Produção de biomassa para geração de energia em povoamentos de Pinus taeda L. com diferentes idades

Os objetivos deste trabalho foram quantificar e qualificar a biomassa residual produzida em plantios comerciais de Pinus taeda L., em diferentes idades e sistemas de manejo, visando à geração de energia em sistemas de cogeração. As idades dos povoamentos foram: três anos (primeira poda), seis anos (terceira poda), 10 anos (terceira poda), 12 anos (primeiro desbaste), 14 anos (primeiro desbaste), 16 anos (segundo desbaste) e 24 anos (corte raso). Cinco árvores foram colhidas em cada idade, e seus componentes separados, pesados e analisados quanto ao teor de umidade e ao poder calorífico. Os dados quantitativos e qualitativos foram correlacionados para determinar o potencial de geração de energia elétrica a partir da biomassa florestal. Os plantios de Pinus taeda L. produziram de 30 a 95 t de biomassa florestal/ha, respectivamente, aos 3 e 24 anos de idade. O maior potencial produtivo de biomassa para a geração de energia são o corte raso (24 anos), o primeiro desbaste (14 anos) e a terceira poda (10 anos), respectivamente. O material com melhor qualidade para geração de energia foi o galho, com o menor teor de umidade (54%) e o maior poder calorífico líquido (1.784 kcal/kg), sendo 24, 14 e 10 anos as melhores idades. O sistema de manejo e as práticas silviculturais têm influência, juntamente com a idade, na produção de biomassa por unidade de área. O rendimento energético da biomassa recém-colhida é baixo, necessitando de tratamento prévio para redução do teor de umidade e aumento do poder calorífico líquido.

Demanda energética e eficiência da distribuição de sementes de milho sob variação de velocidade e condição de solo

O trabalho teve o objetivo de avaliar a demanda energética e a eficiência da distribuição de sementes de uma semeadora-adubadora para semeadura direta, submetida à variação de velocidade e condições de solo, na semeadura da cultura do milho. O estudo foi desenvolvido em um Nitossolo Vermelho distrófico, na Fazenda Experimental Lageado, no município de Botucatu - SP. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com oito repetições, combinando-se três velocidades de deslocamento (4,4; 6,1 e 8,1 km h-1) e duas condições de solo (solo manejado sob sistema de plantio direto há cinco anos e solo preparado com escarificador há 18 meses). Avaliaram-se a força de tração, a potência na barra de tração, o consumo de combustível, a capacidade de campo efetiva, a distribuição longitudinal de plantas, o coeficiente de variação, o índice de precisão e o número de plantas por hectare (estande inicial). Os resultados revelaram que, aumentando-se a velocidade de 4,4 para 8,1 km h-1, consegue-se aumentar em 86% a capacidade operacional, com incremento de 96% na demanda de potência na barra de tração e redução de 26% no consumo operacional de combustível. A maior velocidade (8,1 km h-1) proporcionou menor porcentual de espaçamentos normais e aumento no porcentual de espaçamentos múltiplos e falhos, maior coeficiente de variação e pior índice de precisão. A variação da velocidade não interferiu no número de plantas por hectare.

Racionalização do uso de força motriz em fábrica de ração

A falta de investimento no setor energético, aliada à sazonalidade de recursos naturais necessários para a geração de energia hidroelétrica, faz da racionalização do uso de energia elétrica uma ferramenta de apoio imprescindível para o crescimento do País. A ração animal pode representar entre 70 e 80% do custo de produção da criação de animais. Sendo assim, é importante o estudo da racionalização do uso de energia em processos que utilizam intensivamente força motriz, tais como as fábricas de ração. Na fábrica de ração estudada, os motores elétricos são utilizados principalmente para moagem e mistura de granulados e transporte. Com o objetivo de racionalizar o uso da energia elétrica, foi realizado estudo de adequação de força motriz dos equipamentos da fábrica de ração da Indústria Pif Paf Alimentos. O índice de carregamento médio dos motores elétricos estudados foi de 48,6%. O potencial estimado total de economia com energia elétrica anual, utilizando-se sempre da melhor opção de adequação de força motriz foi de R$ 24.426,50 ao ano (23,9%). Para que essas medidas sejam efetivadas, devem-se adequar também: (i) as exigências elétricas do circuito, como ajuste de relés e escolha de fusíveis; (ii) o horário de funcionamento, e (iii) necessidade de implantação de sistema de armazenamento de ração.

Força de tração e volume de solo mobilizado por haste sulcadora em semeadura direta sobre campo nativo, em função do teor de água no solo, profundidade e velocidade de operação

A semeadura direta é um sistema de manejo eficiente em termos de conservação do solo e da água, economia de energia e capacidade operacional dos conjuntos mecanizados. No entanto, em áreas onde existem pecuária e produção de grãos, ou onde o solo é trafegado e trabalhado em condições inadequadas, pode ocorrer compactação do solo nas camadas superficiais. Mesmo compactadas, essas camadas não necessitariam ser descompactadas ou revolvidas, se boa germinação e desenvolvimento da cultura fossem alcançados apenas com a mobilização efetuada pelos sulcadores da semeadora. Os objetivos deste estudo foram determinar a força de tração demandada e o volume de solo mobilizado pelas hastes sulcadoras de adubo, além da patinagem do trator, em diferentes estados de consistência de um Argissolo, em semeadura direta sobre campo nativo dessecado. Houve aumento na demanda de tração com o aumento da profundidade de atuação da haste, e sua magnitude dependeu do estado de consistência do solo. O aumento da velocidade não influenciou na força de tração na haste em solos seco e úmido, porém, na condição de friabilidade, essa foi maior. O volume de solo mobilizado pelo sulcador foi maior em solo seco e a 12 cm de profundidade. Nos estados de consistência seco e friável e na maior profundidade testada, verificou-se a necessidade de acionamento da TDA do trator para obtenção de níveis aceitáveis de patinagem.

Estimativa da variação na demanda de água para irrigação por pivô-central no Distrito Federal entre 1992 e 2002

O aumento da demanda de água para a irrigação tem sido objeto de constante preocupação dos órgãos de gestão dos recursos hídricos e da população do Distrito Federal. Os objetivos deste trabalho foram determinar a variação da área irrigada por pivôs-centrais no Distrito Federal entre os anos de 1992 e 2002, estimar a demanda hídrica desses sistemas, bem como verificar sua importância em relação ao consumo humano. Utilizando imagens de satélite e ferramentas de geoprocessamento, foram determinadas as áreas irrigadas por pivô-central. O consumo de água dessas áreas irrigadas foi estimado com base em dados da literatura referentes às principais culturas semeadas na região. Entre 1992 e 2002, o número de pivôs-centrais no Distrito Federal passou de 55 para 104, a área irrigada de 3.894 ha para 6.823 ha e o consumo, de 23,36 para 40,94 milhões de m³ ano-1. O consumo de água para irrigação por pivô-central no Distrito Federal é, ainda, menos representativo do que o consumo de água para o abastecimento humano; entretanto, a demanda para a irrigação tem crescido de forma mais acelerada, indicando tendência de alteração desse quadro.

Demanda energética de uma semeadora-adubadora para soja sob diferentes velocidades de deslocamento e coberturas do solo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a demanda energética requerida por uma semeadora-adubadora disponível comercialmente para plantio direto, submetida a quatro velocidades de deslocamento e três condições de cobertura do solo na implantação da cultura da soja. O experimento foi conduzido no Sítio Cazarotto, localizado no Distrito de Iguatemi, município de Maringá - PR, em Latossolo Vermelho distrófico. Utilizou-se de delineamento de blocos ao acaso, em arranjo de parcelas subdivididas, em que os tratamentos principais foram três condições de cobertura do solo (vegetação espontânea, aveia dessecada e aveia dessecada + rolada) e as secundárias, quatro velocidades de deslocamento (4,7; 5,4; 6,5 e 7,2 km h-1). As variáveis estudadas foram: força na barra de tração, potência requerida, patinagem do rodado traseiro do trator e consumo de combustível. A força de tração foi influenciada pela velocidade de deslocamento e pelas condições de cobertura. A patinagem dos rodados do trator não foi influenciada pelos tratamentos. O consumo horário de combustível foi maior na condição de cobertura vegetação espontânea.

Ajuste do método de Priestley-Taylor às condições climáticas locais

A sustentabilidade da agricultura irrigada depende primariamente do manejo eficiente da irrigação, de modo a aumentar a produtividade primária de uma cultura em determinada localidade. A eficiência no uso de água pode ser melhorada pelo próprio esquema de irrigação adotado, sendo essencialmente governado pelas condições climáticas. O planejamento da irrigação e a tomada de decisão são funções do conhecimento da demanda evaporativa da atmosfera, sendo expressa pela demanda potencial (ETo). Em geral, quase todos os métodos de estimativa de ETo reportados na literatura referem-se a valores diários, incluindo-se nessa situação as perdas noturnas de evaporação, as quais serão expressivas apenas em alguns dias após a chuva ou irrigação. Desenvolveu-se, no presente estudo, método corrigido para estimar ETo, baseado no balanço de energia local, a partir de dados meteorológicos monitorados em postos de observação de superfície durante o período de luz. Para validação do método de Priestley-Taylor ajustado às condições locais, foram utilizados dados observados em estação meteorológica automática instalada em Piracicaba - SP, bem como medidas lisimétricas coletadas na Fazenda Areião da área experimental da ESALQ/USP. Estudos de regressão revelaram que o método proposto apresentou excelentes resultados quando comparado com o método de Penman-Monteith e com medidas realizadas em lisímetros de pesagem com célula de carga, dados os elevados valores de coeficiente de determinação obtidos, podendo ser recomendado, portanto, em estudos de avaliação de consumo de água das culturas em diversas localidades.

Demanda de potência de uma semeadora com dois tipos de sulcadores em áreas compactadas pelo pisoteio de animais no sistema integração lavoura-pecuária

O objetivo deste trabalho foi avaliar a potência requerida na barra de tração do trator por uma semeadora com dois tipos de elementos sulcadores, na semeadura da soja, em áreas compactadas pelo pisoteio de animais em sistema de integração lavoura-pecuária. Foi utilizado o delineamento em parcela subdividida inteiramente casualizado, sendo os tratamentos principais compostos de solo úmido com pastejo, solo seco com pastejo e solo sem pastejo, e nos secundários foram utilizados sulcadores de haste ou discos duplos. Foram avaliadas a densidade e a resistência do solo à penetração, a força de tração exercida pela semeadora, a velocidade e a potência requerida na barra de tração do trator. As alterações no solo causadas pelo pisoteio do gado não foram suficientes para interferir na demanda de potência. Entre os elementos, as semeadoras com sulcadores de disco exerceram menor força de tração, e a velocidade de deslocamento do conjunto foi maior.

Viabilidade técnica e econômica da substituição de fontes convencionais de energia por biogás em assentamento rural do Estado de São Paulo

O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade econômica da implantação de dois biodigestores com uso de dejetos animais em área do Assentamento de Trabalhadores Rurais no município de Itaberá - SP, no ano de 2005; um deles para o fornecimento de energia para os domicílios e outro para as atividades produtivas. Foram avaliados os benefícios referentes ao fornecimento de energia elétrica e térmica, a partir do biogás, para cinco domicílios da agrovila do assentamento e para as atividades produtivas, comparativamente aos custos de construção e operação para produção de biogás. Os resultados mostraram a viabilidade econômica da produção de gás em ambos os biodigestores. Foram gerados benefícios no valor de R$ 3.698,00 por ano e R$ 9.080,57 por ano, nos biodigestores para os domicílios e produção, respectivamente; bem como o equivalente a R$ 1.478,28 por ano referentes à produção de biofertilizante. O custo anual do processo é de R$ 1.218,50 em cada biodigestor. O prazo de recuperação do investimento é de 2,5 anos e 11 meses, para a produção de biogás nos domicílios e na produção, respectivamente. Os resultados podem ser utilizados para subsidiar políticas públicas direcionadas ao aproveitamento de biomassa para a produção de energia a baixos custos no segmento da agricultura familiar.

Estimativa da demanda de água nas áreas irrigadas da bacia do rio Paracatu

A irrigação apresentou expressivo crescimento na bacia do Paracatu na década de 1970, sendo que, como conseqüência da grande expansão da agricultura irrigada, sérios conflitos têm surgido em várias partes da bacia. Tendo em vista esses conflitos, o presente trabalho teve como objetivo analisar a demanda de água pela irrigação e sua sazonalidade para as condições climáticas da bacia do Paracatu. A demanda de água pela irrigação foi realizada com base nas condições climáticas e nas áreas irrigadas de cada cultura, sendo essas obtidas com base nos dados do censo agropecuário do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. A vazão média anual retirada pela irrigação na bacia do Paracatu, em 1996, foi de 0,15 L s-1 ha-1, sendo a vazão média retirada no mês de maior demanda de 0,34 L s-1 ha-1. A quantidade média de água necessária para atender à demanda das culturas irrigadas na bacia do Paracatu foi de 0,35 L s-1 ha-1, sendo o valor correspondente ao mês de maior demanda evapotranspirométrica de 0,50 L s-1 ha-1.

Demanda de tração em haste sulcadora na integração lavoura-pecuária com diferentes pressões de pastejo e sua relação com o estado de compactação do solo

Conduziu-se um experimento com integração lavoura-pecuária em Latossolo Vermelho distroférrico para avaliar o esforço de tração em hastes sulcadoras de adubo utilizadas em semeadura direta, atuando em diferentes profundidades e intensidades de pastejo, bem como o efeito desse último fator sobre o estado de compactação do solo. Os tratamentos principais foram constituídos pelas alturas da pastagem de inverno (aveia + azevém): 0,10; 0,20; 0,30 e 0,40 m e sem pastejo, obtidas variando-se a carga animal, e os tratamentos secundários foram duas profundidades de atuação da haste sulcadora de adubo: 0,12 e 0,15 m. A massa seca de raízes da pastagem, na camada de 0 a 0,12 m, aumentou com o incremento na intensidade de pastejo. Analisando os valores de resistência mecânica do solo à penetração, o efeito do pastejo foi detectado até 0,12 m, sendo crescentes com a intensidade de pastejo. A força de tração demandada pelas hastes aumentou de 1.900 para 4.300 N (120%), quando a profundidade de trabalho passou de 0,12 para 0,15 m. O esforço de tração nas hastes sulcadoras também foi maior quanto maior a carga de animais sobre a pastagem, embora as diferenças tenham sido significativas apenas entre os tratamentos sem pastejo e os mantidos a alturas de 0,10 e 0,20 m. Os valores de resistência do solo à penetração e de esforço de tração demandado pelas hastes sulcadoras apresentaram correlação significativa.

Balanço de energia e estimativa da evapotranspiração em culturas irrigadas de maracujazeiro pelo método da razão de Bowen

A cultura do maracujazeiro-amarelo tem tido grande expansão da área cultivada no Estado de São Paulo e, apesar da importância da irrigação para a cultura, há poucos estudos sobre sua utilização. Este trabalho foi realizado na área experimental de irrigação, na Fazenda Areão, do Departamento de Engenharia Rural, da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - ESALQ/USP (Piracicaba - SP). Foram coletados dados de saldo de radiação, fluxo de calor no solo, gradientes de temperatura e pressão de vapor do ar com o objetivo de avaliar a partição da energia disponível e a evapotranspiração em cultivo de maracujazeiros em dois sistemas de plantio (linhas de cultivo norte-sul e leste-oeste). O método da razão de Bowen foi utilizado na determinação dos fluxos de calor sensível e latente. O saldo de radiação não foi influenciado pelo sistema de plantio, sendo equivalente a 60% da radiação global. O componente de maior contribuição no balanço de energia foi o calor latente de evaporação ocorrendo imediatamente após a chuva ou irrigação. A utilização do modelo de análise e exclusão de intervalos em que o método da Razão de Bowen falha, melhora a estimativa da evapotranspiração.

Fatores qualitativos da ponta de energia hidráulica ADGA 110015 para pulverização agrícola

Este trabalho teve o objetivo de caracterizar o diâmetro e a uniformidade das gotas e o perfil de distribuição volumétrica da ponta denominada antideriva de grande ângulo (ADGA) 110015, nas pressões de 207 e 310 kPa, para determinar o seu espaçamento na barra de pulverização. Os perfis de distribuição volumétrica para a altura de 50 cm foram avaliados em mesa de deposição. A partir dos perfis de distribuição, simulou-se o padrão de deposição ao longo da barra de pulverização. O espectro do diâmetro de gotas foi determinado em analisador de tamanho de partículas por difração laser. Pode-se concluir que a ponta ADGA 110015 apresentou perfil de distribuição do jato simétrico nas pressões de trabalho de 207 e 310 kPa. Na maior pressão, pode-se operar com menor altura da barra ou com as pontas mais espaçadas entre si, pois o maior ângulo de aspersão do jato resultou em diminuição do coeficiente de variação. Entretanto, o aumento da pressão proporcionou redução significativa no diâmetro das gotas, aumentando o potencial de cobertura do alvo, a suscetibilidade à deriva e à evaporação.

Determinação da difusividade e da energia de ativação para feijão macassar (Vigna unguiculata (L.) Walp.), variedade sempre-verde, com base no comportamento da secagem

Neste artigo, teve-se o objetivo de determinar curvas de secagem em camada fina para grãos de feijão macassar, variedade sempre-verde. Visou-se, também, à determinação da difusividade efetiva da água no interior do produto, bem como a energia de ativação. Para tal, foram utilizadas amostras com 150 g de feijão com teor inicial de água de 37% (bu), nas temperaturas de 40; 50 e 60 ºC. A velocidade do ar do secador convectivo foi mantida em 1,0 m s-1 e, durante todo o processo, os valores médios da temperatura e da umidade relativa do ar ambiente foram, respectivamente, 29 ºC e 58%. A difusividade efetiva da água no produto foi determinada, em cada temperatura, por meio da lei de Fick, pressupondo um modelo esférico para os grãos. Uma expressão para a difusividade efetiva da água em função da temperatura foi determinada por meio do ajuste da equação de Arrhenius aos dados obtidos. A análise dos resultados possibilita concluir que a equação de Page representa, de forma satisfatória, o processo de secagem em todas as condições estudadas. O modelo esférico estabelecido para os grãos é satisfatório, resultando em difusividade efetiva que variou de 7,13x10-11 até 14,0x10-11 m²s-1, e em energia de ativação igual a 26,9 kJ mol-1. Foi observado que, para a temperatura do ar de secagem mantida em 60 ºC, houve a formação de fissuras em quantidade significativa de grãos.

Potencial de redução do consumo de energia elétrica pela utilização de aquecedores solares no Estado de Goiás

O presente trabalho analisa a viabilidade técnica da redução do uso de energia elétrica pela substituição dos chuveiros elétricos por aquecedores solares e apresenta uma análise da redução do custo mensal de energia elétrica para os diferentes municípios de Goiás. Por meio do processamento de dados climatológicos e com o auxílio do aplicativo de informações geográficas SPRING®, foram calculados os valores de irradiâncias (MJ m-2 anual-1) e do número de horas anuais de brilho solar sobre a superfície da Terra e no topo da atmosfera, respectivamente, para os municípios do Estado de Goiás. Com base em dados censitários, calcularam-se o consumo médio de energia elétrica mensal por domicílio (kWh mês-1) e o total anual (kWh ano-1). Analisou-se a redução do custo mensal de energia elétrica por domicílio pela substituição de chuveiros elétricos com diferentes potências comerciais por aquecedores solares. Analisaram-se, ainda, a redução da vazão que passa na turbina (m³ s-1) da principal usina hidrelétrica de Goiás e a relação entre a redução da potência total anual (kW) e a potência gerada por essa usina (kW). Procedeu-se, finalmente, à análise econômica, avaliando-se a relação custo/benefício da substituição proposta. Os resultados mostraram redução média mensal da conta de energia de R$ 36,92 e média de 13 meses para o retorno do capital investido. Pôde-se concluir pela viabilidade técnica, econômica e ambiental da substituição dos chuveiros elétricos pelos sistemas aquecedores/reservatórios térmicos.