CT&F - Ciencia, Tecnología y Futuro

DECONVOLUTION-TYPE IMAGING CONDITION EFFECTS ON SHOT-PROFILE MIGRATION AMPLITUDES

ABSTRACT Amplitude preservation in Pre-Stack Depth Migration (PSDM) processes that use wave field extrapolation must be ensured - first, in the operators used to continue the wavefield in time or depth, and second, in the imaging condition used to estimate the reflectivity function. In the later point, the conventional correlation-type imaging condition must be replaced by a deconvolution-type imaging condition. Migration performed in common-shot profile domain obtains the final migrated image as the superposition of images resulting of migrate each shot separately. The amplitude obtained in a point of the migrated image corresponds to the sum of the reflectivities for each shot which has illuminated such point, along the angles determined by the velocity model and the positions of the source and the receiver. The deeper the reflector, the lower the amplitude of the illumination field will be. As result, the correlation-type imaging condition produces images with an unbalanced amplitude decrease with depth. A deconvolution-type imaging condition scales the amplitudes through a correlation, using the weighting function dependent on the spectral density or the illumination of the downgoing wave field. In this article, two possible scaling functions have been used in the case of a single shot. In the case of data with multiple shots, five scaling possibilities are presented with the spectral density or the illumination function. The results of applying these imaging conditions to synthetic data with multiple shots show that the values of the amplitude in the migrated images are influenced by the coverage of the common midpoint, compensating this effect only in one of the imaging conditions described. Numerical experiments with synthetic data generated using Seismic Unix and the Sigsbee2a data are presented, highlighting that in velocity fields with strong vertical and lateral velocity variations, the balance of the amplitudes of the deep reflectors relative to the shallow reflectors is strongly influenced by the imaging condition applied.

RESUMEN La preservación de amplitudes en los procesos PreStack Depth Migration (de las siglas en inglés PSDM) que utilizan extrapolación de campos de onda, se debe garantizar tanto en los operadores que son utilizados para continuar los campos en tiempo o profundidad, como en la condición de imagen que es utilizada para estimar la función de reflectividad, para lo cual la convencional condición de imagen de correlación debe ser remplazada por una condición de imagen tipo deconvolución. La migración realizada en el dominio de disparo común, obtiene la imagen migrada final como la superposición de las imágenes obtenidas de migrar los disparos separadamente. La amplitud obtenida en un punto de la imagen migrada corresponde a la suma de las reflectividades obtenidas para cada disparo que alcanza a iluminar dicho punto, a un ángulo determinado por el modelo de velocidades y las posiciones de la fuente y el receptor. Cuanto más profundos los reflectores, menores serán las amplitudes del campo de iluminación y por lo tanto una condición de imagen tipo correlación siempre producirá imágenes con amplitudes desbalanceadas que disminuyen con la profundidad. La condición de imagen tipo deconvolución busca realizar un escalamiento de las amplitudes obtenidas a través de la correlación, utilizando una función peso dependiente de la densidad espectral o la iluminación del campo descendente. En el caso de un único disparo, dos posibilidades de escalamiento han sido utilizadas. En el caso de datos con múltiples disparos se presentan cinco posibilidades de escalamiento con la densidad espectral o la función iluminación. Los resultados de la aplicación de estas condiciones de imagen a datos sintéticos con múltiples disparos muestran que los valores de amplitud en las imágenes migradas están influenciados por la cobertura del punto medio común, siendo compensado este efecto solamente en una de las condiciones de imagen descritas. Experimentos numéricos con datos sintéticos generados en Seismic Unix y con el dato Sigsbee2a son presentados, resaltando que en modelos con campos de velocidades que incluyen fuertes variaciones verticales y laterales de velocidad, el balance de las amplitudes de los reflectores profundos en relación a los reflectores rasos es fuertemente dependiente de la condición de imagen aplicada.

RESUMO A preservação de amplitudes nos processos PreStack Depth Migration (PSDM pelas suas siglas em inglês) que utilizam extrapolação de campos de onda, deve-se garantir tantonos operadores que são utilizados para continuar os campos em tempo ou profundidade, como na condição de imagem que é utilizada para estimar a função de refletividade, para o qual a convencional condição de imagem de correlação deve ser substituída por uma condição de imagem tipo deconvolução. A migração realizada no domínio de disparo comum obtém a imagem migrada final, como a superposição das imagens obtidas de migrar os disparos separadamente. A amplidão obtida em um ponto da imagem migrada corresponde à soma das refletividades obtidas para cada disparo, que alcança a iluminar dito ponto a um ângulo determinado pelo modelo de velocidades e as posições da fonte e o receptor. Quanto mais profundos os refletores, menores serão as amplitudes do campo de iluminação e, portanto, uma condição de imagem tipo correlação sempre produzirá imagens com amplitudes desbalanceadas que diminuem com a profundidade. A condição de imagem tipo deconvolução busca realizar um escalamento das amplitudes obtidas através da correlação, utilizando una função de peso dependente da densidade espectral ou a iluminação do campo descendente. No caso de um único disparo, duas possibilidades de escalamento foram utilizadas. No caso de dados com múltiplos disparos se apresentam cinco possibilidades de escalamento com a densidade espectral ou a função iluminação. Os resultados da aplicação destas condições de imagem a dados sintéticos com múltiplos disparos mostram que os valores de amplidão nas imagens migradas estão influenciados pela cobertura do ponto médio comum, sendo compensado este efeito somente em uma das condições de imagem descritas. Experimentos numéricos com dados sintéticos gerados em Seismic Unix e com o dado Sigsbee2a são apresentados, ressaltando que em modelos com campos de velocidades que incluem fortes variações verticais e laterais de velocidade, o balanço das amplitudes dos refletores profundos em relação aos refletores rasos é fortemente dependente da condição de imagem aplicada.

TRANSIENT PRESSURE ANALYSIS FOR VERTICAL WELLS WITH SPHERICAL POWER-LAW FLOW

ABSTRACT Heavy oil is considered nowadays as one of the unconventional reservoirs of main interest in the oil industry. Some of them display non-Newtonian pseudoplastic behavior which mathematical modeling differs from the conventional case and, therefore, the flow regimes display some particular behaviors. Fracturing fluids, foams, some fluids for Enhanced Oil Recovery (EOR) and drilling muds can also fall into this category. The spherical/hemispherical flow mainly caused by partial completion/penetration deserves a particular treatment for pseudoplastic flow. A single research for this case was found in the literature to introduce only its mathematical model. The pressure and pressure derivative behavior of spherical/hemispherical flow behavior of a slightly compressible, non-Newtonian power-law fluid (pseudoplastic) is studied in this work and conventional and Tiab's Direct Synthesis (TDS) methodologies are extended for well test interpretation purposes. For pseudoplastic spherical/ hemispherical flow, the slope of the pressure derivative is no longer -½, besides it changes with the value of flow behavior index n, which indicates that the interpretation of pressure data for the dealt systems through the use of traditional methods should not be accurate. New Equations are introduced to estimate spherical/ hemispherical permeability and spherical/hemispherical skin factor for the systems under consideration. The Equations were successfully verified by its application to synthetic cases.

RESUMEN Los crudo pesados son considerados actualmente como una clase de yacimientos no convencional de mayor interés para la industria petrolera. Algunos de ellos muestran un comportamiento no Newtoniano pseudoplástico cuyo modelo matemático difiere del caso convencional y por ende, los regímenes de flujo presentan algunos comportamientos particulares. Los fluidos de fracturamiento, las espumas, algunos fluidos usados en recobro mejorado y los lodos de perforación también caen en esta categoría. El flujo esférico/hemisférico causado por completamiento/penetración parcial merece un tratamiento especial para flujo pseudoplástico. Se encontró para este caso una sola investigación en la literatura que solo introduce el modelo matemático. En este trabajo se estudia el comportamiento de la presión y la derivada de presión para flujo esférico/hemisférico de un fluido ligeramente compresible, no Newtoniano ley de potencia (pseudoplástico) y se extienden la metodologías convencional y Tiab's Direct Synthesis (TDS) para propósitos interpretativos de pruebas de pozos. En flujo esférico/hemisférico pseudoplástico, la pendiente de la curva de la derivada ya no es de -½, es más cambia con el valor del índice de comportamiento de flujo n, lo que indica que la interpretación de datos de presión para los sistemas en cuestión usando métodos tradicionales no sería exacto. Se introducen nuevas ecuaciones para estimar la permeabilidad esférica/hemisférica y el factor de daño esférico/hemisférico para tales sistemas. Las ecuaciones se verificaron satisfactoriamente con casos simulados.

RESUMO Oscrus pesados são considerados atualmente como uma classe de jazidas não convencional de maior interesse para a indústria petroleira. Alguns deles mostram um comportamento não Newtoniano pseudoplástico cujo modelo matemático difere do caso convencional e, portanto, os regimes de fluxo apresentam alguns comportamentos particulares. Os fluídos de faturamento, as espumas, alguns fluí-dos usados em recuperação melhorada e os lodos de perfuração, também caem nesta categoria. O fluxo esférico/hemisférico causado por completamento/penetração parcial merece um tratamento especial para fluxo pseudoplástico. Encontrou-se para este caso somente uma pesquisa na literatura que só introduz o modelo matemático. Neste trabalho se estuda o comportamento da pressão e a derivada de pressão para fluxo esférico/hemisférico de um fluído ligeiramente compreensível, não Newtoniano lei de potência (pseudoplástico) e estendem-se a metodologias convencional e Tiab's Direct Synthesis (TDS) para propósitos interpretativos de provas de poços. Em fluxo esférico/hemisférico pseudoplástico, a pendente da curva da derivada já não é de -½, é mais muda com o valor do índice de comportamento de fluxo n, o que indica que a interpretação de dados de pressão para os sistemas em questão usando métodos tradicionais não seria exato. São introduzidas novas equações para estimar a permeabilidade esférica/hemisférica e o fator de dano esférico/hemisférico para tais sistemas. As equações foram verificadas satisfatoriamente com casos simulados.

POLYMER GELS FOR CONTROLLING WATER THIEF ZONES IN INJECTION WELLS

ABSTRACT Oil recovery by water injection is the most extended technology in the world for additional recovery, however, formation heterogeneity can turn it into highly inefficient and expensive by channeling injected water. This work presents a chemical option that allows controlling the channeling of important amounts of injection water in specific layers, or portions of layers, which is the main explanation for low efficiency in many secondary oil recovery processes. The core of the stages presented here is using partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) cross linked with a metallic ion (Cr+3), which, at high concentrations in the injection water (5000 - 20000 ppm), generates a rigid gel in the reservoir that forces the injected water to enter into the formation through upswept zones. The use of the stages presented here is a process that involves from experimental evaluation for the specific reservoir to the field monitoring, and going through a strict control during the well intervention, being this last step an innovation for this kind of treatments. This paper presents field cases that show positive results, besides the details of design, application and monitoring.

RESUMEN El recobro de hidrocarburos mediante inyección de agua es la tecnología de recobro adicional más extendida en el mundo, sin embargo, la heterogeneidad del yacimiento puede convertirlo en altamente ineficiente o costoso al provocar la canalización del agua. Este trabajo presenta una opción química que, al ser implementada, permite controlar la canalización de altos porcentajes de agua inyectada en arenas, o fracciones de arenas específicas; lo cual es una de las principales explicaciones para la baja eficiencia de muchos procesos de recobro secundario. El corazón de los pasos o etapas aquí discutidos es la mezcla de agua con poliacrilamida parcialmente hidrolizada (HPAM), a concentraciones entre 5000 y 20000 ppm, y un ion metálico (Cr+3), mezcla que en el yacimiento forma un gel rígido que desvía el agua inyectada hacia zonas no barridas. Las etapas mencionadas incluyen desde evaluación experimental hasta monitoreo en campo, pasando por un control estricto de la operación en el pozo inyector, siendo este último componente completamente innovador para este tipo de tratamientos. Se presentan aquí resultados de campo que demuestran beneficios, al tiempo que se detalla el proceso de diseño, aplicación y seguimiento.

RESUMO Orecobro de hidrocarbonatos mediante injeção de água é a tecnologia de recobro adicional mais estendida no mundo, entretanto, a heterogeneidade da jazida pode convertê-lo em altamente ineficiente ou caro. Este trabalho apresenta uma opção química que, ao serem implementados, permitem controlar a canalização de altas porcentagens de água injetada em areias, ou frações de areias, específicas; o qual é uma das principais explicações para a baixa eficiência de muitos processos de recobro secundário. O coração dos passos ou etapas aqui discutidos á a mistura de água com poliacrilamida parcialmente hidrolisada (HPAM), a concentrações entre 5 000 y 20 000 ppm, e um íon metálico (Cr+3); mistura que no jazida forma um gel rígido que desvia a água injetada a zonas não barridas. As etapas mencionadas incluam desde avaliação experimental até monitoramento em campo, passando por um controle estrito da operação do poço tratado, sendo este último componente completamente inovador para este tipo de tratamentos. Apresentam aqui resultados de campo que demonstram benefícios, ao tempo que se detalha o processo de desenho, aplicação e seguimento.

DETERMINATION OF WELL-DRAINAGE AREA FOR POWER-LAW FLUIDS BY TRANSIENT PRESSURE ANALYSIS

ABSTRACT Since conventional oil is almost depleted, oil companies are focusing their efforts on exploiting heavy oil reserves. A modern and practical technique using the pressure and pressure derivative, log-log plot for estimating the well-drainage area in closed and constant-pressure reservoirs, drained by a vertical well is presented by considering a non-Newtonian flow model for describing the fluid behavior. Several synthetic examples were presented for demonstration and verification purposes. Such fluids as heavy oil, fracturing fluids, some fluids used for Enhanced Oil Recovery (EOR) and drilling muds can behave as either Power-law or Bingham, usually referred to as the non-Newtonian fluids. Currently, there is no way to estimate the well-drainage area from conventional well test analysis when a non-Newtonian fluid is dealt with; therefore, none of the commercial well test interpretation package can estimate this parameter (drainage area).

RESUMEN Puesto que el crudo convencional está en proceso de agotamiento, las compañías petroleras están enfocando sus esfuerzos en desarrollar las reservas de crudo pesado. En este artículo se presenta una metodología práctica y moderna para estimar el área de drenaje de un pozo vertical, considerando modelos de fluido no-Newtoniano y usando un gráfico logarítmico de presión y derivada de presión, aplicado a sistemas cerrados o abiertos. Fluidos tales como crudos pesados, fluidos de fracturamiento, fluidos para recobro mejorado y lodos de perforación se comportan ya sea como fluidos ley de potencia o Bingham, y son más conocidos como fluidos no-Newtonianos. Actualmente, no existe forma de estimar el área de drenaje de un pozo, si un fluido no-Newtoniano requiere ser considerado y por lo tanto, ningún paquete comercial de análisis de presiones puede estimar este parámetro (área de drenaje).

RESUMO Posto que o cru convencional está em processo de esgotamento, as companhias petroleiras estão enfocando seus esforços em desenvolver as reservas de cru pesado. Neste artigo apresenta-se uma metodologia prática e moderna para estimar a área de drenagem de um poço, considerando modelos de fluído não-Newtoniano e usando uma gráfica logarítmica de pressão e derivada de pressão aplicada a sistemas fechados ou abertos. Realizaram-se vários exercícios sintéticos para verificar a metodologia. Fluídos tais como crus pesados, fluídos de fraturamento, fluídos para recuperação melhorada e lodos de perfuração se comportam já seja como fluídos lei de potência ou Bingham e são mais conhecidos como fluídos não-Newtonianos. Atualmente, não existe forma de estimar a área de drenagem de um poço, se um fluído não-Newtoniano requer ser considerado e, portanto, nenhum pacote comercial de análise de pressões pode estimar este parâmetro (área de drenagem).

**LACTIC ACID PRODUCTION BY Lactobacillus sp. FROM BIODIESEL DERIVED RAW GLYCEROL**

ABSTRACT Lactic Acid (LA) is a versatile compound with extensive industrial usage. Lactic Acid Bacteria (LAB) are renowned for their capacity to ferment carbohydrates to LA. In the biodiesel industry, bioconversion of residual glycerol to monomers of biopolymers, such as LA, is an alternative for usage of this waste as raw material to produce a high value added biotechnological compound. This research evaluates LA production through fermentation processes using a Lactobacillus sp. native strain and raw glycerol from the biodiesel industry. Native strain was isolated from the processing of dairy, fruit, and vegetable products and through cultures in Man, Rogosa & Sharpe agar (MRS). After an adaptation phase, the fermentative capability of the strain was evaluated through chemical quantification of metabolites using Nuclear Magnetic Resonance (¹H-NMR); fermentative potential was compared with a Lactobacillus sp. reference strain (ATCC 7469). The native strain Lactobacillus sp. CYP4 showed a higher bioconversion potential (LA concentration: 39.41 mM, conversion percentage: 39.27%, at 24 h, volumetric productivity: 1.28 g.L-1.h-1, yield: 0.71 g·g-1) from raw glycerol, when compared to the reference strain.

RESUMEN El Ácido Láctico (AL) es un compuesto versátil utilizado ampliamente en la industria. Las Bacterias Ácido Lácticas (BAL) se han reconocido por su capacidad de fermentar carbohidratos a AL. En la industria del biodiesel, la bioconversión del glicerol residual en monómeros de biopolímeros como AL, es una alternativa de aprovechamiento de un residuo como materia prima para el desarrollado de un producto biotecnológico con alto valor agregado. Este trabajo evaluó la producción de AL mediante procesos fermentativos utilizando una cepa nativa de Lactobacillus sp. y glicerol crudo de la industria del biodiesel. La cepa nativa fue aislada del procesamiento de productos lácteos, frutas y verduras, y mediante cultivos en agar Man Rogosa & Sharpe (MRS). Luego de una fase de adaptación, se evaluó la capacidad fermentativa de la cepa mediante la cuantificación química de metabolitos por Resonancia Magnética Nuclear de protones (¹H-RMN); el potencial fermentativo fue comparado con una cepa de referencia de Lactobacillus sp. (ATCC 7469). La cepa nativa Lactobacillus sp. CYP4 tuvo mayor potencial de bioconversión (concentración de ácido láctico: 39.41 mM, porcentaje de conversión: 39.27%, a las 24 h, productividad volumétrica: 1.28 g.L-1.h-1; rendimiento: 0.71 g.g-1), a partir de glicerol crudo, en comparación con la cepa de referencia.

RESUMO OÁcido Láctico (AL) é um composto versátil utilizado amplamente na indústria. As Bactérias Ácido Lácticas (BAL) foram reconhecidas pela sua capacidade de fermentar carboidratos a AL. Na indústria do biodiesel, a bioconversão do glicerol residual em monômeros de biopolímeros como AL, é uma alternativa de aproveitamento de um resíduo como matéria prima para o desenvolvimento de um produto biotecnológico com alto valor agregado. Este trabalho avaliou a produção de AL mediante processos fermentativos utilizando una cepa nativa de Lactobacillus sp. e glicerol cru da indústria do biodiesel. A cepa nativa foi isolada do processamento de produtos lácteos, frutas e verduras e mediante culturas em ágar Man Rogosa & Sharpe (MRS). Logo de um processo de adaptação se avaliou a sua capacidade fermentativa mediante a quantificação química de metabólitos por Ressonância Magnética Nuclear de protões (1H-RMN). O potencial fermentativo foi comparado com una cepa de referência de Lactobacillus sp. (ATCC 7469). A cepa nativa Lactobacillus sp. CYP4 teve maior potencial de bioconversão (concentração de ácido láctico: 39.41 mM; porcentagem de conversão: 39.27%, às 24 h, Produtividade volumétrica: 1.28 g.L-1.h-1, Rendimento: 0.71 g.g-1), a partir de glicerol cru, em comparação com a cepa de referência.

CALCULATION OF THERMOPHYSICAL PROPERTIES OF OILS AND TRIACYLGLYCEROLS USING AN EXTENDED CONSTITUENT FRAGMENTS APPROACH

ABSTRACT This paper validates and implements an Extended Constituent Fragments methodology (ECF) for the calculation of thermophysical properties of vegetable oils considering the latter as triglyceride (TAG's) mixtures, both homogeneous and heterogeneous. For this purpose, three different vegetables oils were chosen (soybean oil, canola and olive) and their TAG's profiles were estimated using the ECN 42 generalized method. The ECF methodology estimates the properties of TAG's from their fragment composition and specific parameters of each property, which are adjusted using experimental information available in literature. The average relative errors of calculated properties were between 1 and 32% depending on the oil and the property. These errors were significantly lower than those obtained using the Aspen HYSYS commercial software, which oscillates between 70 and 100%. Additionally, by extrapolating the constituent fragments methodology a method for calculating boiling temperatures of TAG's with average relative errors of ∼1% was proposed. The calculations of properties for the ECF method were performed using the OIL-CALPROP software developed specifically for this purpose.

RESUMEN En este trabajo se valida e implementa la metodología de Fragmentos Constituyentes Extendida (FCE) al cálculo de propiedades termofísicas de aceites vegetales considerando a éstos últimos como mezclas de triglicéridos (TAG's) tanto homogéneos como heterogéneos. Para tal fin, se seleccionan tres aceites modelo (aceite de soja, canola y oliva) a los cuales se les estimaron los perfiles en TAG's, a partir de su perfil en ácidos grasos empleando el método ECN 42 generalizado. Con el método de FCE se estiman las propiedades de los TAG's a partir de la composición en fragmentos y parámetros específicos de cada propiedad, los cuales son ajustados empleando información experimental disponible en la literatura. Los errores relativos promedio de las propiedades calculadas fluctúan entre el 1 y el 32% dependiendo del aceite y la propiedad. Estos errores son significativamente menores que los obtenidos empleando el software comercial Aspen HYSYS los cuales oscilan entre 70 y 100%.Adicionalmente, extrapolando la metodología de fragmentos constituyentes, se propuso un método que permite el cálculo de temperaturas de ebullición de TAG's con errores relativos promedio de ∼1%. Los cálculos de propiedades para el método FCE se realizaron usando el software OIL-CALPROP desarrollado específicamente para este propósito.

RESUMO Neste trabalho se valida e implementa a metodologia de Fragmentos Constituintes Estendida (FCE) ao cálculo de propriedades termofísicas de óleos vegetais considerando a estes últimos como misturas de triglicerídeos (TAG's) tanto homogêneos como heterogêneos. Para tal fim, selecionam-se três óleos modelo (óleo de soja, canola e oliva) aos quais foram estimados os perfis em TAG's, a partir do seu perfil em ácidos grassos empregando o método ECN 42 generalizado. Com o método de FCE se estimam as propriedades dos TAG's a partir da composição em fragmentos e parâmetros específicos de cada pro-priedade, os quais são ajustados empregando informação experimental disponível na literatura. Os erros relativos médio das propriedades calculadas flutuam entre 1 e 32% dependendo do óleo e a propriedade. Estes erros são significativamente menores que os obtidos empregando o software comercial Aspen HYSYS os quais oscilam entre 70 e 100%. Adicionalmente, extrapolando a metodologia de fragmentos constituintes, foi proposto um método que permite o cálculo de temperaturas de ebulição de TAG's com erros relativos médio de ∼1%. Os cálculos de propriedades para o método FCE foram realizados usando o software OIL-CALPROP desenvolvido especificamente para este propósito.

**PARTICLE MATTER FROM A DIESEL ENGINE FUELED WITH JATROPHA CURCAS OIL BIODIESEL AND ULTRA-LOW SULPHUR DIESEL**

ABSTRACT Biodiesels are promoted as alternative fuels due to their potential to reduce dependency on fossil fuels and carbon emissions. Research in this field has focused on the study of the emissions of light duty vehicles. However, particle matter and gaseous emissions emitted from heavy-duty diesel engines fueled by Jatropha Oil Biodiesel (JOB) and Ultra-Low Sulphur Diesel (ULSD) has not been studied. The objective of this study is to explore the performance and emission levels of a Cummins 4-stroke, 4.8 liter, 4-cylinder diesel engine with common rail fuel injection, equipped with a cooled Exhaust Gas Recirculation (EGR). There was a substantial reduction by the use of JOB in unburned hydrocarbons (- 45%), carbon monoxide (- 75%), and particulate matter (- 25%) compared to emission from diesel fuel. At mid and high loads, NOx emissions were higher for JOB compared to ULSD. Most of the particles (64%) for ULSD were in a range of between 40 and 560 nm. On the other hand, most of the particles (94%) for JCB mode were between 6 and 40 nm. In the range between 6 and 40 nm, mass mean diameters in ULSD were 34.4, 34.7 and 33.3 nm while for JOB they were 21.3, 18.2 and 20.1 nm for 100, 50 for a 10% load, respectively.

RESUMEN El biodiesel se ha promocionado como un combustible alternativo para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y emisiones de carbono. La investigación en este campo se ha enfocado en el estudio de emisiones de vehículos de baja capacidad. Sin embargo, no se han estudiado las emisiones de vehículos de trabajo pesado operados con Biodiesel de Aceite de Jatropa (BAJ) y Diesel de Bajo Contenido de Azufre (DBCA). El objetivo de este estudio fue explorar el desempeño y los niveles de emisión de un motor Cummins de 4 tiempos, 4.8 litros, 4 cilindros, en ciclo diesel, con un sistema de inyección de riel común, dotado de un inter-enfriador con válvula de recirculación de gases (VRG). Se observó reducción sustancial con el uso de BAJ en los hidrocarburos sin quemar (-45%), en el monóxido de carbono (-75%), y el material particulado (-25%). Muchas partículas (64%) para DBCA estuvieron en el rango entre 40 y 560 nm. Por otro lado, muchas de las partículas (94%) para BAJ estuvieron entre 6 y 40 nm. En el rango entre 6 y 40 nm, el diámetro medio másico para BDCA fueron 34.4, 34.7 y 33.3 nm, mientras que para BAJ fueron 21.3, 18.2 y 20.1 nm para 100, 50 y 10% de carga, respectivamente.

RESUMO Obiodiesel tem se promovido como um combustível alternativo para reduzir a dependência dos combustíveis fósseis e emissões de carbono. A pesquisa neste campo tem se enfocado no estudo de emissões de veículos de baixa capacidade. Entretanto, não se estudou as emissões de veículos de trabalho pesado operados com Biodiesel de Óleo de Jatropha (BAJ) e Diesel de Baixo Conteúdo de Enxofre (DBCA). O objetivo deste estudo foi explorar o desempenho e os níveis de emissão de um motor Cummins de 4 tempos, 4.8 litros, 4 cilindros, em ciclo diesel, com um sistema de injeção de trilho comum, dotado de um inter-resfriador com válvula de recirculação de gases (VRG). Observou-se redução substancial com o uso de BAJ nos hidrocarbonetos sem queimar (-45%), no monóxido de carbono (-75%), e o material particulado (-25%). Muitas partículas (64%) para DBCA estiveram na categoria entre 40 e 560 nm. Por outro lado, muitas das partículas (94%) para BAJ estiveram entre 6 e 40 nm. Na categoria entre 6 e 40 nm, o diâmetro médio mássico para DBCA foram 34.4, 34.7 e 33.3 nm, enquanto que para BAJ foram 21.3, 18.2 e 20.1 nm para 100, 50 e 10% de carga, respectivamente.

**CHARACTERIZATION Chlorophytas MICROALGAE WITH POTENTIAL IN THE PRODUCTION OF LIPIDS FOR BIOFUELS**

ABSTRACT This work is part of a megaproject that seeks to isolate microalgae of the Chlorophyta division native to Norte de Santander and identify their potential applications such as lipid production to be used as biofuel. Here we present the isolation of 11 microalgae strains from the Chlorophyta division found in two different wastewater environments. The collected strains were cultivated in selective media and purified through serial dilutions, depletion culture, and application of penicillin and gentamicin. Biomass production was evaluated and two strains were selected: CHL1 (Chlorella sp.) and DES1 (Desmodesmus sp.). The strains were cultivated on wastewater and PCG media (control), and their biomass concentration and lipid content were measured. Both strains reached similar biomass concentrations compared to their respective controls (CHL1 PCG 1.5 mg/L ± 0.035 mg/L, CHL1 AR 1.68 mg/L ± 0.036, DES1 PCG 1.66 mg/L ± 0.007, DES1 AR 2 mg/L ± 0.03) and their lipid content was slightly higher compared to their controls. The results show that the isolated and evaluated strains may have potential to be lipid producers, since their environmental and nutritional conditions have not been modified yet and adaptation may improve the production yield of lipids.

RESUMEN Este trabajo hace parte de un megaproyecto que busca aislar microalgas de la división Chlorophyta nativas del Norte de Santander (Colombia) e identificar sus potenciales aplicaciones, dentro de las cuales se encuentra la producción de lípidos para ser utilizados como biocombustibles. Se presenta el aislamiento de 11 cepas de microalgas de la división Chlorophyta de dos ambientes distintos caracterizados por ser efluentes de aguas residuales. Se sembraron en medio selectivos y se purificaron a través de diluciones seriadas, siembras por agotamiento y aplicación de penicilina y gentamicina. Se evaluaron la producción de biomasa y se escogieron dos cepas la CHL1 (Chlorella sp.) y DES1 (Desmodesmus sp.) y se sembraron en aguas residuales y medio PCG (control), midiendo la concentración de biomasa y el contenido lipídico de las mismas. Ambas cepas alcanzaron concentraciones de biomasa similares a sus respectivos controles (CHL1 PCG 1.5 mg/L ± 0.035 mg/L, CHL1 AR 1.68 mg/L ± 0.036, DES1 PCG 1.66 mg/L ± 0.007, DES1 AR 2 mg/L ± 0.03) y en cuanto al contenido de lípidos, este fue ligeramente mayor a los obtenidos en los controles. Los resultados obtenidos mostraron que las cepas aisladas y evaluadas prometen ser promisorias para la producción de lípidos, ya que aún no se han modificado condiciones ambientales y nutricionales que pueden aumentar el contenido de los mismos de estas cepas.

RESUMO Este trabalho faz parte de um megaprojeto que busca isolar microalgas da divisão Chlorophyta nativas do Norte de Santander (Colombia) e identificar suas potenciais aplicações, dentro das quais se encontra a produção de lipídios para ser utilizados como biocombustíveis. Apresenta o isolamento de 11 cepas de microalgas da divisão Chlorophyta de dois ambientes distintos caracterizados por ser efluentes de águas residuais. Ambas as cepas alcançaram concentrações de biomassa similares aos seus respectivos controles (CHL1 PCG 1.5 mg/L ± 0.035 mg/L, CHL1 AR 1.68 mg/L ± 0.036, DES1 PCG 1.66 mg/L ± 0.007, DES1 AR 2 mg/L ± 0.03) e em quanto ao conteúdo de lipídios este foi ligeiramente maior aos obtidos nos controles. Os resultados obtidos mostraram que as cepas isoladas e avaliadas prometem ser promissórias para a produção de lipídios, já que ainda não se modificou condições ambientais e nutricionais que possam aumentar o conteúdo de lipídios destas cepas.

IMPROVEMENT OF LAB-SCALE PRODUCTION OF MICROALGAL CARBOHYDRATES FOR BIOFUEL PRODUCTION

ABSTRACT This work studied the improvement of biomass and carbohydrate (glucose and xylose) lab-scale productivity in Chlorella vulgaris UTEX 1803 through the use of the carbon/nitrogen ratio. In order to do so, mixotrophic cultures were made by the modification of initial concentration of CH3COONa (5, 10 and 20 mM) and NaNO3(0.97, 1.94 and 2.94 mM). All treatments were maintained at 23 ± 1°C, with light/dark cycles of 12h : 12h for 5 days. It was found that in addition to the carbon/nitrogen ratio, time also influences the concentration of biomass and carbohydrates. The treatment containing 10 mM acetate: 1.94 mM nitrate, reached a concentration of 0.79 g/L of biomass, 76.9 µg/mL of xylose and 73.7 µg/mL of glucose in the fifth day. However, the treatment containing 20 mM acetate: 0.97 mM nitrate produced 1.04 g/L of biomass, 78.9 µg/mL of xylose and 77.2 µg/mL of glucose in the third day, while in the same day the treatment containing 0 mM acetate: 2.94 mM nitrate, produced 0.55 g/L of biomass, 40.2 µg/mL of xylose and 31.3 µg/mL of glucose. The use of carbon/nitrogen ratios improved biomass productivity (from 0.55 to 1.04 g/L) as well as xylose (from 40.2 to 78.9 µg/mL) and glucose (from 31.3 to 77.2 µg/mL) concentration, representing an improvement of up to two times the production of both biomass and carbohydrates in only 3 days of culture.

RESUMEN En este trabajo se estudió el mejoramiento en la concentración de biomasa y carbohidratos (glucosa y xilosa) en Chlorella vulgaris a escala laboratorio utilizando la relación carbono/nitrógeno; para lograr esto, se realizaron cultivos mixotróficos utilizando modificaciones en la concentración inicial de CH3COONa (5, 10 y 20 mM), y NaNO3(0.97, 1.94 y 2.94 mM). Los tratamientos fueron realizados a 23±1°C, con ciclos luz-oscuridad 12h : 12h, durante 5 días. Se encontró que además de la relación carbono/nitrógeno, el tiempo influye en la concentración de biomasa y carbohidratos. Al quinto día el tratamiento 10 mM acetato: 1.94 mM nitrato alcanzó una producción de 0.79 g/L de biomasa, 76.9 µg/mL de xilosa y 73.7 µg/mL de glucosa, sin embargo, al tercer día el tratamiento 20 mM acetato: 0.97 mM nitrato produjo 1.04 g/L de biomasa, 78.9 µg/mL de xilosa y 77.2 µg/ mL de glucosa, mientras que el tratamiento 0 mM acetato: 2.94 mM nitrato produjo 0.55 g/L de biomasa, 40.2 µg/mL de xilosa y 31.3 µg/mL de glucosa. Al implementar la relación carbono/nitrógeno, es posible mejorar las productividades de biomasa (de 0.55 hasta 1.04 g/L), xilosa (de 40.2 hasta 78.9 µg/mL) y glucosa (de 31.3 hasta 77.2 µg/mL), representando un mejoramiento de hasta 2 veces en biomasa y carbohidratos en 3 días de cultivo.

RESUMO Neste trabalho estudou-se o melhoramento na concentração de biomassa e carboidratos (glucose e xilose) em Chlorella vulgaris a escala laboratório utilizando a relação carbono/ nitrogênio; para conseguir isto, realizaram-se culturas mixotróficas utilizando modifica-ções na concentração inicial de CH3COONa (5, 10 e 20 mM), e NaNO3 (0.97, 1.94 e 2.94 mM). Os tratamentos foram realizados a 23±1°C, com ciclos luz-escuridão 12h : 12h durante 5 dias. Encontrou-se que além da relação carbono/nitrogênio, o tempo influi na concentração de bio-massa e carboidratos; no quinto dia o tratamento 10 mM acetato: 1.94 mM nitrato alcançou uma produção de 0.79 g/L de biomassa, 76.9 µg/mL de xilose e 73.7 µg/mL de glucose. Entretanto, no terceiro dia o tratamento 20mM acetato: 0.97 mM nitrato produziu 1.04 g/L de bio-massa, 78.9 µg/mL de xilose e 77.2 µg/mL de glucose, enquanto que o tratamento 0 mM acetato: 2.94 mM nitrato produziu 0.55 g/L de biomassa, 40.2 µg/mL de xilose e 31.3 µg/mL de glucose. Ao implantar a relação carbono/nitrogênio, é possível melhorar as produtividades de biomassa (de 0.55 hasta 1.04 g/L), xilose (de 40.2 até 78.9 µg/mL) e glucose (de 31.3 até 77.2 µg/mL), representando um melhoramento de até 2 vezes em biomassa e carboidratos em 3 dias de cultura.