Atmospheric Emission of Reactive Nitrogen during Biofuel Ethanol Production

Machado, Cristine M. D.; Cardoso, Arnaldo Alves; Allen, Andrew G.

doi:10.1021/es070384u

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“…This knowledge has been updated in more recent studies, such as Christian et al [22] which is concerned with savanna fires, Yokelson et al [23,24] and Soares Neto et al [25,26] which assemble information about fire emissions in tropical vegetation associated with pasture maintenance and deforestation, based on laboratory experiments and field campaigns, and Akagi et al [27] which present emission factors, among other information, for fourteen types of vegetation. Although some studies have treated different aspects of sugarcane straw burning [28][29][30][31][32], specific information about emission factors for species emitted during pre-harvest burning is still scarce, especially specific to Brazil. It is common modeling practice to use the generic emission factors for savanna, pasture or agricultural wastes, such as those provided by Andreae and Merlet [21] and IPCC [33] for the estimation of emissions associated with sugarcane straw burning.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Pre-Harvest Sugarcane Burning: Determination of Emission Factors through Laboratory Measurements

et al. 2012

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Sugarcane is an important crop for the Brazilian economy and roughly 50% of its production is used to produce ethanol. However, the common practice of pre-harvest burning of sugarcane straw emits particulate material, greenhouse gases, and tropospheric ozone precursors to the atmosphere. Even with policies to eliminate the practice of pre-harvest sugarcane burning in the near future, there is still significant environmental damage. Thus, the generation of reliable inventories of emissions due to this activity is crucial in order to assess their environmental impact. Nevertheless, the official Brazilian emissions inventory does not presently include the contribution from pre-harvest sugarcane burning. In this context, this work aims to determine sugarcane straw burning emission factors for some trace gases and particulate material smaller than 2.5 μm in the laboratory. Excess mixing ratios for CO 2 , CO, NO X , UHC (unburned hydrocarbons), and PM 2.5 were OPEN ACCESSAtmosphere 2012, 3 165 measured, allowing the estimation of their respective emission factors. Average estimated values for emission factors (g kg −1 of burned dry biomass) were 1,303 ± 218 for CO 2 , 65 ± 14 for CO, 1.5 ± 0.4 for NO X , 16 ± 6 for UHC, and 2.6 ± 1.6 for PM 2.5 . These emission factors can be used to generate more realistic emission inventories and therefore improve the results of air quality models.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Pre-Harvest Sugarcane Burning: Determination of Emission Factors through Laboratory Measurements

et al. 2012

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“…Dados coletados em região produtora de cana de açúcar mostram que cerca de 46 mil ton de nitrogênio/ano foram produzidos na colheita manual. 32 Os dados mostram que a produção de biocombustível mobiliza muito nitrogênio reativo para o ambiente.…”

Section: Ciclo Do Nitrogêniounclassified

Da escassez ao estresse do planeta: um século de mudanças no ciclo do nitrogênio

García¹,

Cardoso²,

Santos³

2013

Quím. Nova

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Antônio do Leverger -MT, BrasilRecebido em 24/1/13; aceito em 12/6/13; publicado na web em 25/7/13 FROM SHORTAGE TO STRESS ON EARTH: A CENTURY OF CHANGES IN THE NITROGEN CYCLE. Heavy metals and pesticides are usually associated with the main problems humankind has created in the natural environment. However, compounds with characteristics of essential macronutrients are causing serious environmental changes that could intensify, compromising the diversity of life on the planet. This is the case of nitrogen compounds, produced by industrial processes for use in intensive agriculture in addition to those unwittingly produced from human activities, available in excess in the environment. These compounds warrant greater attention from researchers in various fields of knowledge and public agencies for environmental control, toward minimizing their availability in the environment, thereby returning conditions closer to the natural environmental balance of the planet.Keywords: nitrogen cycle; reactive nitrogen; intensive agricultural. INTRODUÇÃO"A fixação do nitrogênio é de importância vital para o progresso da humanidade civilizada, e, ao menos que possamos classificá-la entre as realidades do futuro, a grande raça Caucásica deixará de ser a primeira do mundo, alijada da existência pelas raças para as quais o pão de trigo não é o esteio da vida. A fixação do nitrogênio atmosférico é, portanto uma grande descoberta aguardando os químicos (...)".1 Estas ideias permearam o discurso de posse de William Crookes na presidência da Associação Britânica para o Avanço da Ciência, 1898. Esta fala precisa ser contextualizada no tempo em todos os seus aspectos. Aqui discutiremos sobre o contexto da necessidade de fixação do nitrogênio. A falta de nitrogênio reativo para produção de fertilizantes aparecia então como o primeiro problema global que ameaçava o desenvolvimento da humanidade. O mais incrível é que em 2009, pouco mais de cem anos após o discurso de Crookes, um grupo de pesquisadores liderados por Johan Rockstrom divulga um artigo 2 apresentando nove potenciais processos ambientais básicos que podem comprometer a saúde do planeta e a vida como atualmente está estabelecida. Agora o excesso de nitrogênio reativo disperso no ambiente é colocado junto com dois outros processos ambientais que merecem atenção especial pelo alto potencial em interferir na capacidade do planeta de sustentar a vida humana nos próximos anos. A aparente contradição é uma história que mostra como o lado do "bem" e do "mal" nem sempre podem ser facilmente separados. Especialmente quando vários fatores estão entrelaçados como economia, segurança alimentar e bem estar social fazem contraponto com o ambiente em equilíbrio. Buscaremos aqui discutir como a solução de um problema como produção de nitrogênio reativo, fundamental para manter a continuidade da vida no planeta, rapidamente alterou o ambiente e pode ameaçar a vida estabelecida como um todo no planeta.O nitrogênio é um elemento essencial para formação dos organismos vivos, ele é componente do RNA...

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“…7,8 Em ambiente aberto, esse gás, com raríssimas exceções, não atinge concentrações que possam provocar prejuízos à saúde. No entanto, seu controle é necessário uma vez que atua como fotocatalisador na produção do ozônio, 2,4,5 na formação do ácido nítrico atmosférico 9 e de aerossol atmosférico e pode interferir no ciclo biogeoquímico de macronutrientes. 10,11 O NO 2 é um poluente secundário formado na própria atmosfera a partir de reações de óxido nítrico com ozônio (Equação 1) ou com compostos formados em reações fotoquímicas (Equação 2).…”

Section: Introductionunclassified

Desenvolvimento De Amostrador Passivo Sensível Para Monitoramento De Poluição Atmosférica Por Dióxido De Nitrogênio

Souza¹,

Francisco²,

Cardoso³

2017

Quim. Nova

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publicado na web em 12/09/2017 DEVELOPMENT OF SENSITIVE PASSIVE SAMPLER FOR NITROGEN DIOXIDE AIR POLLUTION MONITORING. A passive sampler constructed with a new type of material and used for measurement of ambient nitrogen dioxide is presented. The sampler was constructed with parts of two 50 mL conical centrifuge tubes. The procedure is based on NO 2 uptaken on cellulose filter impregnated with triethanolamine. After sampling, the analyte is solubilized and placed to react with Griess-Saltzman solution. The absorbance of the formed complex is determined at 540 nm. A mean relative standard deviation of 9,72% was obtained using samplers exposed in triplicate, and a determination coefficient (R 2 ) of 0,979 was achieved in parallel measurements using the samplers and a commercial NOx monitor. Advantages of the technique include ease of use, the ready availability of components, and excellent sensitivity.Keywords: passive sampler; nitrogen dioxide; air pollution monitoring; air quality. INTRODUÇÃOA avaliação da concentração de gases reativos em ambientes abertos e fechados tem sido um problema analítico frequente no mundo moderno. Gases como o ozônio, dióxido de enxofre e dióxido de nitrogênio podem afetar a saúde humana, 1 danificar a vegetação natural 2-4 e degradar objetos que apresentam relevância cultural 3,4 ou comercial.4,5 Quando há amônia na atmosfera em conjunto com gases SO 2 e NO 2 pode também ocorrer formação de aerossol respirável.6 O gás dióxido de nitrogênio está presente na atmosfera de ambientes abertos e fechados ao redor do planeta. Em ambientes fechados, sua concentração pode alcançar valores que causam efeitos deletérios à saúde humana. 7,8 Em ambiente aberto, esse gás, com raríssimas exceções, não atinge concentrações que possam provocar prejuízos à saúde. No entanto, seu controle é necessário uma vez que atua como fotocatalisador na produção do ozônio, 2,4,5 na formação do ácido nítrico atmosférico 9 e de aerossol atmosférico e pode interferir no ciclo biogeoquímico de macronutrientes.10,11 O NO 2 é um poluente secundário formado na própria atmosfera a partir de reações de óxido nítrico com ozônio (Equação 1) ou com compostos formados em reações fotoquímicas (Equação 2). Processos de combustão utilizados para geração de energia com objetivos diversos, como produzir energia elétrica, movimentar motores industriais e veiculares e para cozinhar alimentos, são as principais fontes antrópicas de emissão do NO para atmosfera. Os problemas que requerem a determinação da concentração de gases nem sempre exigem medidas em tempo real, mas a concentração média diária ou mesmo semanal, e demandam reconhecer quais as regiões do local a ser analisado que são mais afetadas pela concentração de um gás poluente. A média de concentração de um gás ao longo do espaço de horas pode ser convenientemente obtida com o uso de amostradores passivos. Este tipo de amostrador foi inicialmente proposto para ser utilizado em monitoramento de ambientes de trabalho 12 e, posteriormente, para monitoramento interno de museus 1...

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Atmospheric Emission of Reactive Nitrogen during Biofuel Ethanol Production

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Pre-Harvest Sugarcane Burning: Determination of Emission Factors through Laboratory Measurements

Pre-Harvest Sugarcane Burning: Determination of Emission Factors through Laboratory Measurements

Da escassez ao estresse do planeta: um século de mudanças no ciclo do nitrogênio

Desenvolvimento De Amostrador Passivo Sensível Para Monitoramento De Poluição Atmosférica Por Dióxido De Nitrogênio

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