁRIA POR MEIO DE SENSORIAMENTO REMOTO E AGRICULTURA DE PRECISÃO PARA UMA PRODUÇÃO MAIS SUSTENTÁVEL - RUMO À AGRICULTURA DE BAIXO CARBONO

Coordenador Principal: Paulo Sergio Graziano Magalhães

Início: 07/2018

Término: 06/2022


Resumo:

O objetivo do estudo proposto é fornecer apoio ao programa brasileiro de agricultura de baixo carbono relacionado à sustentabilidade do ponto de vista da eficiência do uso da água, da produtividade e da qualidade do solo, explorando as capacidades dos dados de sensoriamento remoto e análise de precisão da agricultura. Este programa, criado em 2010, visa reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 160 milhões de toneladas de dióxidos de carbono equivalentes anualmente até 2020 (CGIAR, 2017). Três principais medidas propostas incluem a estimulação de sistemas integrados de colheita-pecuária-silvicultura (ILPF), a recuperação de 15 milhões de pastagens degradadas em sistemas agrícolas mais produtivos e a fixação biológica de nitrogênio (EMBRAPA, 2017, IPAM, 2012). Através de dados de sensoriamento remoto e agricultura de precisão, buscamos comparar a eficiência do uso da água, a produtividade da biomassa e a qualidade do solo dos sistemas ILPF com os sistemas de produção agrícolas e de pastagens convencionais. A análise baseada em dados de sensoriamento remoto tem a vantagem única de determinar estados quantitativos e qualitativos (específicos para esta proposta) de processos relacionados com a agricultura em grandes áreas e longas séries temporais com altas resoluções espaciais. Os dados de sensoriamento remoto podem ser analisados em combinação com parâmetros de qualidade do solo. Essas análises podem ser usadas para delinear os benefícios de sustentabilidade relacionados aos sistemas ILPF e estimar o potencial de recuperação de pastagens (degradadas). Consequentemente, as autoridades brasileiras podem usar essas informações para reavaliar o sucesso e o potencial do programa e estimular o uso dos recursos oferecidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) pelos agricultores para adotar as medidas do programa através da disseminação dos nossos científicos e estudos de caso. (AU)

Ocultar
PRODUÇÃO DE BIOGÁS EM BIORREFINARIAS DE CANA-DE-AÇÚCAR INTEGRADAS DE 1ª E 2ª GERAÇÃO: ASPECTOS FUNDAMENTAIS E OPERACIONAIS DO PROCESSO

Coordenador Principal: Bruna de Souza Moraes

Início: 07/2017

Término: 06/2020


Resumo:

O aumento da produtividade do etanol e a geração de bioenergia nas biorrefinarias de cana-de-açúcar são algumas das alternativas para aliviar a crise do setor sucroalcooleiro frente ao atual cenário político-econômico do país. Neste cenário, esforços em P&D vêm sendo concentrados para a produção de etanol de 2ª geração (2G), obtido a partir do bagaço proveniente da moenda da cana utilizada para o tradicional etanol de 1ª geração (1G). A integração da produção de etanol de 1ª e 2ª geração (1G2G) eleva a produtividade do biocombustível por hectare de cana plantada, assim como o volume das correntes líquidas residuais, notadamente vinhaça (proveniente da destilação do etanol) e licor de pentoses (proveniente do pré-tratamento do bagaço para a produção de etanol 2G). Como forma sustentável de dispor tais resíduos, tem-se a produção de biogás a partir da biodigestão dessas correntes, que além de promover sua adequação ambiental, possibilita a geração de energia através do uso do biogás, que deve ser previamente purificado. Esta abordagem estimula a produção de etanol 2G, já que o aproveitamento energético do biogás possibilita a liberação de parte do bagaço da cogeração. Embora existam pesquisas acerca da biodigestão anaeróbia da tradicional vinhaça da cana-de-açúcar, o mesmo não ocorre para a vinhaça gerada no processo 2G e para o licor de pentoses, havendo lacunas consideráveis na literatura a respeito. Dessa forma, esta pesquisa propõe a investigação da biodigestão anaeróbia da vinhaça 1G2G e licor de pentoses, sob aspectos fundamentais e operacionais, com vistas a contribuir para a aplicação e expansão desta tecnologia sustentável. Uma nova proposta para purificação do biogás, integrada ao cultivo de microalgas, também será explorada, com vistas a expandir a possibilidades de obtenção de produtos de valor agregado no conceito de biorrefinarias de cana-de-açúcar. O desenvolvimento do presente projeto deverá se constituir em uma das primeiras fontes de conhecimento para a produção brasileira de bioetanol 1G2G aliada à responsabilidade ambiental. (AU)

Ocultar
PRODUÇÃO DE BIOGÁS INTEGRADA AO CONCEITO DE BIORREFINARIA PARA BIOMASSA LIGNOCELULÓSICA: ASPECTOS OPERACIONAIS E USO DE NANOPARTÍCULAS

Coordenador Principal: Bruna de Souza Moraes

Início: 11/2018

Término: 05/2021


Resumo:

No contexto desafiador do Acordo de Paris (COP21 - 2015), a produção de biogás volta a receber destaque mundial e, consequentemente, iniciativas governamentais e industriais. A produção ocorre através da Digestão Anaeróbia (DA), que permite a recuperação energética da fonte orgânica através do uso do metano (CH4) presente no biogás, além da possível geração de subprodutos com valor para a agroindústria. Em um cenário de elevada expectativa, substratos provenientes da atividade sucroalcooleira são considerados potenciais facilitadores do desenvolvimento de biorrefinarias, tornando o sistema mais resiliente e versátil. É notório o quão intenso tem sido o interesse no uso de subprodutos lignocelulósicos para a produção de CH4. No entanto, existem lacunas na literatura em relação à DA de resíduos da produção de etanol lignocelulósico (ou de segunda geração, 2G), mas é sabido que sua recalcitrância pode ser um obstáculo ao processo biológico. Neste cenário, a co-digestão com substratos mais facilmente biodegradáveis surge como uma alternativa interessante, podendo suavizar os efeitos inibitórios daqueles resíduos à DA. Junto a isso, existem parâmetros e condições cruciais a serem investigadas que poderiam fornecer melhor compreensão e otimização da co-digestão anaeróbia, como o potencial redox, a identificação do proteoma e do consórcio microbiano e o uso de nanopartículas na produção de biogás. Tais informações são escassas na literatura, e mesmo inexistentes no que diz respeito ao uso de subprodutos da produção de etanol 2G para a produção de biogás. Neste contexto, o presente projeto visa explorar a produção de biogás em um conceito inovador de biorrefinaria para o etanol lignocelulósico integrado à produção tradicional de etanol de cana-de-açúcar a partir da co-digestão de seus resíduos (e.g., vinhaça, torta de filtro e resíduos de pré-tratamento), sendo avaliado, neste contexto, o potencial de produção de CH4. O projeto inclui o acompanhamento do potencial redox e análises de proteoma e identificação do consórcio microbiano por meio de técnicas de Biologia Molecular durante os experimentos de co-digestão, além da investigação da produção contínua de metano com o uso de nanopartículas, abrindo possibilidades alternativas para otimização de processos em biorrefinarias de cana-de-açúcar. O desenvolvimento do presente projeto deverá se constituir em uma das primeiras fontes de conhecimento para a produção brasileira de etanol 2G aliada à responsabilidade ambiental. Este projeto está vinculado ao projeto temático FAPESP-BBSRC n° 15/50612-8. (AU)

Ocultar
QUANTIFICAÇÃO DOS FLUXOS E ESTOQUES DE CARBONO NA CULTURA DA CANA-DE-AÇÚCAR E DO EUCALIPTO NO ESTADO DE SÃO PAULO

Coordenador Principal: Rubens Augusto Camargo Lamparelli

Início: 11/2018

Término: 02/2020


Resumo:

O entendimento dos fluxos de carbono para a atmosfera e da atmosfera e como ele é armazenado são de extrema importância na agricultura. No contexto do Brasil a agricultura oferece um potencial de mitigação dos impactos nas mudanças climáticas globais se tiver políticas públicas bem fundamentadas.O Estado de São Paulo (250.000 km2) é um dos Estados onde a vegetação natural tem sido trocada por outros usos da terra como cana, eucalipto, culturas anuais, citrus, pastos e etc desde a longo tempo. Dois destes usos a cana-de-açúcar e eucalipto foram predominantes nos últimos 15 anos provocando grandes impactos no balanço de carbono. Assim o principal objetivo deste plano de trabalho de posDoc é aplicar um modelo biofísico para quantificar fluxos e estoques de carbono, nas culturas de cana e eucalipto, em diferentes tempos e diferentes escalas (talhão a regional). A metodologia considera dois modelos GDay e AgroIbis os quais serão integrados. Portanto a metodologia considera três partes:- Implementação do GDay no AgroIbis- Calibração e validação para o Eucalipto- Rodar o modelo para o Estado de São Paulo

Ocultar
AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE BIOENERGIA DA CANA DE AÇÚCAR NA ÁFRICA DO SUL, MOÇAMBIQUE, COLÔMBIA E GUATEMALA

Coordenador Principal: Luiz Augusto Horta Nogueira

Início: 05/2015

Término: 05/2016


Resumo:

Cerca de 60% das terras potencialmente disponíveis no mundial poderia ser usada para a produção de bioenergia em 2050 (440 milhões de hectares), dos quais quase 100% estão localizadas na África, América Latina e Caribe. Neste sentido, é evidente que o mundo dependerá desses continentes para a expansão de bioenergia no futuro. No entanto, o avanço de alternativas de energia moderna pode enfrentar desafios relacionados a aspectos técnicos, ambientais, econômicos, sociais e políticos. Impulsionado por essas questões, este projeto tem por objetivo avaliar a viabilidade e a aplicabilidade de sistemas de bioenergia sustentável para regiões selecionadas. Energia à base de cana de açúcar é o foco de tais sistemas de bioenergia moderna. Inicialmente, Colômbia, Guatemala, Moçambique e África do Sul serão selecionados para os estudos de caso, devido ao potencial de produção de cana de açúcar nesses países, conforme identificado por estudos preliminares desenvolvidos pela equipe do Projeto LACAf. Uma análise integrada será desenvolvida utilizando aspectos multifacetados relacionados com a produção de bioenergia com o objetivo de identificar a viabilidade de novos projetos de bioenergia nas regiões selecionadas. Uma vez identificados como viáveis, a aplicabilidade de tais propostas será avaliada com base em duas questões fundamentais: 1) Por que ainda não foram implementadas"?, e 2) "Como torná-las aplicáveis"?. Quanto à avaliação de aplicabilidade, a metodologia inclui um o uso de um guia para consulta pública e comunicação. Com o objetivo de comunicar os resultados de uma forma prática e acessível às partes interessadas, os pontos fortes e fracos relacionados com à viabilidade (fatores internos) e as oportunidades e ameaças associadas à implementação (fator externo), serão representados através de uma análise SWOT. A divulgação dos resultados será feita através da publicação de artigos científicos em revistas de seletiva política editorial. Como uma primeira proposta, este projeto contribuirá com os seguintes artigos científicos, com possíveis alterações nos títulos: 1) "The Role of Biofuels in Energy Security in Mozambique", 2) "Diagnosis of energy situation in Guatemala: should ethanol be produced?", 3) "Promoting Sustainable Bioenergy Systems in Latin America and Africa: From feasibility to desirability", e 4) "Socioeconomic impacts in Guatemala due to sustainable sugarcane bioethanol production scenario".

Ocultar
AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE BIOENERGIA DE CANA-DE-AÇÚCAR NA ÁFRICA DO SUL E MOÇAMBIQUE

Coordenador Principal: Luiz Augusto Horta Nogueira

Início: 11/2013

Término: 02/2015


Resumo:

O objetivo geral do Projeto LACAf-Cane-I é o de encontrar e desenvolver novo conhecimento relacionado à produção sustentável de cana-de-açúcar (social, ambiental e econômico) e outras fontes de bioenergia. Mais especificamente, o principal objetivo deste projeto é o de fornecer uma visão sistêmica do potencial de produção de energia obtida da cana-de-açúcar na África e na América Latina, com base em observações feitas em países previamente selecionados (Colômbia e Guatemala, África do Sul e Moçambique). Este subprojeto específico do LACAf-Cane-I diz respeito aos casos de estudo africanos: África do Sul e Moçambique. O Projeto também visa avaliar as possibilidades de produção de outras fontes de bioenergia nesses países. Análises abordando aspectos fundamentais relacionados à produção de bioenergia - incluindo ambientais, sociais, tecnológicos, econômicos e institucionais - levando também em consideração a situação atual e destacando as tendências mais evidentes, avaliarão esse contexto para promover a produção sustentável de bioenergia. Estas análises darão, então, as bases para recomendações a planejadores, gestores, investidores e outras partes interessadas na produção de bioenergia vinda da cana-de-açúcar.

Ocultar
AVALIAÇÃO ENERGÉTICA DE UM FOGÃO OPERANDO A ETANOL DE CANA-DE-AÇÚCAR

Coordenador Principal: Luiz Augusto Horta Nogueira

Início: 03/2016

Término: 09/2016


Resumo:

O uso da lenha como única fonte energética para cocção em alguns países em desenvolvimento ainda é uma triste realidade. Na África esta realidade é ainda mais extrema, pois enquanto que na América Latina a dependência deste tipo de fonte energética é da ordem de 15%, na África o valor atinge 67%, chegando a 80 % na África Subsaariana. Essa elevada dependência de biomassa tradicional (lenha) para cocção, resulta em inúmeros malefícios à saúde das pessoas, intensa demanda de trabalho (principalmente às mulheres e crianças) e danos ao meio ambiente (desmatamento). Dentre as possíveis soluções para esse problema destaca-se o uso de fontes energéticas modernas, como por exemplo, a eletricidade, o gás liquefeito de petróleo e os biocombustíveis. Face aos estudos desenvolvidos no Projeto, o uso do bioetanol de cana-de-açúcar se mostra como uma alternativa interessante para muitos países Africanos, haja vista os indicadores favoráveis da produção de bioenergia através da cana-de-açúcar (econômicos, ambientais e sociais) e as experiências de alguns países Africanos na produção de cana-de-açúcar. As experimentações de performance do fogão a etanol serão de suma importância para o projeto pois deverão prover informações aos estudos desenvolvidos no projeto de pesquisa, tornando assim possível atribuir valores fidedignos de demanda, consumo e eficiência do uso de etanol no processo de cocção, fato este essencial para as avaliações técnico-econômicas e ambientais que vem sendo realizadas para os diferentes países Africanos. Neste contexto, objetiva-se experimentar o funcionamento de um fogão a etanol sob três diferentes hidratações de etanol e dois diferentes recipientes visando identificar as performances energéticas e suas condições de uso. Dentre os objetivos específicos tem-se: - avaliar a performance energética do processo de cocção (consumo de energia, tempo de operação, temperaturas, rendimento e autonomia); - avaliar as influências das diferentes taxas de hidratação do etanol na performance energética do processo de cocção e; - avaliar a influência do tipo de recipiente (panela de alumínio e panela de barro) na performance energética do processo de cocção; - avaliar a influência da razão de abertura do orifício do queimador na performance energética do processo de cocção. (AU)

Ocultar
AVALIAÇÃO SOCIOECONÔMICA DA PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE BIOENERGIA DE CANA-DE-AÇÚCAR NA AMÉRICA LATINA, CARIBE E ÁFRICA

Coordenador Principal: Luiz Augusto Horta Nogueira

Início: 08/2016

Término: 02/2017


Resumo:

Do ponto de vista socioeconômico, a bioenergia da cana-de-açúcar destaca-se por apresentar grande capacidade de geração de empregos (diretos e indiretos) e renda por possuir alta capilaridade na economia local em comparação ao petróleo e derivados. Do ponto de vista ambiental, por ser uma cultura flexível, altamente sustentável, de elevado potencial de mitigação dos efeitos das mudanças climáticas e de possibilidade de expansão e recuperação de áreas degradadas, além de ser capaz de reduzir a dependência energética externa (petróleo e derivados). A pesquisa proposta, insere-se no contexto do LACAf-Cane-I com o propósito auxiliar nos estudos socioeconômicos para países selecionados da América Latina, Caribe e África através de indicadores selecionados e algumas metodologias (insumo-produto, econometria, análise de redes sociais, SWOT, etc.). (AU)

Ocultar
CONTRIBUIÇÃO DE PRODUÇÃO DE BIOENERGIA PELA AMÉRICA LATINA, CARIBE E ÁFRICA AO PROJETO GSB-LACAF-CANA-I

Coordenador Principal: Luis Augusto Barbosa Cortez

Início: 03/2013

Término: 12/2018


Resumo:

Produção de bioenergia moderna e sustentável pode ser uma forma eficaz de substituir grande parte da procura de energia para transporte no futuro. Segundo a Doornbosch e Steenblik (2007), 60% do total do mundo potencialmente disponíveis terra poderia ser utilizado produzir bioenergia até 2050 (440Mha), dos quais cerca de 60% (250Mha) será na América Latina e Caribe, e (180Mha) na África. Uma vez que a disponibilidade de terras para a bioenergia, em grande parte são originários de terrenos de pastagem, a escala global de produção de bioenergia, em parte depende da disponibilidade de terra fértil e boas condições climáticas, é evidente que, se a produção de alimentos será aumentada para satisfazer necessidades do futuro e biodiversidade protegida, basicamente o mundo vai depender da América Latina, Caribe e África continentes para a futura expansão da bioenergia. O projeto LACAF-cana, por conseguinte, se concentrará em dois continentes e irá avaliar produção de bioetanol de cana-de-açúcar. O setor sucroenergético de produção de cana também será considerado devido seu importante impacto sobre o desenvolvimento rural e sua sinergia com a produção de etanol. O projeto LACAF-cana pretende ser uma contribuição para o projeto "Bioenergia Global Sustentável" (GSB) que foi iniciado em 2009 por um grupo de cientistas, engenheiros, política e peritos de universidades, agências governamentais e o setor não lucrativo do globo, com o objetivo geral de fornecer orientações sobre a viabilidade e oportunidade da bioenergia sustentável-intensiva no futuro. O principal objetivo do projeto GSB é o de testar a hipótese de que é fisicamente possível para a bioenergia de forma sustentável satisfazer uma fração substancial de futura procura de serviços de energia e alimentação da humanidade e reunião outras necessidades de gestão terras, preservando o habitat e manutenção da qualidade ambiental. O projeto GSB está estruturado em três fases: Fase 1. (terminado). Realizar cinco convenções continentais para discutir a hipótese. Fase 2. Explorar de que forma é fisicamente possível para a bioenergia de forma sustentável satisfazer uma parte considerável da procura futura de serviços energéticos - e.g. 150 EJ (Anualmente correspondente a 23% de fornecimento de energia primária esperado de biomassa no IEA - Blue Map Scenario conforme dados da Agência Internacional de Energia, documento Energia Tecnologia Perspectivas 2010) enquanto fornecendo alimentos para a humanidade entre outras necessidades, preservando o habitat para a vida selvagem e manutenção da qualidade ambiental. Fase 3. Analisar e recomendar transição de caminhos e políticas à luz da Fase 2 resultados, a inclusão de análise macroeconômica, ambientais, éticas e qualidade, bem como os efeitos locais de escala em economias rurais. O projeto GSB já realizou fase 1. O texto integral das convenções da América Latina e África continente pode ser encontrado em: http://engineering.dartmouth.edu/gsbproject/. Mais informações sobre o projeto GSB consultar Lynd et al. (2011). Os próximos passos para o projeto GSB são as fases 2 e 3. (AU)

Ocultar
DESENVOLVIMENTO DE ALGORITMOS PARA CRIAÇÃO DE MAPAS TEMÁTICOS USANDO DADOS DE MÚLTIPLOS SENSORES

Coordenador Principal: Rubens Augusto Camargo Lamparelli

Início: 06/2018

Término: 11/2018


Resumo:

Com os avanços na tecnologia de sensores no Sensoriamento Remoto, novos desafios e oportunidades têm proporcionado um aumento significativo em pesquisas na área de reconhecimento de padrões. O aumento da disponibilização destas imagens, as quais possuem melhores resoluções espaciais/espectrais e temporais, têm demonstrado que mais detalhes podem ser encontrados com possibilidade de aplicações em várias áreas como urbanismo, agricultura e ecologia. Em geral, devido a fatores técnicos, os sensores são desenhados para um determinado objetivo específico, caracterizando-o em uma determinada resolução (especial, espectral ou temporal). Então, uma imagem de um sensor que coleta dados em uma alta resolução espacial, normalmente não oferece muitas bandas espectrais e oferecerá imagens poucas vezes por mês (baixa resolução temporal). Então, o maior desafio é encontrar uma técnica apropriada para reconhecimentos de objetos/alvos na superfície terrestre usando dados de vários sensores diferentes. Neste trabalho, o foco será no estudo e no desenvolvimento de algoritmos de "Aprendizado de Máquina" (Machine Learning) capaz de aprender e combinar padrões baseado em dados de imagens de diferentes sensores. O objetivo é ter um protocolo capaz de criar mapas temáticos utilizando dados de sensores com diferentes resoluções espaciais, espectrais e temporais. (AU)

Ocultar
ESTIMATIVA DA PERFORMANCE POTENCIAL DE PASTAGENS UTILIZANDO GRADES CLIMÁTICAS

Coordenador Principal: Jansle Vieira Rocha

Início: 08/2014

Término: 04/2015


Resumo:

A proposta de recrutar John Sheehan para vir ao Brazil pelo período de 01 ano, como professor visitante na Unicamp/Nipe (Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético) está sendo submetida por Jansle Rocha e Luiz Cortez, em coordenação com o Prof. Lee Lynd (Dartmouth College, EUA). Este cargo dará a John Sheehan a oportunidade de continuar o seu trabalho de liderança na área de intensificação da produção agropecuária, especialmente no método de medição do potencial de produção de pastagens com o uso de grades climáticas. Um espaço físico será proporcionado pelo NIPE e John trabalhará em colaboração com os Profs. Jansle Rocha e Luiz Cortez. O início está previsto para Abril/2014, por um período de 01 ano. Neste período John Sheehan trabalhará no projeto temático Análise Geoespacial e Modelagem - LACAF II, em submissão à FAPESP. Após a publicação de um artigo conjunto em intensificação de pastagem, John Sheehan viajará juntamente com O Prof. Jansle Rocha para intercâmbio com instituições como a FAO (Roma), The International Livestock Research Institute - CSIRO (Kenia) e International Institute for Applied Systems Analysis - IIASA (Viena), para disseminar informações sobre o GSB - Global Sustainability on Bioenergy. Ao final do primeiro ano é esperado que a Unicamp considere a sua contratação para o seu quadro de professores. (AU)

Ocultar
ESTRATÉGIAS BEM-SUCEDIDAS PARA EXPANDIR A BIOENERGIA: EXPANSÃO DA CANA DE AÇÚCAR SUSTENTÁVEL

Coordenador Principal: Luiz Augusto Horta Nogueira

Início: 08/2018

Término: 11/2018


Resumo:

Este projeto visa auxiliar a IRENA na preparação de um relatório sobre a Expansão da Bioenergia Sustentável de Cana-de-açúcar [na África e no Caribe], que avaliará o potencial de produção de bioetanol a partir da cana-de-açúcar, os custos da cana-de-açúcar e do bioetanol comparados com a gasolina derivada do petróleo, os custos de eletricidade de cana-de-açúcar comparados com eletricidade de outras fontes, as estratégias e medidas de governo eficazes para incentivar a produção de etanol e eletricidade a partir da cana-de-açúcar e os benefícios sócio econômicos associados à expansão da bioenergia baseada em cana. As seguintes atividades devem ser desenvolvidas: 1. Examinar os padrões existentes de uso da terra para a produção de cana-de-açúcar e as tecnologias associadas que podem ser aplicadas para otimizar a produção. 2. Para cada padrão de uso da terra, auxilie a equipe da IRENA nas curvas de oferta de países em desenvolvimento e regionais para a cana-de-açúcar, etanol de cana-de-açúcar e eletricidade gerada a partir de resíduos de cana-de-açúcar. 3. Examinar o potencial nacional e regional de áreas para expansão da cultura da cana-de-açúcar, sem afetar as culturas alimentares e estimando quanto cana-de-açúcar e etanol adicionais poderiam vir a ser alcançados. 4. Avaliar as políticas e medidas que podem ser aplicadas para aumentar a produtividade das culturas alimentares e reduzir as perdas alimentares. 5. Avaliar políticas e medidas para incentivar a geração de eletricidade a partir de resíduos de cana, como mecanismos de financiamento, garantia de acesso à eletricidade gerada e tarifas ou mecanismos de compra que levem em conta o valor ambiental dessa geração. (AU)

Ocultar
IMPACTOS SOCIOECONÔMICOS DA PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE BIOENERGIA DE CANA-DE-AÇÚCAR NA AMÉRICA LATINA, CARIBE E ÁFRICA

Coordenador Principal: Luiz Augusto Horta Nogueira

Início: 12/2014

Término: 02/2017


Resumo:

O objetivo geral do Projeto LACAf-Cane-I é o de encontrar e desenvolver novo conhecimento relacionado a produção sustentável de cana-de-açúcar (social, ambiental e econômico) e outras fontes de bioenergia. Desta forma, este projeto tem por objetivo geral identificar os impactos socioeconômicos associados a uma produção sustentável de bioenergia de cana-de-açúcar nos países selecionados (Colômbia, Guatemala, África do Sul e Moçambique), de forma a discutir possíveis cenários de expansão da atividade produtiva de bioenergia no âmbito do LACAf-Cane-I. Para atingir o objetivo principal o projeto possui os seguintes objetivos específicos: i) avaliar o atual estado de produção de bioenergia da cana-de-açúcar nos países selecionados; ii) analisar as variáveis sociais, tecnológicas, institucionais e organizacionais; iii) analisar a integração à montante e à jusante do setor produtor de bioenergia ante os demais setores da economia; iv) verificar a inserção dos países selecionados no estado-da-arte do conhecimento para a inovação em bioenergia; e v) construir cenários econômicos consistentes para a formulação de políticas públicas.

Ocultar
INCREMENTO DO MAPEAMENTO DO USO DA TERRA UTILIZANDO SENSORIAMENTO REMOTO UMA CONTRIBUIÇÃO PARA A EXPANSÃO SUSTENTÁVEL DO SETOR DO BIO-ETANOL NO BRASIL

Coordenador Principal: Rubens Augusto Camargo Lamparelli

Início: 08/2014

Término: 01/2017


Resumo:

O objetivo deste projeto é desenvolver uma metodologia para monitorar as dinâmicas nas mudanças do uso ida terra na agricultura incluindo aquelas devido à expansão da cana-de-açúcar para produção de etanol utilizando-se de dados Ide sensoriamento remoto. O desenvolvimento da metodologia prevê a combinação de dados de radar e óticos para produzir um meio efetivo e a baixo custo de monitorar a dinâmica do uso da terra na agricultura. Este método poderá contribuir para o desenvolvimento de um sistema de monitoramento do uso da terra no Brasil além de permitir relacionar estas ocorrências aos impactos no meio ambiente e na sócio-economia. Esta avaliação é muito importante para a certificação e planejamento dos tomadores de decisão para a produção sustentável de biocombustível no Brasil. (AU)

Ocultar
MODELAGEM DO RENDIMENTO DA CANA-DE-AÇÚCAR A PARTIR DE PARÂMETROS CLIMÁTICOS

Coordenador Principal: Edgar Gomes Ferreira de Beauclair

Início: 12/2014

Término: 03/2016


Resumo:

O trabalho atuará na análise, organização, tratamento de dados climáticos e de produtividade de cana-de-açúcar para o aperfeiçoamento e análise de um modelo matemático para a disponibilização de rendimento na colheita. Entre as atividades propostas estão levantamento das características dos dados envolvidos, análise destes com testes de novos parâmetros e aplicação do modelo em contraste com dados reais de colheita em diversas localidades como Brasil, Colômbia e Moçambique.

Ocultar
MODELAGEM DOS PROCESSOS DE BALANÇO DE CARBONO EM PLANTIOS DE EUCALIPTO

Coordenador Principal: Marcelo Valadares Galdos

Início: 06/2017

Término: 10/2018


Resumo:

Modelos baseados em processos, calibrados e validados anteriormente e aplicados espacialmente poderiam ajudar a quantificar os fluxos e estoques de carbono no campo, com diferentes escalas de tempo (de anos a décadas) e escalas espaciais (de povoamentos para regiões). Essa tarefa é desafiadora, mas a aplicação recente de um modelo baseado em processos de Eucalyptus para simular o crescimento do estande e os fluxos de carbono em um gradiente de fertilidade do solo mostrou o potencial dessa abordagem de escalonamento (Marsden et al., 2013). A assimilação de dados de sensoriamento remoto e outras observações de campo também podem restringir essas simulações. (AU)

Ocultar
OS BIOCOMBUSTÍVEIS NAS RELAÇÕES INTERNACIONAIS: ENTRE A GOVERNANÇA GLOBAL E A INDEPENDÊNCIA ENERGÉTICA PARA O BRASIL, A UNIÃO EUROPEIA E OS ESTADOS UNIDOS

Coordenador Principal: Paulo César Souza Manduca

Início: 05/2015

Término: 06/2017


Resumo:

O objetivo desta pesquisa é de analisar o incipiente processo de constituição do mercado global de biocombustíveis no contexto do novo entendimento sobre segurança energética e tendo como referência a inter-relação dos principais atores neste campo - Brasil, União Europeia e Estados Unidos - com os Regimes Internacionais e agências multilaterais cuja atuação influi nesta área. Adaptando a teoria de "two-level games" de Robert Putnam (1988), analisamos como os âmbitos domésticos desses três atores influenciam o âmbito internacional, e vice-versa - isto é, como as diversas estruturas de governança global que dizem respeito aos biocombustíveis, por sua vez, voltam a influenciar os interesses e as preferências dos atores domésticos. Desta maneira, fazemos uma análise integrada de todos os fatores - sejam eles domésticos ou internacionais, estatais ou não-estatais - que influenciam o processo de tomada de decisões que diz respeito à formação da estrutura de governança global dos biocombustíveis, incluindo as diversas motivações por trás dos interesses dos atores em questão, desde a preocupação estratégica e geopolítica com a segurança energética até as questões de sustentabilidade ambiental e alimentar. Com base nos resultados da pesquisa acerca das questões acima, faremos uma análise comparativa dos três atores, da qual desenvolveremos também conclusões teóricas holísticas sobre a natureza do papel e da dinâmica dos biocombustíveis nas relações internacionais. Além de fazer uma importante contribuição para a literatura acadêmica sobre o assunto, o conhecimento gerado pode colaborar para que os tomadores de decisão no Brasil, os produtores e a sociedade em geral, possam desenvolver meios para melhor planejar sua inserção em um novo ciclo econômico com a emergência da economia de baixo carbono. (AU)

Ocultar
PRODUÇÃO DE BIOGÁS A PARTIR DE VINHAÇA DE 1ª E 2ª GERAÇÃO E LICOR DE PENTOSES UTILIZANDO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL E METODOLOGIA DE SUPERFÍCIE DE RESPOSTA

Coordenador Principal: Bruna de Souza Moraes

Início: 08/2018

Término: 06/2019


Resumo:

As correntes líquidas residuais geradas em uma biorrefinaria de cana-de-açúcar integrada de 1ª e 2ª geração (1G2G) podem ter seu valor agregado quando consideradas substratos para a produção de biogás e, consequentemente, bioenergia. Nesse caso, a vinhaça 1G2G, proveniente do processo de destilação do etanol, e o licor de pentoses, proveniente do pré-tratamento do bagaço, surgem com potencial de produção de biogás em função de seu conteúdo orgânico. No entanto, não há informações na literatura a respeito da biodigestão anaeróbia da mistura dessas correntes, sendo que seu potencial de produção ainda é uma hipótese. A viabilidade da produção de bioenergia a partir de tais resíduos representa uma forma sustentável e otimizada para o aproveitamento dos mesmos, melhorando o balanço energético e ambiental das futuras biorrefinarias de cana-de-açúcar integradas 1G2G, que até o momento, não dispõem de um planejamento para a disposição dessas correntes líquidas.

Ocultar
PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE BIOENERGIA DE CANA-DE AÇÚCAR: ANÁLISE INTEGRADA DE MODELOS DE PRODUÇÃO

Coordenador Principal: Manoel Regis Lima Verde Leal

Início: 09/2016

Término: 09/2017


Resumo:

Os estudos de processos sustentáveis para a produção de bioenergia de cana-de-açúcar para países em desenvolvimento, com atenção especial para Colômbia, Moçambique, África do Sul e Guatemala, têm sido abordados ao longo dos últimos 4 anos pelos pesquisadores do Projeto LACAf. O Projeto LACAf está atualmente na sua fase final, desta forma, o presente plano de trabalho estará focado na conclusão de um paper (Avaliação econômica, social e ambiental de diferentes modelos de produção de bioenergia de cana-de-açúcar) e na elaboração do relatório final do projeto. (AU)

Ocultar
PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE CANA-DE-AÇÚCAR PARA ETANOL NO SUL DA ÁFRICA: ANÁLISE INTEGRADA DE MODELOS PRODUTIVOS

Coordenador Principal: Manoel Regis Lima Verde Leal

Início: 02/2014

Término: 04/2016


Resumo:

O objetivo deste trabalho é explorar e propor modelos viáveis de produção de cana-de-açúcar para etanol no Sul da África, tendo Moçambique e África do Sul como estudos de caso. Os sistemas de produção agrícola locais serão analisados quanto à posse e uso da terra, atividades agrícolas como cana-de-açúcar e outras culturas importantes (e.g. milho, mandioca, etc.), práticas agrícolas, solo, clima e condições socioeconômicas. Tais características determinam as condições de vida das comunidades locas, as quais refletem na agenda política de países em desenvolvimento quanto ao uso e produção de biocombustíveis (segurança alimentar, autossuficiência energética, emissões de GEE) em diferentes níveis. Desta forma, modelos de produção de cana-de-açúcar sustentáveis devem ser capazes de integrar demandas locais (socioeconômicos) enquanto, ao mesmo tempo, atendem a critérios ambientais para biocombustíveis definidos internacionalmente.

Ocultar
REFLECTÂNCIA MULTIESPECTRAL POR ESPECTROSCOPIA APLICADA NA PREDIÇÃO DE PROPRIEDADES QUÍMICAS DE SOLO PARA O USO EM AGRICULTURA DE PRECISÃO EM CANA DE AÇÚCAR

Coordenador Principal: Paulo Sergio Graziano Magalhães

Início: 08/2014

Término: 01/2017


Resumo:

Estima-se que exista potencial para se dobrar a produtividade da cana-de-açúcar por unidade de área. Para isso, a adoção da agricultura de precisão, ou seja, a gestão de áreas de acordo com a variabilidade espacial do solo é um pré-requisito. Desta forma, métodos de determinação de atributos de solo, que sejam rápidos, confiáveis, acessíveis e que permitam a amostragem intensiva do solo devem tornar-se disponíveis. Nós sugerimos a introdução de uma estrutura para testes de campo rápido e confiável através da combinação de técnicas de análise de solo indiretos com Vis, NIR, MIR, XRF combinados com dados de sensoriamento remoto. Temos o objetivo de definir talhões ou áreas de características similares por meio de sensoriamento remoto e estimar o estado do solo em campo com técnicas de análise de solos indiretos. Para este fim, vamos avaliar e comparar resultados de equipamentos "on-the-go" com equipamentos de laboratório. Ao fazer isso, a amostragem do solo pelo método clássico poderá ser substituída por um método mais eficiente de amostragem direcionada. Assim, mapas de produtividade e solo serão correlacionados para definir os locais mais representativos para a retirada de amostras de solo. Assim, tais informações irão fornecer os produtores uma estimativa de potencial de produção, bem como uma indicação da variabilidade dentro da área cultivada, informações que suportam a adoção da agricultura de precisão. Propomos aqui, através da colaboração entre UNICAMP, CTBE, BLGG Research e a TUD obter mapas de solos precisos para áreas de cana-de-açúcar que são necessários para aplicação da agricultura de precisão. Para atingir este objetivo propomos combinar análise de imagem multiespectral orbital usando NIR/Red Edge/MIDIR para detectar zonas de características semelhantes, dados de campo Vis, NIR, MIR para avaliações relativas entre o campo-laboratório e em laboratório NIR (e MIR/XRF) para avaliação absoluta dos atributos de solo e tecnologia SAR acoplada a sistemas óticos para monitorar a cultura. Em última análise, os agricultores serão capazes de gerenciar sua área de cana-de-açúcar de uma maneira melhor, garantindo maiores rendimentos e menores custos ambientais e econômicos. (AU)

Ocultar
ROADMAP FOR SUSTAINABLE AVIATION BIOFUELS FOR BRAZIL "A FLIGHTPATH TO AVIATION BIOFUELS IN BRAZIL"

Coordenador Principal: Luis Augusto Barbosa Cortez

Início: 08/2014

Término: 07/2015


Resumo:

A indústria da aviação estabeleceu metas ambiciosas para reduzir as emissões de dióxido de carbono e crescer numa base sustentável. Apesar dos avanços possíveis na eficiência de uso de combustíveis, para alcançar as metas de redução de emissões da indústria serão precisos biocombustíveis produzidos de maneira sustentável que atendam às necessidades técnicas da aviação. Nos próximos 20 a 40 anos, a indústria fará uma transição para o uso de biocombustíveis sustentáveis em substituição aos combustíveis de aviação baseados em petróleo. O uso de biocombustíveis na aviação deverá ser eficaz, eficiente e vantajoso dos pontos de vista ambiental, social e econômico. Com esses objetivos em mente, Boeing, Embraer e FAPESP acordaram formalmente, em outubro de 2011, em investigar como o Brasil contribuirá para esse esforço. O resultado está descrito neste Plano de Voo para Biocombustíveis de Aviação no Brasil: Plano de Ação, uma avaliação nacional dos desafios e oportunidades tecnológicas, econômicas e de sustentabilidade, associadas ao desenvolvimento e à comercialização de biocombustíveis sustentáveis para a aviação no Brasil. A UNICAMP foi escolhida para a coordenação desse estudo, com a responsabilidade de chefiar uma equipe de pesquisa altamente qualificada e multidisciplinar. O processo confirmou que o Brasil tem um grande potencial para fornecer biocombustíveis de aviação para os mercados doméstico e internacional. (AU)

Ocultar
SÃO PAULO SCHOOL OF ADVANCED SCIENCE ON THE WATER-ENERGY-FOOD NEXUS FOR BETTER DECISIONS IN A COMPLEX WORLD (SPSAS -WEF NEXUS)

Coordenador Principal: José Roberto Guimarães

Início: 02/2018

Término: 12/2018


Resumo:

The São Paulo School of Advanced Science on the Water-Energy-Food Nexus for Better Decisions in a Complex World (SPSAS -WEF Nexus) will be offered during July 16 to July 27th, 2018, at Unicamp. This school was developed aiming to cover the fundamentals of a field that is central to the world future and of which researchers should be knowledgeable. The nexus concept is rapidly evolving and, although an effort will be made to keep up-to-date of the latest developments, the course emphasis will be on timeless fundamentals. Thus, it is divided into three main parts: the food, water and energy crisis--general description; the nexus approach (comphreensive concepts and methodologies), and; assessment tools for urban complex systems. Part I provides an overview of the food, water, and energy crisis from different scientific fields and shows why interdisciplinary research may lead to technological innovation to avoid natural resources imbalances and environmental burdens. Part II demonstrates how the nexus approach can address effective the dynamics of food-water-energy interplay. Part III examines the available tools on risk assessement and behaviour modelling to infer possible hotspots on water-energy-food nexus in large part upon solutions on planning, management and technological innovation. The course will be concluded with some considerations on the future of sustainability within the nexus and on how to tackle future generations demands. (AU)

Ocultar
USO DO DAYCENT PARA MODELAGEM DO CARBONO DO SOLO E EMISSÕES DE GASES DE EFEITO ESTUFA COM INTENSIFICAÇÃO DE PASTAGEM E PRODUÇÃO DE CANA-DE-AÇÚCAR: ANÁLISE GEOESPACIAL E AMBIENTAL DA INTENSIFICAÇÃO DO PASTO PARA BIOENERGIA GRUPO II

Coordenador Principal: Rubens Augusto Camargo Lamparelli

Início: 08/2018

Término: 10/2018


Resumo:

O projeto de pesquisa está se propondo a focar, em escala global, como a intensificação de pastagem, sob análise espacial e ambiental é relevante a bioenergia. Este projeto temático, de 3 anos, está concebido como uma contribuição a iniciativa GSB (Global Sustainable Bioenergy), onde está estruturado em 3 partes com os objetivos correspondendo a atingir hipóteses definidas em artigos estruturados a priori sob 3 grandes grupos. Grupo I: Potencial de Pastagem e Subsequente Produção de Culturas Energéticas; Artigo I.1- Análise da Perfomance da produção de pastagem utilizando "Climate Binning" através de dados de campo; Artigo I.2 - O impacto do solo na variabilidade sazonal da precipitação e mudanças climáticas na Perfomance da produção da pastagem baseada no estudo de "Climate Binning"; Artigo I.3 - Desenvolvimento de um modelo global de produtividade para a cultura de Algave; Artigo I.4 - Desenvolvimento e Aplicação preliminar de um modelo multi culturas para a produção de energia, em áreas de pastagens. Grupo II: Sustentabilidade na Intensificação de Pastagem e sua Subsequente avaliação para os diferentes cenários. Artigo II.1 - Desenvolvimento de um modelo biogeoquímico, em escala global, para sistemas pastoris; Artigo II.2 - Modelando os cenários para Intensificação de pastagens. Grupo III: Análise Espacial, Sensoriamento Remoto e Modelagem. Artigo III.1: Análise Geoespacial do incremento da produtividade em termos de ocupação por área (número de cabeças/área); Artigo III.2: Detecção e Mapeamento de áreas com uso de lavoura-pecuária através de Sensoriamento Remoto. O projeto será liderado pelo Dr. John Sheehan e será realizado por uma equipe internacional. Um detalhado plano de execução é apresentado incluindo os períodos de cada tarefa e os membros da equipe envolvidos. Exceto os pesquisadores do projeto este projeto ainda contará com 4 PósDoc?s, 4 estudantes de pós-graduação e 4 estudantes de graduação. O Grupo I se baseará em uma revisão de artigos reportando uma importante análise espacial do potencial de intensificação para áreas de pastagens, este será liderado pelo Dr. Sheehan e desenvolvido com outros membros da equipe. O Grupo I também terá a colaboração dos membros da equipe do Dr. Steve Long (Universidade de Illinois) no modelamento de culturas energéticas e suas repostas às mudanças climáticas. Os resultados encontrados no Grupo I serão utilizados diretamente nas atividades do grupo II, liderado pelo Dr. Marcelo Galdos (CTBE) e pela equipe do Dr. Keith Paustian (Universidade Estadual do Colorado) que atua na modelagem de ecossistemas agrícolas. O Grupo III leva em consideração uma vantagem, em particular, que o Brasil apresenta no sentido de ter um bem desenvolvido sistema de integração lavoura-pecuária e dados associados a este, para construir, uma expertise ligando o Sensoriamento Remoto e integração Lavoura-pecuária (Grupo liderado pelo Dr. Jansle Vieira Rocha). Cabe ressaltar que as atividades dos Grupos I e III oferecem grande oportunidade de validação para ambas. Complementarmente o Grupo III contribuirá com um trabalho de campo para subsidiar novas técnicas para medidas da performance e localização de sistemas de lavoura-pecuária, o qual representa uma fração significativa da produção pecuária global. O sucesso do projeto significará um avanço intelectual da fronteira nos domínios geoespacial de análise de áreas de pastagens, na estimativa potencial de produtividade destas áreas, na modelagem de culturas energéticas assim como a oportunidade para incrementar a produtividade através da integração (lavoura-pecuária), aumentando o manejo e a intensificação das terras e a sustentabilidade destas estratégias. Os resultados permitirão avançar no entendimento do potencial da Bioenergia assim como estabelecer uma nova equipe, posicionada a entender mais sobre os impactos e contribuir para o desenvolvimento dos recursos humanos no Brasil. (AU)

Ocultar
AVALIAÇÃO TÉCNICA E AMBIENTAL DA UTILIZAÇÃO DE PALHA DE CANA-DE-AÇÚCAR E RESÍDUOS FLORESTAIS DE EUCALIPTO COMO MATÉRIA-PRIMA PARA BIORREFINARIAS NO ESTADO DE SÃO PAULO

Coordenador Principal: Carla Kazue Nakao Cavaliero

Início: 11/2018


Resumo:

O gerenciamento de resíduos agrícolas é um tópico de intensa discussão e se estende para o cultivo de alimentos, culturas energéticas e Silvicultura, contexto no qual a cana-de-açúcar e o eucalipto se encontram. A palha de cana-de-açúcar e os resíduos florestais de eucalipto exercem um importante papel de cobertura e proteção do solo, porém o excesso também pode trazer problemas como incêndios acidentais e proliferação de pragas. Existe, portanto, um valor ótimo de material a ser deixado no campo, o que permite alguma retirada destes para outros fins. Ambos os resíduos são valiosas fontes de açúcares lignocelulósicos e potenciais matérias-primas para suprir biorrefinarias. A geração de energia elétrica é a mais comum aplicação destes materiais na indústria, mas essa como a única aplicação vai de encontro a um conceito básica de uma biorrefinaria: valorização ótima da biomassa. Tais complexos industriais devem apresentar um variado portifólio de produtos, incluindo compostos de valor agregado, de maneira a tornar o negócio atrativo. Outro grande desafio na produção de bioenergia é garantir sua sustentabilidade em um sentido amplo, nos âmbitos social, ambiental e econômico. Neste contexto, este projeto se propõe a avaliar a viabilidade técnica e os impactos ambientais do uso destes resíduos para alimentar uma biorrefinaria integrada. O design e simulação dos processos em Aspen Plus serão realizados com o fim de obter balanços de massa e energia para a produção de etanol, eletricidade e produtos bioquímicos. Será realizada a Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) para os principais produtos, considerando a escala regional do Estado de São Paulo. Os perfis de impacto resultante serão comparados às contrapartes já estabelecidas do mercado, como etanol 1G e gasolina. Com isso, será apresentado um design de processos integrado de uma biorrefinaria, alimentada biomassas residuais e com um perfil ambiental sustentável, como uma alternativa no contexto de bioeconomia. (AU)

Ocultar
Voltar
COCEN Coordenadoria de Centros e Núcleos Interdisplinares de Pesquisa Rua Saturnino de Brito, nº 323, 2º andar Cidade Universitária Zeferino Vaz - Barão Geraldo, Campinas - SP CEP: 13.083-889 cocen@reitoria.unicamp.br +55 (19) 3521-4912 Equipe
Links
Voltar ao início Unicamp Serviços Escreva sua matéria
Acesse pelo celular