Fuel consumption by agricultural machinery: a review of pollutant emission control technologies / Consumo de combustível por máquinas agrícolas: uma revisão das tecnologias de controle de emissão de poluentes

Most energy used to operate agricultural machines in the field is generated from fossil fuel combustion. The combustion process emits atmospheric pollutants, increasing the emission of greenhouse gases (GHGs). In this context, this review is to discuss technologies for mitigating diesel engine GHG emissions to advance sustainable development in the agricultural machinery sector. This paper presents strategies and technologies widely adopted by agricultural machinery manufacturers in controlling pollutant emissions during fuel combustion. The findings of this study encompass sustainable alternative technologies, such as selective catalytic reduction, exhaust gas recirculation, diesel particulate filter, and fuels. This study helps reveal the environmental impact of agricultural field operations that generate GHG emissions.

Grande parte da energia utilizada para o funcionamento das máquinas agrícolas em suas operações no campo ainda é resultante da combustão de combustíveis fósseis. O processo de combustão provoca a emissão de poluentes atmosféricos que contribuem para o aumento dos Gases de Efeito Estufa (GEE). Neste contexto, esta revisão tem como objetivo descrever as tecnologias que contribuem para mitigar as emissões de GEE pelos motores de ciclo Diesel, a fim de contribuir para a compreensão e o desenvolvimento da sustentabilidade no setor de máquinas agrícolas. São apresentadas as estratégias e tecnologias que comumente estão sendo adotadas pelos fabricantes de máquinas agrícolas para o controle das emissões de poluentes, durante o processo de combustão do combustível. Os achados do estudo apresentam as alternativas tecnológicas sustentáveis como a Selective Catalytic Reduction, Exhaust Gas Recirculation, Diesel Particulate Filter, e sobre o uso de combustíveis alternativos. Ainda, contribui para o entendimento do impacto ambiental das operações agrícolas em campo, que provocam as emissões de GEE.

Energy efficiency and emissions of CO2, CH4, and N2O in organic and conventional rice production / Eficiência energética e emissões de CO2, CH4 e N2O em arroz sob cultivo orgânico e convencional

Rice is the second-most produced cereal worldwide and actively contributes to greenhouse gas (GHG) emissions, particularly methane, especially under deepwater production. Assessments of energy efficiency (EE) and GHG emissions can indicate the sustainability level of agrosystems and support decisions related to the reduction of production costs and environmental pollution. This study aimed to assess both EE and GHG emissions in organic and conventional rice production in the Southern region of Brazil. For this study, eight rice fields were evaluated. Energy inputs and outputs were calculated by multiplying the production input amounts by their respective calorific values or energy coefficients at each stage of production. EE was determined using the ratio between the total energy output and the total energy consumed during the production process. GHG emissions were estimated using the principles of the lifecycle assessment methodology in addition to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) recommendations. Each 1.0 MJ consumed during the production of organic and conventional rice produced renewable energy averages of 10.5 MJ and 7.90 MJ, respectively, as grains. The primary energy expenses for organic rice were represented by seeds, fuel, tractors, and agricultural machinery and implements, and those for conventional rice were seeds, fuel, and fertilizers. Each kilogram of organic and conventional rice produced accounted for the emission of 0.21 and 0.32 kg of CO2eq, respectively, during the production cycles and delivery to the warehouse, with seeds, fuel, and fertilizers being the main sources of CO2eq emissions to the atmosphere.

O arroz é o segundo cereal mais cultivado no mundo e contribui ativamente nas emissões de GEE, principalmente em áreas produzidas sob inundação, com destaque para a produção de gás metano. A eficiência energética (EE) e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) podem indicar o nível de sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a EE e emissões de GEE nas culturas do arroz sob cultivo orgânico e convencional na região sul do Brasil. Para isso, foram avaliadas oito áreas de arroz. As entradas e saídas de energia foram calculadas pela multiplicação da quantidade de produtos utilizados para a produção de arroz pelos seus respectivos poderes caloríficos ou coeficientes energéticos em cada etapa de produção. A EE foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para estimar a emissão de GEE, foram aplicados princípios da metodologia de avaliação do ciclo de vida e recomendações do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção orgânica de arroz sob os sistemas orgânico e convencional, se produziram respectivamente em média, 10,5 MJ e 7,90 MJ de energia renovável, na forma de grãos. Os principais gastos energéticos no arroz orgânico foram com sementes, combustível, tratores, máquinas e implementos agrícolas e para o arroz convencional foram sementes, combustível e fertilizantes. Para cada 1 kg de grãos dos sistemas orgânicos e convencional são emitidos respectivamente 0,21 e 0,32 kg de CO2eq durante seus ciclos de produção e entrega no armazém, sendo as sementes, combustíveis e fertilizantes as principais fontes de emissão de CO2eq à atmosfera.

Energy efficiency and emissions of CO2, CH4, and N2O in organic and conventional rice production / Eficiência energética e emissões de CO2, CH4 e N2O em arroz sob cultivo orgânico e convencional

Rice is the second-most produced cereal worldwide and actively contributes to greenhouse gas (GHG) emissions, particularly methane, especially under deepwater production. Assessments of energy efficiency (EE) and GHG emissions can indicate the sustainability level of agrosystems and support decisions related to the reduction of production costs and environmental pollution. This study aimed to assess both EE and GHG emissions in organic and conventional rice production in the Southern region of Brazil. For this study, eight rice fields were evaluated. Energy inputs and outputs were calculated by multiplying the production input amounts by their respective calorific values or energy coefficients at each stage of production. EE was determined using the ratio between the total energy output and the total energy consumed during the production process. GHG emissions were estimated using the principles of the lifecycle assessment methodology in addition to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) recommendations. Each 1.0 MJ consumed during the production of organic and conventional rice produced renewable energy averages of 10.5 MJ and 7.90 MJ, respectively, as grains. The primary energy expenses for organic rice were represented by seeds, fuel, tractors, and agricultural machinery and implements, and those for conventional rice were seeds, fuel, and fertilizers. Each kilogram of organic and conventional rice produced accounted for the emission of 0.21 and 0.32 kg of CO2eq, respectively, during the production cycles and delivery to the warehouse, with seeds, fuel, and fertilizers being the main sources of CO2eq emissions to the atmosphere.(AU)

O arroz é o segundo cereal mais cultivado no mundo e contribui ativamente nas emissões de GEE, principalmente em áreas produzidas sob inundação, com destaque para a produção de gás metano. A eficiência energética (EE) e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) podem indicar o nível de sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a EE e emissões de GEE nas culturas do arroz sob cultivo orgânico e convencional na região sul do Brasil. Para isso, foram avaliadas oito áreas de arroz. As entradas e saídas de energia foram calculadas pela multiplicação da quantidade de produtos utilizados para a produção de arroz pelos seus respectivos poderes caloríficos ou coeficientes energéticos em cada etapa de produção. A EE foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para estimar a emissão de GEE, foram aplicados princípios da metodologia de avaliação do ciclo de vida e recomendações do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção orgânica de arroz sob os sistemas orgânico e convencional, se produziram respectivamente em média, 10,5 MJ e 7,90 MJ de energia renovável, na forma de grãos. Os principais gastos energéticos no arroz orgânico foram com sementes, combustível, tratores, máquinas e implementos agrícolas e para o arroz convencional foram sementes, combustível e fertilizantes. Para cada 1 kg de grãos dos sistemas orgânicos e convencional são emitidos respectivamente 0,21 e 0,32 kg de CO2eq durante seus ciclos de produção e entrega no armazém, sendo as sementes, combustíveis e fertilizantes as principais fontes de emissão de CO2eq à atmosfera.(AU)

Abomasal bloat in Holstein calf / Timpanismo abomasal em bezerra da raça Holandesa

This paper reports a case of abomasal bloat in a Holstein heifer, after an episode of the complete fracture of the left thoracic limb, which occurred on the farm. The animal, with 15 days of age, was donated to Veterinary Teaching Hospital (Hovet) of Faculty of Veterinary Medicine and Animal Science of University of Sao Paulo (FMVZ/USP) where it was operated, resulting in a complete fracture consolidation and no post-surgical complications. At 52 days of age, the heifer manifested acute apathy, anorexia, abdominal discomfort, and diarrhea. After physical and complementary (i.e., blood count and abdominal ultrasound) examinations and the assessment of nutritional management, the calf was diagnosed with abomasal bloat. Therefore, the following treatment was performed: correction of dehydration, antibiotic therapy, administration of a non-steroidal anti-inflammatory drug, and attempt of gas release through the esophageal tube. Moreover, dietary adjustments were made and consisted in interrupting the supply of concentrate, decreasing the volume of milk replacer, as well as supplying ruminal liquid, water, and green grass. Despite the acute and fatal characteristics seen in abomasal tympanism, the rapid identification of the initial clinical manifestations presented by the heifer allowed immediate therapeutic intervention, culminating in the survival of the animal and complete r

Este trabalho relata um caso de timpanismo abomasal em uma bezerra da raça Holandesa, após um episódio de fratura completa do membro torácico esquerdo, ocorrida na fazenda. O animal, com 15 dias de idade, foi doado ao Hospital Veterinário Universitário (Hovet) da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (FMVZ/USP) onde foi operado, resultando em consolidação total da fratura e sem complicações pós-cirúrgicas. Aos 52 dias de idade, a bezerra manifestou apatia aguda, anorexia, desconforto abdominal e diarreia. Após exames físicos e complementares (hemograma e ultrassonografia abdominal) e avaliação do manejo nutricional, a bezerra foi diagnosticada com timpanismo abomasal. Desta forma, foi realizado o seguinte tratamento: correção da desidratação, antibioticoterapia, administração de anti-inflamatório não esteroidal e tentativa de liberação de gás por sonda esofágica. Além disso, ajustes dietéticos foram feitos e consistiram em interromper o fornecimento de concentrado, diminuição do volume de sucedâneo do leite, bem como o fornecimento de líquido ruminal, água e capim. Apesar das características agudas e fatais do timpanismo abomasal, a rápida identificação das manifestações clínicas iniciais apresentadas pela bezerra permitiu a intervenção terapêutica imediata, culminando com a sobrevivência do animal e recuperação completa ao final do tratamento.

Abomasal bloat in Holstein calf / Timpanismo abomasal em bezerra da raça Holandesa

This paper reports a case of abomasal bloat in a Holstein heifer, after an episode of the complete fracture of the left thoracic limb, which occurred on the farm. The animal, with 15 days of age, was donated to Veterinary Teaching Hospital (Hovet) of Faculty of Veterinary Medicine and Animal Science of University of Sao Paulo (FMVZ/USP) where it was operated, resulting in a complete fracture consolidation and no post-surgical complications. At 52 days of age, the heifer manifested acute apathy, anorexia, abdominal discomfort, and diarrhea. After physical and complementary (i.e., blood count and abdominal ultrasound) examinations and the assessment of nutritional management, the calf was diagnosed with abomasal bloat. Therefore, the following treatment was performed: correction of dehydration, antibiotic therapy, administration of a non-steroidal anti-inflammatory drug, and attempt of gas release through the esophageal tube. Moreover, dietary adjustments were made and consisted in interrupting the supply of concentrate, decreasing the volume of milk replacer, as well as supplying ruminal liquid, water, and green grass. Despite the acute and fatal characteristics seen in abomasal tympanism, the rapid identification of the initial clinical manifestations presented by the heifer allowed immediate therapeutic intervention, culminating in the survival of the animal and complete r

Este trabalho relata um caso de timpanismo abomasal em uma bezerra da raça Holandesa, após um episódio de fratura completa do membro torácico esquerdo, ocorrida na fazenda. O animal, com 15 dias de idade, foi doado ao Hospital Veterinário Universitário (Hovet) da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (FMVZ/USP) onde foi operado, resultando em consolidação total da fratura e sem complicações pós-cirúrgicas. Aos 52 dias de idade, a bezerra manifestou apatia aguda, anorexia, desconforto abdominal e diarreia. Após exames físicos e complementares (hemograma e ultrassonografia abdominal) e avaliação do manejo nutricional, a bezerra foi diagnosticada com timpanismo abomasal. Desta forma, foi realizado o seguinte tratamento: correção da desidratação, antibioticoterapia, administração de anti-inflamatório não esteroidal e tentativa de liberação de gás por sonda esofágica. Além disso, ajustes dietéticos foram feitos e consistiram em interromper o fornecimento de concentrado, diminuição do volume de sucedâneo do leite, bem como o fornecimento de líquido ruminal, água e capim. Apesar das características agudas e fatais do timpanismo abomasal, a rápida identificação das manifestações clínicas iniciais apresentadas pela bezerra permitiu a intervenção terapêutica imediata, culminando com a sobrevivência do animal e recuperação completa ao final do tratamento.(AU)

Evaluation of models utilized in in vitro gas production from tropical feedstuffs / Avaliação de modelos utilizados na produção de gás in vitro de alimentos tropicais

This study aimed to evaluate the adequacy of seven non-linear models (France, Orskov and McDonald, Gompertz, exponential, logistic, two-pool exponential and two-pool logistic) in the adjustment of the curve and in the generation of parameters of cumulative gas production from five tropical feedstuffs (rice hulls, sugarcane, cassava chips, turnip by-product, and peach-palm by-product) used in ruminant nutrition. To this end, the feedstuffs were incubated in vitro in graduated glass syringes together with a buffer inoculum solution, in triplicate. Gas production was read at 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 26, 28, 30, 32, 36, 48, 52, 54, 56, 60 and 72 h of incubation. The data were used to generate the parameters of each model using the SAS statistical package. After the parameters were generated, the gas volume values were obtained at the aforementioned times, for each model, and these were compared with the values observed at incubation by using Model Evaluation System (MES) software. For the comparison, regression parameters were tested using Mayers test, in addition to the evaluation of the mean bias (MS), concordance correlation coefficient (CCC), and mean squared prediction error (MSPE). The France, Logistic, and Gompertz models, for rice hulls, and the Orskov and McDonald model, for cassava chips, were significant (P<0.1) according to Mayer's test, indicating lack of fit of the model. Besides presenting the lowest MSPE, the models that showed fit according to Mayers test were the two-pool logistic for rice hulls and cassava chips, and the two-pool exponential for sugarcane, turnip, and peach palm. Thus, the non-linear two-pool models are the most efficient in adjusting to the curve and in the generation of parameters of cumulative production of gases from the tested feedstuffs.(AU)

Objetivou-se avaliar a adequação de sete modelos não lineares (France, Orskov & McDonald, Gompertz, exponenciais simples e bicompartimental e logísticos simples e bicompartimental) no ajuste da curva e na geração de parâmetros de produção cumulativa de gases de cinco alimentos tropicais (casca de arroz, cana-de-açucar, raspa de mandioca, resíduo de nabo e resíduo da pupunha) utilizados na nutrição de ruminantes. Para tal, realizou-se a incubação in vitro, em triplicata, dos alimentos em seringas de vidro graduadas junto com solução tamponada de inoculante. A leitura da produção de gás foi realizada nos tempos 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 26, 28, 30, 32, 36, 48, 52, 54, 56, 60 e 72 horas. Os dados gerados foram utilizados para geração dos parâmetros de cada modelo testado com auxílio do pacote estatístico SAS. Após a geração dos parâmetros foram obtidos valores de volume de gás nos tempos supracitados, para cada modelo, e estes foram comparados aos valores observados na incubação através do programa Model Evaluation System (MES). Para comparação, testou-se os parâmetros de regressão pelo teste de Mayer, além da avaliação dos valores de viés médio (VM), coeficiente de concordância da correlação (CCC) e quadrado médio do erro de predição (QMEP). Os modelos de France, Logístico e Gompertz, para casca de arroz, além do modelo de Orskov & McDonald, para raspa de mandioca, foram significativos (P<0,1) ao teste de Mayer, indicando falta de ajuste do modelo. Os modelos que apresentaram ajuste segundo o teste de Mayer, além de apresentarem os menores QMEP, foram o Logístico Bicompartimental para a casca de arroz e raspa de mandioca e o Exponencial Bicompartimental para cana-de-açucar, nabo e pupunha. Sendo assim, os modelos não lineares bicompartimentais são os mais eficientes no ajuste da curva e na geração de parâmetros de produção cumulativa de gases dos alimentos testados.(AU)

Evaluation of models utilized in in vitro gas production from tropical feedstuffs / Avaliação de modelos utilizados na produção de gás in vitro de alimentos tropicais

This study aimed to evaluate the adequacy of seven non-linear models (France, Orskov and McDonald, Gompertz, exponential, logistic, two-pool exponential and two-pool logistic) in the adjustment of the curve and in the generation of parameters of cumulative gas production from five tropical feedstuffs (rice hulls, sugarcane, cassava chips, turnip by-product, and peach-palm by-product) used in ruminant nutrition. To this end, the feedstuffs were incubated in vitro in graduated glass syringes together with a buffer inoculum solution, in triplicate. Gas production was read at 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 26, 28, 30, 32, 36, 48, 52, 54, 56, 60 and 72 h of incubation. The data were used to generate the parameters of each model using the SAS statistical package. After the parameters were generated, the gas volume values were obtained at the aforementioned times, for each model, and these were compared with the values observed at incubation by using Model Evaluation System (MES) software. For the comparison, regression parameters were tested using Mayers test, in addition to the evaluation of the mean bias (MS), concordance correlation coefficient (CCC), and mean squared prediction error (MSPE). The France, Logistic, and Gompertz models, for rice hulls, and the Orskov and McDonald model, for cassava chips, were significant (P<0.1) according to Mayer's test, indicating lack of fit of the model. Besides presenting the lowest MSPE, the models that showed fit according to Mayer’s test were the two-pool logistic for rice hulls and cassava chips, and the two-pool exponential for sugarcane, turnip, and peach palm. Thus, the non-linear two-pool models are the most efficient in adjusting to the curve and in the generation of parameters of cumulative production of gases from the tested feedstuffs.

Objetivou-se avaliar a adequação de sete modelos não lineares (France, Orskov & McDonald, Gompertz, exponenciais simples e bicompartimental e logísticos simples e bicompartimental) no ajuste da curva e na geração de parâmetros de produção cumulativa de gases de cinco alimentos tropicais (casca de arroz, cana-de-açucar, raspa de mandioca, resíduo de nabo e resíduo da pupunha) utilizados na nutrição de ruminantes. Para tal, realizou-se a incubação in vitro, em triplicata, dos alimentos em seringas de vidro graduadas junto com solução tamponada de inoculante. A leitura da produção de gás foi realizada nos tempos 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 26, 28, 30, 32, 36, 48, 52, 54, 56, 60 e 72 horas. Os dados gerados foram utilizados para geração dos parâmetros de cada modelo testado com auxílio do pacote estatístico SAS. Após a geração dos parâmetros foram obtidos valores de volume de gás nos tempos supracitados, para cada modelo, e estes foram comparados aos valores observados na incubação através do programa Model Evaluation System (MES). Para comparação, testou-se os parâmetros de regressão pelo teste de Mayer, além da avaliação dos valores de viés médio (VM), coeficiente de concordância da correlação (CCC) e quadrado médio do erro de predição (QMEP). Os modelos de France, Logístico e Gompertz, para casca de arroz, além do modelo de Orskov & McDonald, para raspa de mandioca, foram significativos (P<0,1) ao teste de Mayer, indicando falta de ajuste do modelo. Os modelos que apresentaram ajuste segundo o teste de Mayer, além de apresentarem os menores QMEP, foram o Logístico Bicompartimental para a casca de arroz e raspa de mandioca e o Exponencial Bicompartimental para cana-de-açucar, nabo e pupunha. Sendo assim, os modelos não lineares bicompartimentais são os mais eficientes no ajuste da curva e na geração de parâmetros de produção cumulativa de gases dos alimentos testados.

The role of small ruminants on global climate change / O papel dos pequenos ruminantes na mudança climática global

Global warming, as a consequence of excessive CO2 production mainly due to anthropogenic actions, is one of the main concerns of society due to the effects it can cause in the survival of humans, plants and animals. Several climatic consequences have already been reported, such as warming the oceans and changing biodiversity in various regions of the planet. One of the greenhouse gases responsible for global warming, which causes a lot of concern, is methane gas from digestion of food by ruminants. Besides that, emissions of greenhouse gases are represented also by waste management, rice cultivation, burning of residues from agriculture and soil management for agricultural production. Among ruminants, sheep and goats play an important economic role mainly in Oceania, Asia and Africa. More than 50% of small ruminants of the world are located in arid region, indicating their adaptability and future suitability to increasing temperatures. The purpose of this review is to report current knowledge about the methane emission produced by small ruminants, addressing the different interfaces of this theme, and considering possible mitigation strategies.

O aquecimento global, como consequência da produção excessiva de CO2, principalmente devido a ações antrópicas, é uma das principais preocupações da sociedade devido aos efeitos que pode causar na sobrevivência de seres humanos, plantas e animais. Diversas consequências climáticas têm sido relatadas, como o aquecimento dos oceanos e a alteração da biodiversidade em várias regiões do planeta. Um dos gases de efeito estufa responsáveis pelo aquecimento global, que causa muita preocupação, é o gás metano proveniente da digestão de alimentos por ruminantes. Além disso, as emissões de gases de efeito estufa são representadas também pela gestão de resíduos, pelo cultivo de arroz, pela queima de resíduos da agricultura e pelo manejo do solo para produção agrícola. Entre os ruminantes, os ovinos e os caprinos desempenham um importante papel econômico, especialmente na Oceania, Ásia e África. Mais de 50% dos pequenos ruminantes do mundo estão localizados em regiões áridas, indicando sua adaptabilidade e possível adequação futura ao aumento das temperaturas. O objetivo desta revisão é relatar o conhecimento atual sobre a emissão de metano produzida por pequenos ruminantes, abordando as diferentes interfaces deste tema e considerando possíveis estratégias de mitigação.

The role of small ruminants on global climate change / O papel dos pequenos ruminantes na mudança climática global

Global warming, as a consequence of excessive CO2 production mainly due to anthropogenic actions, is one of the main concerns of society due to the effects it can cause in the survival of humans, plants and animals. Several climatic consequences have already been reported, such as warming the oceans and changing biodiversity in various regions of the planet. One of the greenhouse gases responsible for global warming, which causes a lot of concern, is methane gas from digestion of food by ruminants. Besides that, emissions of greenhouse gases are represented also by waste management, rice cultivation, burning of residues from agriculture and soil management for agricultural production. Among ruminants, sheep and goats play an important economic role mainly in Oceania, Asia and Africa. More than 50% of small ruminants of the world are located in arid region, indicating their adaptability and future suitability to increasing temperatures. The purpose of this review is to report current knowledge about the methane emission produced by small ruminants, addressing the different interfaces of this theme, and considering possible mitigation strategies.(AU)

O aquecimento global, como consequência da produção excessiva de CO2, principalmente devido a ações antrópicas, é uma das principais preocupações da sociedade devido aos efeitos que pode causar na sobrevivência de seres humanos, plantas e animais. Diversas consequências climáticas têm sido relatadas, como o aquecimento dos oceanos e a alteração da biodiversidade em várias regiões do planeta. Um dos gases de efeito estufa responsáveis pelo aquecimento global, que causa muita preocupação, é o gás metano proveniente da digestão de alimentos por ruminantes. Além disso, as emissões de gases de efeito estufa são representadas também pela gestão de resíduos, pelo cultivo de arroz, pela queima de resíduos da agricultura e pelo manejo do solo para produção agrícola. Entre os ruminantes, os ovinos e os caprinos desempenham um importante papel econômico, especialmente na Oceania, Ásia e África. Mais de 50% dos pequenos ruminantes do mundo estão localizados em regiões áridas, indicando sua adaptabilidade e possível adequação futura ao aumento das temperaturas. O objetivo desta revisão é relatar o conhecimento atual sobre a emissão de metano produzida por pequenos ruminantes, abordando as diferentes interfaces deste tema e considerando possíveis estratégias de mitigação.(AU)

Modelación de riesgos hacia los trabajadores y comunidad por emisiones de gas licuado de petróleo, utilizando software Slab View en la ciudad de Los Ángeles, Chile / Risks modeling to workers and the community for releases of petroleum liquid gas, using software slab view in los angeles city, Chile

RESUMEN: 21. Con el software SLAB VIEW se realizaron modelaciones para determi nar cuantitativamente los riesgos hacia los trabajadores y comunidad por emisiones accidentales de gas licuado de petróleo, desde fuentes de uso y almacenamiento, dentro del radio urbano de Los Ángeles (Chile). Se modelaron 23 fuentes con categoría de riesgo grave, clase "C" y las 3 fuentes con categoría muy grave, clase "D", identificadas con la meto dología APELL, aplicada en el estudio de Silva et. al (2016). 22. 23. Se evaluó el comportamiento espacial y temporal de las fugas de gas para estanques identificados con capacidades de 2 m3, 4 m3, 11 m3 y 49 m3 utilizando promedios estacionales de variables meteorológicas consideradas en un periodo de evaluación de cinco años. Se utiliza ron variables de tiempo de fuga evaluando su comportamiento en 1, 3 y 5 minutos, con el fin de identificar las condiciones del peor escenario. Como resultado se obtiene que el comportamiento de la nube depende de la estabilidad atmosférica, siendo la condición esta ble donde concentraciones de interés permanecen por más tiempo alcanzando mayores distancias y que el peor escenario para una fuga son las bajas temperaturas y las condiciones atmosféricas estables. Como conclusión, puede establecerse que en la zona de estudio exis ten estanques que son potencialmente peligrosos por deflagración para trabajadores y la comunidad; sin embargo, los tiempos de expo sición no generan peligros por exposición aguda.

ABSTRACT: 28. With the SLAB VIEW software, modeling wasperformed to determine quantitatively the risks to workers and the community from acciden tal releases of liquefied petroleum gas, from sources use and storage, within the urban radius of Los Angeles (Chile). 23 sources with a severe risk category class "C" and the 3 very severe risk category class "D" identified with the APELL methodology, applied in the study by Silva et al. (2016), were modeled. 29. 30. The spatial and temporal behavior of the gas leaking for tanks iden tified with capacities of 2m3, 4m3, 11m3 and 49m3 were evaluated using seasonal averages of meteorological variables considered in a five - year evaluation period. Leakage time variables were used evaluating their behavior in 1, 3 and 5 minutes in order to identify worst-case conditions. As a result it is obtained that the behavior of the cloud depends on the atmospheric stability, being the stable condition where concentrations of interest remain longer reaching greater distances and that the worst scenario for a leak is the low temperatures and the stable atmospheric conditions. As a conclusion, it can be established that in the study area, there are ponds that are potentially dangerous due to deflagration for workers and the com munity, however, exposure times do not generate hazards due to acute exposure.

Inovação tecnológica para a sustentabilidade: aprendizados de sucessos e fracassos / Technological innovation for sustainability: learning from successes and failures

RESUMO O estudo analisa casos de empresas multinacionais em diferentes setores: bens de consumo, sucroenergético, químico, e transportes. A principal contribuição da pesquisa é focada na discussão em como diferentes instrumentos de políticas públicas e ambientes institucionais direcionam projetos de ecoinovação em empresas, contribuindo para o desenvolvimento de uma economia de baixo carbono.

ABSTRACT This study analyzes cases of multinationals companies in different sectors: consumer goods, energy and sugarcane, chemical and transportation. Its main contribution is focused on how different public policy instruments and institutional environments are driving eco-innovation projects in companies, contributing to the development of a low-carbon economy.

Toxicidade equivalente da atmosfera por dioxinas, furanos e bifenilas policloradas,com uso de duas técnicas de coleta, passiva e ativa / Equivalent toxicity of the atmosphere for dioxins, furans and polychlorinated biphenyls, using two air sampling techniques, passive and active

Introdução: Dioxinas, furanos e bifenilas policloradas são poluentes tóxicos para a saúde humana incluindo riscos de incidência de cânceres, efeitos de neurodesenvolvimento, lesões dérmicas, cloroacne. Estes compostos são poluentes orgânicos persistentes (POPs) que podem ser transportados de longas distâncias da fonte de emissão e se bioacumular em ecossistemas. A atmosfera poluída foi recentemente classificada como carcinogênica para os seres humanos pela Organização Mundial da Saúde, mostrando a importância de sua caracterização, principalmente para compostos tóxicos. Entretanto, técnica de coleta ativa tem custo elevado para POPs, e existem poucos estudos de calibração que validem a substituição. Objetivos: Avaliar a toxicidade equivalente da atmosfera por dioxinas, furanos e bifenilas cloradas, utilizando técnicas de coleta ativa e passiva, e verificar gradiente de concentração nos ambientes urbano, urbano/industrial e de background. Método: Amostras de ar foram coletadas, utilizando coletores ativos e passivos, durante dois períodos consecutivos de quatro meses: de setembro a dezembro de 2014 (período 1) e de maio a agosto de 2015 (período 2) em três cidades de São Paulo, SP, em ambientes urbano, urbano/industrial e de background. Todas as amostras foram extraídas com solução de tolueno:acetona (9:1) em Soxhlet por 24 h e padrões marcados (13C12-PCDD/Fs e 13C12-PCBs) foram adicionados em cada amostra antes do processo de extração. Os extratos foram purificados em coluna de sílica mista (40 por cento H2SO4 e 10 por cento AgNO3) seguida por coluna de alumina. O procedimento analítico foi realizado utilizando HRGC/HRMS (High Resolution Gas Chromatograph/High Resolution Mass Spectrometer) operando em ionização de impacto de elétrons com energia de 35 eV no modo SIM (Select Ion Monitoring) e resolução de 10.000. Resultados mostraram que: (1) existe variação sazonal para concentrações de PCDD/Fs no ar entre os períodos 1 e 2 (p=0,03), enquanto as concentrações de dl-PCBs não foram estatisticamente diferentes nestes períodos (p=0,52); (2) existe gradiente de concentração de PCDD/Fs e dl- PCBs que aumenta na seguinte ordem: background

Introduction: Dioxins, furans and polychlorinated biphenyls are toxic pollutants for human health including risks of cancer incidence, neurodevelopmental effects, dermal lesions, chloracne. These compounds are persistent organic pollutants (POPs) that can be transported to long distances from the emission source and they are bioaccumulated in ecosystems. Recently, the outdoor air pollution were classified as carcinogenic to humans by the World Health Organization, showing the importance of its characterization for toxic compounds. However, active air monitoring has a high cost for POPs, and there is a few calibration studies which support that substitution. Objective: To assess the equivalent toxicity of the atmosphere regarding the measurement of dioxins, furans and polychlorinated biphenyls, using active and passive air samplers, and to evatuate the contrasting concentrations at urban, urban/industrial and background sites. Method: Air samples were collected, using active and passive samplers, over two consecutive periods of four months: from September to December 2014 (period 1) and from May to August 2015 (period 2) at three cities in São Paulo, SP, covering urban, urban/industrial and background sites. All samples were extracted with toluene:acetone (9:1) in a Soxhlet apparatus for 24 hours and surrogate standards (13C12-PCDD/F and 13C12-PCBs) were spiked on each sample media prior to extraction procedure. The extracts were purified on an silica column (40 per cent H2SO4 and 10 per cent AgNO3) followed by an alumina column. The analytical procedure was carried out using HRGC/HRMS (High Resolution Gas Chromatograph/High Resolution Mass Spectrometer) operating in electron impact ionization with an energy of 35 eV in SIM (selected ion monitoring) mode and 10.000 resolution power. Results show that (1) there are seasonal variations for PCDD/F concentrations in air between period 1 and 2 (p=0.03), whereas dl-PCB levels were not statistically different (p=0.52) in those periods. (2) PCDD/F and dl-PCB air levels are in the following order: background

Riesgos hacia los trabajadores y comunidad por liberaciones accidentales de gases densos peligrosos en la ciudad de Los Ángeles (Chile) / Risks to workers and the community for accidental releases of hazardous dense gases in Los Angeles city (Chile)

Se evaluaron riesgos hacia los trabajadores y comunidad por posibles liberaciones accidentales de gases densos peligrosos, desde fuentes de uso y almacenamiento, dentro del radio urbano de Los Ángeles (Chile). Se obtuvo información desde organizaciones públicas, privadas y por trabajo de campo para determinar la ubicación de las fuentes, especificaciones y cantidades de gases. Se consideraron comercializadoras de gases industriales e instalaciones de GLP con estanques mayores o iguales a 2 m³. Se aplicaron las metodologías de evaluación de riesgos de la NTP N° 937 del INSHT (España) y del Programa APELL del PNUMA Los gases identificados en las comercializadoras fueron Ar, CO2, N2O y C2H2. Del análisis utilizando la metodología NTP N° 937 se obtuvo, para los trabajadores evaluados en locales de venta de gases industriales, un nivel de riesgo a priori bajo y una prioridad de acción clase 3 y, en las instalaciones de GLP de distribución masiva, se obtuvo un riesgo moderado con prioridad de acción clase 2. El análisis con metodología APELL arroja que las instalaciones de gas licuado, frente a una fuga de gas, tendrían para la comunidad nivel de consecuencias limitadas, graves y muy graves en el 67, 29 y 3,8% de los casos, respectivamente.

Risks to workers and the community were evaluated for possible accidental releases of hazardous dense gases from sources use and storage, within the urban area in Los Angeles (Chile). Information was obtained from public and private organizations and the field-work to determine the location of the sources, specifications and quantities of gases. Gases trading industries and installations of LPG tanks greater than or equal to 2m³ were considered. Methodologies for risk assessment of the NTP N°937 INSHT (Spain) and UNEP APELL program were applied. The identified gases in the trading industries were Ar, CO2, N2O and C2H2. From the analysis which used the methodology NTP No. 937, for workers evaluated in stores selling industrial gases, a low priori risk level was obtained and a priority for action class 3. In the LPG installations of mass distribution, a moderate risk with priority action class 2 was obtained. The APELL methodology analysis reveals that the liquefied gas installations, in case of gas leaking, would have limited, serious and very serious consequences for the community in 67%, 29% and 3,8% of cases respectively.

Factors affecting mitigation of methane emission from ruminants: Microbiology and biotechnology strategies / Fatores que afetam a mitigação das emissões de metano a partir de ruminantes: Estratégias de microbiologia e biotecnologia

Climate change is a subject of global environmental concern. Increased anthropogenic Greenhouse Gas (GHG) emissions have increased the global temperature the last 100 to 200 years. Carbon dioxide and methane are the main greenhouse gases related to animal nutrition and methane has greater global warming potential than carbon dioxide. Among greenhouse gases, methane is considered a potent greenhouse gas with 21 times more global warming potential than carbon dioxide. Worldwide, ruminant livestock produce about 80 million metric tons of methane each year, accounting for about 28% of global emissions from human related activities. Therefore it is impelling animal scientists to finding solutions to mitigate methane emission from ruminants. It seems that solutions can be discussed in four topics including: nutrition (feeding), biotechnology, microbiology and management strategies. We have already published the first and second review articles on feeding strategies and management strategies. In the current review, Microbiology and biotechnology such as emphasizing on animal  breeding, genetic merit, bovine somatotropin (BST), unproductive animals, vaccination, immunisation and biological control (bacteriophage, acetogenesis reductive), chemical defaunation that can be leads to decreasing methane production from ruminant animal production are discussed.

A mudança climática é um assunto de preocupação ambiental global. O aumento dos gases de estufa antropogênicos (GEA) tem elevado a temperatura global nos últimos 100 a 200 anos. O dióxido de carbono e metano são os principais gases do efeito estufa e estão relacionados com a nutrição animal, onde o metano tem maior potencial de aquecimento global do que o dióxido de carbono. Entre os gases do efeito estufa, o metano é considerado um gás 21 vezes com maior potencial de aquecimento global do que o dióxido de carbono. Em todo o mundo, animais ruminantes produzem cerca de 80 milhões de toneladas de metano por ano, respondendo por cerca de 28% das emissões globais das atividades humanas relacionadas. Por isso é impelindo aos zootecnistas encontrar soluções para mitigar emissões de metano a partir de ruminantes. Parece que as soluções podem ser discutidas em quatro temas, incluindo: nutrição (alimentação), biotecnologia, microbiologia e estratégias de gestão. Nós já publicamos o primeiro e segundo artigos de revisão sobre estratégias de alimentação e estratégias de gestão. Na avaliação atual, microbiologia e biotecnologia, tal como com ênfase na criação de animais, mérito genético, somatotropina bovina (BST), animais improdutivos, vacinação, imunização e controle biológico (bacteriófago, acetogênese redutora), defaunação química que pode conduz à diminuição da produção de metano na produção de ruminantes são discutidos.

Factors affecting mitigation of methane emission from ruminants: Microbiology and biotechnology strategies / Fatores que afetam a mitigação das emissões de metano a partir de ruminantes: Estratégias de microbiologia e biotecnologia

Climate change is a subject of global environmental concern. Increased anthropogenic Greenhouse Gas (GHG) emissions have increased the global temperature the last 100 to 200 years. Carbon dioxide and methane are the main greenhouse gases related to animal nutrition and methane has greater global warming potential than carbon dioxide. Among greenhouse gases, methane is considered a potent greenhouse gas with 21 times more global warming potential than carbon dioxide. Worldwide, ruminant livestock produce about 80 million metric tons of methane each year, accounting for about 28% of global emissions from human related activities. Therefore it is impelling animal scientists to finding solutions to mitigate methane emission from ruminants. It seems that solutions can be discussed in four topics including: nutrition (feeding), biotechnology, microbiology and management strategies. We have already published the first and second review articles on feeding strategies and management strategies. In the current review, Microbiology and biotechnology such as emphasizing on animal  breeding, genetic merit, bovine somatotropin (BST), unproductive animals, vaccination, immunisation and biological control (bacteriophage, acetogenesis reductive), chemical defaunation that can be leads to decreasing methane production from ruminant animal production are discussed.(AU)

A mudança climática é um assunto de preocupação ambiental global. O aumento dos gases de estufa antropogênicos (GEA) tem elevado a temperatura global nos últimos 100 a 200 anos. O dióxido de carbono e metano são os principais gases do efeito estufa e estão relacionados com a nutrição animal, onde o metano tem maior potencial de aquecimento global do que o dióxido de carbono. Entre os gases do efeito estufa, o metano é considerado um gás 21 vezes com maior potencial de aquecimento global do que o dióxido de carbono. Em todo o mundo, animais ruminantes produzem cerca de 80 milhões de toneladas de metano por ano, respondendo por cerca de 28% das emissões globais das atividades humanas relacionadas. Por isso é impelindo aos zootecnistas encontrar soluções para mitigar emissões de metano a partir de ruminantes. Parece que as soluções podem ser discutidas em quatro temas, incluindo: nutrição (alimentação), biotecnologia, microbiologia e estratégias de gestão. Nós já publicamos o primeiro e segundo artigos de revisão sobre estratégias de alimentação e estratégias de gestão. Na avaliação atual, microbiologia e biotecnologia, tal como com ênfase na criação de animais, mérito genético, somatotropina bovina (BST), animais improdutivos, vacinação, imunização e controle biológico (bacteriófago, acetogênese redutora), defaunação química que pode conduz à diminuição da produção de metano na produção de ruminantes são discutidos.(AU)

Fontes proteicas alternativas oriundas da cadeia produtiva do biodiesel para alimentação de ruminantes / Alternative protein sources derived from the biodiesel production chain for feeding to ruminants

Objetivou-se avaliar a degradação e a produção de gás de diferentes fontes proteicas geradas na cadeia produtiva do biodiesel em substituição à silagem de milho. Os tratamentos foram: coprodutos de Gossyypium hirsutum, Ricinus communis, Moringa oleifera, Jatropha curcas, Helianthus annus. Os produtos foram analisados mediante a técnica semiautomática de produção de gases in vitro. O coproduto da moringa apresentou maior taxa de degradação, quando comparado aos demais alimentos, porém apresentou baixa produção de gás e se tornou mais eficiente, sendo, portanto, indicado como o melhor nível (27,06%) de substituição à silagem de milho. O coproduto da mamona e o do algodão produziram a maior quantidade de gás em 48h de incubação. Todos os coprodutos estudados podem ser utilizados na dieta de ruminantes como alimento proteico até 30% de substituição à silagem de milho.(AU)

This study aimed to assess the degradation and gas production of different protein sources generated in the biodiesel production chain replacing corn silage. The treatments were byproducts Gossyypium hirsutum, Ricinus communis, Moringa oleifeira, Jatrophacurcas, and Helianthusannus. The products were analyzed by semi-automated technique of gas production in vitro. The coproduct moringa showed higher degradation rate compared to other foods, but showed low gas production, making it more efficient, being nominated as the best level of 27.06% by replacing corn silage. The byproducts of castor oil and cottonseed produced the largest amount of gas in 48 h of incubation. All studied byproducts can be used in the diet of ruminants as a protein food up to 30% by substitution of corn silage.(AU)

Um aplicativo web para medir o impacto de atitudes sedentárias sobre o meio ambiente / A web application to measure the environmental impact of a sedentary lifestyle

ObjetivoEste trabalho visa apresentar um aplicativo computacional, disponível na Internet, desenvolvido para mostrar que a simples mudança de comportamento das pessoas, de sedentárias para pró-ativas, pode evitar a emissão de gases poluentes na atmosfera e proporcionar, ao mesmo tempo, benefícios à saúde e ao bem-estar desses indivíduos. MétodosPor intermédio de equações matemáticas, fatores de conversão obtidos em literatura e parâmetros escolhidos pelo usuário, calculam-se o gasto de energia e a taxa de emagrecimento, quando da escolha da atividade física e a emissão de CO2 e o custo em determinado período, quando da utilização do veículo automotor. O aplicativo pode ser acessado livremente por meio do endereço eletrônico <http://gbirc.rc.unesp.br/calcular_impacto/>ResultadosOs resultados do aplicativo são apresentados em formato numérico e em unidades bem conhecidas pelas pessoas, tornando fácil sua interpretação e evidenciando possíveis contribuições do sedentarismo para o aumento na emissão de gases poluentes.ConclusãoMesmo que o impacto do sedentarismo ao meio ambiente seja de pequenas proporções, a mudança de atitude sedentária para ativa de cada indivíduo, quando se leva em conta a ação repetida e realizada por um grande número de pessoas, pode trazer grandes benefícios à preservação do meio ambiente.

ObjectiveThis work presents an application software, freely available on the Internet, that shows that simple changes in people's behavior can avoid the emission of air pollution and, at the same time, benefit health and wellbeing. MethodsMathematical equations containing conversion factors obtained from the literature and user-selected parameters calculate the energy expenditure and weight loss rate for a chosen physical activity and the carbon dioxide emission and cost over a certain period of using a motor vehicle. The application may be freely accessed at <http://gbirc.rc.unesp.br/calcular_impacto/>ResultsThe application results are presented as numbers and in well-known units of measurement, making their interpretation easy and clearly showing the possible contribution of sedentary activities to the growing emission of air pollution. ConclusionEven though the individual impact of physical inactivity on the environment is small, a change of attitude from inactive to active when made by many individuals repeatedly can greatly help to preserve the environment.

Potential and existing mechanisms of enteric methane production in ruminants

Enteric methane (CH4) emissions in ruminants have attracted considerable attention due to their impact on greenhouse gases and the contribution of agricultural practices to global warming. Over the last two decades, a number of approaches have been adopted to mitigate CH4 emissions. However, the mechanisms of methanogenesis have still not been fully defined. According to the genome sequences of M. ruminantium in the rumen and of M. AbM4 in the abomasum, the pathways of carbon dioxide (CO2) reduction and formate oxidation to CH4 have now been authenticated in ruminants. Furthermore, in the light of species or genera description of methanogens, the precursors of methanogenesis discovered in the rumen and research advances in related subjects, pathways of acetate dissimilation via Methanosarcina and Methanosaeta as well as metabolism of methanol to CH4 might be present in the rumen, although neither process has yet been experimentally demonstrated in the rumen. Herein the research advances in methanogenesic mechanisms including existing and potential mechanisms are reviewed in detail. In addition, further research efforts to understand the methanogenesis mechanism should focus on isolation and identification of more specific methanogens, and their genome sequences. Such increased knowledge will provide benefits in terms of improved dietary energy utilization and a reduced contribution of enteric CH4 emissions to total global greenhouse gas emissions from the ruminant production system.

Potential and existing mechanisms of enteric methane production in ruminants

Enteric methane (CH4) emissions in ruminants have attracted considerable attention due to their impact on greenhouse gases and the contribution of agricultural practices to global warming. Over the last two decades, a number of approaches have been adopted to mitigate CH4 emissions. However, the mechanisms of methanogenesis have still not been fully defined. According to the genome sequences of M. ruminantium in the rumen and of M. AbM4 in the abomasum, the pathways of carbon dioxide (CO2) reduction and formate oxidation to CH4 have now been authenticated in ruminants. Furthermore, in the light of species or genera description of methanogens, the precursors of methanogenesis discovered in the rumen and research advances in related subjects, pathways of acetate dissimilation via Methanosarcina and Methanosaeta as well as metabolism of methanol to CH4 might be present in the rumen, although neither process has yet been experimentally demonstrated in the rumen. Herein the research advances in methanogenesic mechanisms including existing and potential mechanisms are reviewed in detail. In addition, further research efforts to understand the methanogenesis mechanism should focus on isolation and identification of more specific methanogens, and their genome sequences. Such increased knowledge will provide benefits in terms of improved dietary energy utilization and a reduced contribution of enteric CH4 emissions to total global greenhouse gas emissions from the ruminant production system.(AU)

Efeitos da parede de levedura em dieta úmida na microbiota fecal, na produção de gás e na morfologia intestinal de gatos adultos / Effects of the yeast cell wall in a moist diet in fecal microbial, gas production and intestinal morphology of adult cats

O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos do extrato de levedura (EPL) em dietas úmidas sobre a microbiota fecal, a produção de gás e a morfologia intestinal de gatos adultos. Foram utilizados 20 gatos adultos, de ambos os sexos, distribuídos ao acaso em quatro tratamentos: 1) dieta comercial úmida (controle); 2) controle + 0,2% de extrato de levedura em matéria seca; 3) controle + 0,4%; e 4) controle + 0,6%. Foram realizadas a microbiologia fecal, a avaliação da morfologia intestinal por meio de exames radiográficos, ultrassonográficos e de colonoscopia, bem como a biópsia para histologia intestinal. Não foram observadas diferenças significativas (p>0,05) para contagem de bactérias do ácido lático e de clostrídio sulfito redutor, área de gás em alças intestinais (avaliação radiográfica), espessura da parede do cólon (ultrassonografia intestinal) e contagem de colonócitos/células caliciformes (histologia). Por meio da colonoscopia, notaram-se alterações em características de mucosa em animais submetidos ao tratamento 4. Conclui-se que a adição de até 0,6% de EPL não teve efeito sobre os parâmetros avaliados, mas novos estudos são necessários para compreender os mecanismos de ação e os efeitos desse aditivo para gatos domésticos.

The aim of this study is to evaluate the effects of yeast extract (EPL) in the moist diet on the fecal microbiotal, gas production and intestinal morphology of adult cats. Twenty adult cats from both sexes were randomly assigned to four treatments: 1) moist commercial diet (control); 2) control + 0,2% yeast extract dry matter; 3) control + 0,4%; and 4) control + 0,6%. Fecal microbiology and intestinal morphology were performed by radiographic, ultrasound, colonoscopy and intestinal biopsy exams for histology. There were no significant differences (P>0,05) for lactic acid bacteria counts and clostridium-reductor, gas area in the bowel (radiographic), wall thickness of the colon (ultrasound) and colonocytes count/globet cells (histology). Through colonoscopy, changes in characteristics of the intestinal mucosa in animals receiving treatment 4 were noticed. It is concluded that the addition of up to 0.6% EPL had no effect on the parameters evaluated, but further studies are needed to understand the action mechanisms and additive effects for domestic cats.