Nanofibrillated Cellulose-Based Aerogels Functionalized with Tajuva (Maclura tinctoria) Heartwood Extract

Aerogels are 3-D nanostructures of non-fluid colloidal interconnected porous networks consisting of loosely packed bonded particles that are expanded throughout their volume by gas and exhibit ultra-low density and high specific surface area. Cellulose-based aerogels can be obtained from hydrogels through a drying process, replacing the solvent (water) with air and keeping the pristine three-dimensional arrangement. In this work, hybrid cellulose-based aerogels were produced and their potential for use as dressings was assessed. Nanofibrilated cellulose (NFC) hydrogels were produced by a co-grinding process in a stone micronizer using a kraft cellulosic pulp and a phenolic extract from Maclura tinctoria (Tajuva) heartwood. NFC-based aerogels were produced by freeze followed by lyophilization, in a way that the Tajuva extract acted as a functionalizing agent. The obtained aerogels showed high porosity (ranging from 97% to 99%) and low density (ranging from 0.025 to 0.040 g·cm−3), as well a typical network and sheet-like structure with 100 to 300 μm pores, which yielded compressive strengths ranging from 60 to 340 kPa. The reached antibacterial and antioxidant activities, percentage of inhibitions and water uptakes suggest that the aerogels can be used as fluid absorbers. Additionally, the immobilization of the Tajuva extract indicates the potential for dentistry applications.The APC was funded by University of the Basque Country. CAPES (Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel) for the doctoral scholarship of the first author

Biomassa de Dendrocalamus giganteus como recurso bioenergético

Seeking sustainable alternatives to diversify the energy matrix has become a goal to be achieved by all nations. Bambo biomass can be one of these alternatives because it is a CO2-neutral energy source with the possibility of use as a fuel in solid, liquid or gaseous form. This study aimed to evaluate the effect of age of 12 and 7 years on the chemical and energetic properties of Dendrocalamus giganteus stems. For this, the contents of total extractives, lignin, volatile materials, ash and fixed carbon were determined, in addition to the basic density, higher calorific value and energy density of the stems. Evaluations of gravimetric yield of charcoal and pirolenhoso liquor produced from the carbonization of the material were also performed. Bamboos aged 7 and 12 years showed good chemical properties for energy purposes. The values of lignin content, volatile materials, fixed carbon and ash were similar between ages. However, the net calorific value, energy density, gravimetric yield of charcoal and pyroligneous acid expanded/rose with increasing age, and the highest values were found in 12-year-old colm. The species Dendrocalamus giganteus presented physical-chemical and energetic properties and they meet the expected quality criteria for the use of this biomass to generate thermal energy.Buscar alternativas sustentáveis para diversificar a matriz energética tornou-se uma meta a ser alcançada por todas as nações. A biomassa de bambu pode ser uma dessas alternativas por ser uma fonte de energia neutra em CO2 com a possibilidade de uso como combustível na forma sólida, líquida ou gasosa. Neste estudo objetivou-se avaliar o efeito da idade de 12 e 7 anos nas propriedades químicas e energéticas de colmos de Dendrocalamus giganteus. Para isso, foram determinados os teores de extrativos totais, de lignina, de materiais voláteis, de cinzas e de carbono fixo, além da densidade básica, poder calorífico superior e densidade energética dos colmos. Também foram realizadas as avaliações de rendimento gravimétrico do carvão vegetal e do licor pirolenhoso produzidos a partir da carbonização do material. Os bambus com 12 e 7 anos de idade apresentaram boas propriedades químicas para fins energéticos. Os valores de teor de lignina, materiais voláteis, carbono fixo e cinzas foram semelhantes entre as idades. Entretanto, o poder calorífico líquido, densidade energética, rendimento gravimétrico do carvão vegetal e ácido pirolenhoso aumentaram com o aumento da idade, e os maiores valores foram verificados para os colmos com 12 anos. A espécie Dendrocalamus giganteus apresentou propriedades físico-químicas e energéticas, e atendem aos critérios de qualidade esperados para o aproveitamento dessa biomassa para produção de energia térmica

Anatomia do lenho de Maclura Tinctoria D. Don ex Steud.

O lenho de Maclura tinctoria é anatomicamente descrito e ilustrado com fotomicrografias, com base em material procedente de Porto Mauá, RS, Brasil. Na estrutura da madeira destacam-se: poros solitários, em sua maioria; placas de perfuração simples; elementos vasculares de comprimento médio; pontoações intervasculares alternas e ornamentadas; parênquima axial predominantemente vasicêntrico; raios homogêneos; fibras libriformes; tubos laticíferos; e cristais prismáticos

Anatomia do lenho de Maclura Tinctoria D. Don ex Steud.

O lenho de Maclura tinctoria é anatomicamente descrito e ilustrado com fotomicrografias, com base em material procedente de Porto Mauá, RS, Brasil. Na estrutura da madeira destacam-se: poros solitários, em sua maioria; placas de perfuração simples; elementos vasculares de comprimento médio; pontoações intervasculares alternas e ornamentadas; parênquima axial predominantemente vasicêntrico; raios homogêneos; fibras libriformes; tubos laticíferos; e cristais prismáticos

Teor crítico de enxofre no solo para o estabelecimento de clones de erva-mate no Sul do Brasil

The cultivation of yerba mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) has great economic importance in the Southern of Brazil. However, the fertilization requirements in the establishment of yerba mate plantations is still unknown. The objective of this work was to evaluate the needs of sulfate fertilization on the initial growth of two clones of yerba mate in a Humic Cambisol. An experiment was carried out in Itaiópolis - SC and four doses of S (0.0; 1.2; 2.4 and 3.6 kg ha-1 of S-SO42-) and two clones (F1 and F2) were tested. The green mass and the export of nutrients were evaluated: leafs, fine twigs, thick twigs and commercial yerba mate (leaf + fine twigs), and total mass. Soil available S-SO4 was evaluated in the 0-20 cm soil layer 24 months after planting. The production of thick twigs increased with application of S, for clone F2. However, the yield of fine twig and total mass were influenced by the dose of S, independent of the clone. Thus, there was a positive response from the application of sulfur to clone F2, indicating that it is demanding on the nutrient, increasing the yield of green mass and the levels of S-SO4 in the soil.O cultivo da erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) apresenta grande importância econômica na região Sul do Brasil. Contudo, a necessidade de fertilização no estabelecimento de plantios de erva-mate ainda é pouco conhecida. O trabalho objetivou avaliar a adubação sulfatada no crescimento inicial de dois clones de erva-mate em um Cambissolo Húmico. O experimento foi implantado em Itaiópolis – SC, testando quatro doses de enxofre (S) (0; 1,2; 2,4 e 3,6 kg de S-SO4 ha-1)em dois clones femininos de erva-mate (F1 e F2). Avaliou-se a massa verde e a exportação de nutrientes pelas folhas, galhos finos (≤ 7mm), galhos grossos (> 7mm) e erva-mate comercial (folhas + galhos finos) e massa total. O S-SO4 foi avaliado na camada de 0-20 cm do solo 24 meses após a aplicação dos tratamentos e plantio das mudas. A produtividade de galho fino e a massa total foram influenciadas pela dose de S, independentemente do clone, indicando a exigência do nutriente para aumentar o rendimento de massa verde. Ainda, o clone F2 apresentou maior produção de galho grosso em função da dose de S. Assim, sugere-se o teor mínimo de 10 mg dm-3 S-SO4 no solo para um adequado estabelecimento de clones de erva-mate

Fator de emissão de metano em depósitos abertos utilizados para armazenar dejetos suínos no Sul do Brasil

The objective of this work was to contribute to the establishment of a baseline for the methane emission factor for the management of swine manure, considering the current practice of raw manure storage in two open deposits in parallel, in Southern Brazil. Methane (CH4) emissions were continuously measured in three PVC tanks of 3 m3, during 180 days, in the summer. As the content of volatile solids of pig slurry ran out in approximately 130 days, the CH4 emission factor was calculated as B0= 0.48 m3 kg-1 VS. Although this value is higher than the B0 estimated by Intergovernmental Panel on Climate Change for Latin America (0.29 m3 kg-1 VS), it is in agreement with the B0 estimated for developed countries (0.45 and 0.48 m3 kg-1 VS, for the US and EU, respectively). The graphic of accumulated CH4-C emission x time fitted a sigmoidal, kinetic model (r2= 0.998) that showed a good correlation when tested with the emission data collected from a slurry deposit, under field conditions, in winter. This suggests that the model reproduces the CH4 emission kinetics in the region. By applying the reviewed state law rules (retention time of 50 instead of 120 days), estimates by the sigmoidal equation show that it is possible to reduce in more than 80% methane gas emission.O objetivo deste trabalho foi estabelecer uma linha de base do fator de emissão de metano para o manejo de dejetos suínos, ao se considerar a prática atual de armazenamento de dejetos sólidos em dois depósitos abertos paralelos, no Sul do Brasil. As emissões de metano (CH4) foram medidas continuamente em três tanques de PVC de 3 m3, durante 180 dias, no verão. Como o conteúdo de sólidos voláteis dos dejetos esgotou-se em aproximadamente 130 dias, calculou-se o fator de emissão de CH4 dos dejetos como B0 = 0,48 m3 kg-1 VS. Embora este valor seja superior ao B0 estimado pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para a América Latina (0,29 m3 kg-1 VS), ele está de acordo com o B0 estimado para países desenvolvidos (0,45 e 0,48 m3 kg-1 VS, para EUA e UE, respectivamente). O gráfico de emissão acumulada de C-CH4 x tempo ajustou-se a um modelo cinético sigmoidal (r2= 0,998), que apresentou boa correlação quando testado com dados coletados de um depósito de dejetos em condições de campo, no inverno. Isto sugere que o modelo reproduz a cinética de emissão do CH4 na região. Pela aplicação das regras revisadas da lei estadual (tempo de retenção de 50 dias, em substituição a 120 dias), as estimativas pela equação sigmoidal mostram que é possível reduzir em mais de 80% a emissão de gás metano

Aproveitamento da biomassa florestal na fabricação de briquetes

A importância do emprego de fontes alternativas de energia, que sejam renováveis e provoquem menores danos ao meio ambiente, como menor poluição atmosférica e estabilidade do ciclo do carbono, traz em destaque a biomassa florestal. Nesse contexto, avaliou-se a produção de briquetes, produzidos a partir de resíduos florestais encontrados nas diversas fases de produção das fábricas de celulose, os quais foram analisados quimicamente, bem como suas propriedades físicas e mecânicas. Foram realizados dez tratamentos a partir de quatro classes de resíduos amostrados, utilizando delineamento estatístico inteiramente casualizado (DIC), com 10 repetições por tratamento. Para a análise estatística, realizou-se teste Tukey de comparação de médias e análise de componentes principais para explicar a estrutura da variância. Os tratamentos 4 e 10 apresentaram maior poder calorífico devido ao seu maior percentual de lignina, bem como obtiveram os melhores resultados de densidade energética. Quanto a densidade e a resistência mecânica, os valores encontrados foram adequados e condizentes aos citados na literatura, sendo que a última variável não diferiu estatisticamente entre os tratamentos. A análise dos componentes principais foi adequada, sendo os teores de extrativos, umidade, lignina, e a densidade energética as variáveis mais importantes na análise, com os mais elevados coeficientes da componente principal 1, a qual representa 70,9% da variância total explicada. O tratamento 4, contendo apenas casca de Pinus taeda, se destacou pelas suas melhores características para energia. Palavras-chave: Resíduos florestais, Análise multivariada, Eucalyptus spp., Pinus taed

Durabilidade natural da madeira de espécies florestais exóticas e nativas

Estudos que visam a determinação da durabilidade da madeira auxiliam na definição de parâmetros para prever a vida útil dos produtos à base desse material, permitindo desta forma realizar indicações de uso da madeira de maneira confiável. Diante do exposto, objetivou-se com o presente trabalho avaliar a durabilidade natural de cinco espécies florestais, sendo três nativas (Tetrorchidium rubrivenium, Maclura tinctoria e Parapiptadenia rigida) e duas exóticas (Hovenia dulcis e Tectona grandis). As amostras de madeira foram instaladas a campo de apodrecimento pelo delineamento inteiramente casualizado, onde permaneceram expostas pelo período de 240 dias, sendo que a cada 60 dias parte das amostras foram coletadas, afim de abservar a influência do tempo na deterioração do material. A medida que as amostras eram coletadas, as mesmas eram encaminhadas e armazenadas na câmara climatizada, com temperatura de 25°C e umidade relativa do ar de 60%, onde foram mantidas até atingirem massa constante, para então verificar a perda de massa e o índice de deterioração. Todas as espécies submetidas ao ensaio de campo de apodrecimento apresentaram alta durabilidade natural. As espécies florestais demonstraram alta resistência quanto a perda de massa, ao final dos 240 dias de exposição. Na análise visual o índice de deterioração indicou ataque moderado nas espécies Tetrorchidium rubrivenium, Maclura tinctoria e Hovenia dulcis, leve para Tectona grandis e sem indicativo de ataque para Parapiptadenia rigida

Chemical communication of handling stress in fish

We investigated whether juveniles of the nocturnal fish jundia (Rhamdia quelen) and the diurnal fish Nile tilapia (Oreochromis niloticus) are able to chemically communicate stress to conspecifics. Groups of 8 fish were reared in tanks under recirculated water (water exchanged among all the tanks) for each species. Fish were handled in half of the tanks (stressor fish) and whole-body cortisol concentrations were compared among handled fish, non-handled fish exposed to water from the handled fish, and non-handled control fish held with no water communication. For each treatment cortisol concentrations were determined before exposure to the stressor (basal levels) and after 1, 2, 4, 8, and 24 h. Basal levels of cortisol confirmed fish were unstressed in the beginning of the experiment. Cortisol was increased in the stressor fish 1 h after handling. Fish receiving water from the stressor fish increased cortisol levels later (2 h after the stressor fish were handled). As the isolated control group maintained cortisol levels unchanged throughout the experiment, we concluded that some chemical factor was released by the stressed fish in the water and thus stressed the conspecifics. This pattern was similar for both unrelated species, thus suggesting that this communication might have evolved earlier in fish and reinforcing the biological value of this kind of information. Published by Elsevier B.V