Relevo e fertilidade do solo em diferentes estratos da cobertura vegetal na bacia hidrográfica da represa Vaca Brava, Areia, PB

Este trabalho foi realizado na Mesorregião do Agreste da Borborema, em uma área de 1.404 ha, correspondente à bacia hidrográfica da represa Vaca Brava, em Areia, PB. Para avaliar relevo e fertilidade do solo, 360 amostras simples de solo (0-20 cm) dessa bacia hidrográfica, representando combinações de quatro usos do solo e cinco posições no relevo, foram analisadas. As propriedades químicas estudadas foram: carbono, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e pH. Com relação às propriedades físicas, avaliaram-se a granulometria e densidade do solo. Pela análise descritiva, constatou-se que os dados de densidade do solo e pH foram os que menos variaram, enquanto o fósforo, potássio e magnésio apresentaram as maiores variações. As propriedades químicas e físicas mostraram-se influenciadas pelo uso do solo, com aumento nos teores no sentido agriculturafloresta. Entretanto, em relação ao fósforo disponível, a variabilidade ocorreu no sentido contrário.

Variação na cobertura vegetal nativa em São Paulo: um panorama do conhecimento atual

Estudos em diversos países têm evidenciado a ocorrência de transição florestal, fenômeno em que o aumento da cobertura florestal supera as perdas por desflorestamento. No Brasil, embora o desflorestamento ocorra em maior grau que a expansão das florestas, é possível que em certas regiões essa relação seja inversa. Levantamentos recentes sugerem a tendência do Estado de São Paulo em direção à transição florestal. Com os objetivos de analisar as evidências dessa transição e facilitar o uso da informação já existente, fez-se uma revisão de quatro fontes de dados sobre a variação da cobertura vegetal nativa em São Paulo (Instituto Florestal, SOS Mata Atlântica/INPE, IBGE e CATI/IEA). Os resultados indicaram que as discrepâncias entre esses levantamentos podem, ao menos em parte, ser atribuídas a diferenças metodológicas e de objetivos. Ressaltam-se seus pontos de concordância e discutem-se possibilidades de harmonização dessas informações.

Instrumentação térmica aplicada ao processo de produção de carvão vegetal em fornos de alvenaria

Neste estudo, propôs-se avaliar a instrumentação térmica de fornos retangulares destinados à produção de carvão vegetal, denominados RAC220, com capacidade individual para produzir 30 toneladas de carvão por ciclo de carbonização. Os objetivos foram medir as temperaturas em pontos estratégicos do forno e identificar as relações entre temperatura e produção de carvão vegetal. Nesse sentido, este trabalho consistiu em instalar 22 sensores tipo PT100 por forno. Por meio de um sistema eletrônico supervisório conectado a uma rede sem fio, as temperaturas foram armazenadas e, via software com interface gráfica, visualizadas na forma de gráficos e tabelas. Ressalta-se que a concepção, desenvolvimento e montagem de todos os equipamentos eletrônicos foram de responsabilidade da Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Uberlândia. O sistema atualmente está em fase de testes e permite analisar e comparar os históricos de ciclos de produção, bem como realizar interferências para corrigir os ciclos de carbonização em tempo real de produção. Tais informações guiam e auxiliam o carbonizador durante todos os estágios da produção de carvão vegetal. Por meio dos resultados, verificou-se que a instrumentação térmica de fornos destinados à produção de carvão vegetal permite, entre diversos fatores, reduzir o tempo de pirólise e resfriamento e minimizar as perdas e falhas de produção, além de aumentar a eficiência térmica dos fornos.

Análise espaço-temporal da cobertura vegetal e uso da terra na Interbacia do Rio Paraguai Médio-MT, Brasil

O objetivo deste estudo foi realizar uma análise espaço-temporal da cobertura vegetal e do uso da terra na Interbacia do Rio Paraguai Médio-MT, Brasil, pelo geoprocessamento de imagens Landsat TM, dos anos 1991, 2001 e 2011. As imagens foram georreferenciadas, classificadas e processadas no software Spring e as classes temáticas, quantificadas e editadas no software ArcGis. Foram mapeadas sete classes, sendo as mais expressivas a vegetação nativa, a pastagem e a cana-de-açúcar. Os resultados indicaram alterações em todas as classes durante os últimos 20 anos, com a diminuição de 22,89% da vegetação nativa, relacionada com o aumento de 58,42% da pastagem e 490,26% de monocultura de cana-de-açúcar. Foi verificado o conflito de uso da terra, principalmente em áreas de mata ciliar, fato que pode influenciar negativamente na conservação da interbacia e, consequentemente, do pantanal mato-grossense.

Otimização da produção do carvão vegetal por meio do controle de temperaturas de carbonização

Embora nos últimos anos diversas pesquisas tenham sido desenvolvidas com o intuito de melhorar os índices de qualidade da madeira (densidade básica, composição química), grande parte da produção brasileira de carvão ainda ocorre em fornos com baixo rendimento gravimétrico e com emissões de gases poluentes. Na tentativa de alterar esse cenário, este trabalho objetivou avaliar o funcionamento de um sistema forno-fornalha e também o ajuste de faixas de controle da carbonização em função do tempo e da temperatura, levando-se em consideração a degradação térmica da madeira, com vistas a maximizar o rendimento em carvão vegetal. Foram construídos três fornos circulares de alvenaria acoplados a uma fornalha, para queima dos gases gerados durante a carbonização. O controle da carbonização foi realizado através da mensuração da temperatura interna com sensor infravermelho. De acordo com os resultados, o controle da carbonização realizado com base nas faixas de carbonização proporcionou rendimento médio de 33% de carvão, 8% de atiço e 3% de finos. A fornalha mostrou-se eficiente na redução de emissão de fumaça para o ambiente, funcionando durante um terço do tempo de carbonização. Conclui-se que o sistema forno-fornalha apresenta produção satisfatória de carvão vegetal, com baixa emissão de fumaça durante a carbonização da madeira.

Carbon sequestration and nutrient reserves under differen t land use systems

This study evaluated the contribution of agroforestry (AFS) and traditional systems to carbon sequestration and nutrient reserves in plants, litter and soil. The study was carried out in the semiarid region of Brazil in a long-term experiment on an experimental farm of the goat and sheep section of the Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa). Two agroforestry systems were investigated: agrosilvopastoral (ASP) and forest-pasture areas (SP) as well as traditional agriculture management (TM), two areas left fallow after TM (six fallow years - F6 and nine fallow years - F9) and one area of preserved Caatinga vegetation (CAT). Soil, litter and plants were sampled from all areas and the contents of C, N, P, K, Ca and Mg per compartment determined. The AFS (ASP and SP) had higher nutrient stocks than the traditional and intermediate stocks compared to the preserved Caatinga. In the ASP, a relevant part of the nutrients extracted by crops is returned to the system by constant inputs of litter, weeding of herbaceous vegetation and cutting of the legume crops. After fallow periods of six and nine years, carbon and nutrient stocks in the compartments soil, litter and herbaceous plants were similar to those of the preserved Caatinga (CAT), but still lower than under natural conditions in the woody vegetation.

Análise de viabilidade econômica de três sistemas produtivos de carvão vegetal por diferentes métodos

Este trabalho apresenta um estudo de caso que objetiva avaliar economicamente três sistemas produtivos de carvão vegetal: fornos tradicionais tipo rabo quente, fornos retangulares em alvenaria e fornos cilíndricos metálicos. A empresa estudada já opera utilizando fornos rabo quente e deseja analisar se é mais viável manter seu sistema atual, ou se é melhor optar por um dos dois sistemas alternativos. Para avaliação econômica, utilizaram-se os métodos Valor Presente Líquido (VPL), Valor Anual Uniforme Equivalente (VAUE), Taxa Interna de Retorno (TIR), Taxa de Retorno Incremental (TRI), Benefício/Custo (B/C) e Pay Back. Verificou-se que o sistema produtivo mais viável foi o de fornos cilíndricos metálicos. Esse sistema produtivo, apesar do alto custo com eletricidade e investimento inicial, apresentou redução de custos operacionais devido ao aumento no rendimento do processo de carbonização.

Correlações entre as propriedades da madeira e do carvão vegetal de híbridos de eucalipto

Foram estudadas madeiras de híbridos de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, em três idades diferentes, com o objetivo de avaliar o comportamento da madeira e do carvão vegetal produzido diante do aumento controlado de temperatura, bem como verificar a influência das características da madeira sobre o carvão vegetal. Foram realizadas análises químicas (extrativos totais, lignina, holocelulose, celulose, cinza e análise elementar) e térmicas (análise termogravimétrica - TG, análise térmica diferencial - DTA e calorimetria 1,67 ºC min-1 e temperatura final de 450 ºC. No carvão vegetal produzido, foram realizadas análise imediata, elementar e térmica. A densidade básica da madeira correlacionou-se positivamente com a relação carbono/ hidrogênio (C/H) e negativamente com os teores de cinza, nitrogênio, oxigênio, enxofre e relação siringil/ guaiacil (S/G). Os teores de cinza, nitrogênio, enxofre e S/G da madeira correlacionaram-se positivamente entre si e negativamente com a variável C/H da madeira. O teor de carbono fixo (TCF), o poder calorífico do carvão vegetal, o teor de carbono elementar e a relação C/H correlacionaram-se positivamente entre si e negativamente com o teor de materiais voláteis (TMV). O teor de lignina correlacionou-se positivamente com o rendimento gravimétrico em carvão (RGC) e negativamente com o TCF.

ABOVEGROUND AND BELOWGROUND BIOMASS AND CARBON ESTIMATES FOR CLONAL EUCALYPTUS TREES IN SOUTHEAST BRAZIL

Eucalyptus plantations represent a short term and cost efficient alternative for sequestrating carbon dioxide from the atmosphere. Despite the known potential of forest plantations of fast growing species to store carbon in the biomass, there are relatively few studies including precise estimates of the amount of carbon in these plantations. In this study it was determined the carbon content in the stems, branches, leaves and roots of a clonal Eucalyptus grandis plantation in the Southeast of Brazil. We developed allometric equations to estimate the total amount of carbon and total biomass, and produced an estimate of the carbon stock in the stand level. Altogether, 23 sample trees were selected for aboveground biomass assessment. The roots of 9 of the 23 sampled trees were partially excavated to assess the belowground biomass at a singletree level. Two models with DBH, H and DBH2H were tested. The average relative share of carbon content in the stem, branch, leaf and root compartments was 44.6%, 43.0%, 46.1% and 37.8%, respectively, which is smaller than the generic value commonly used (50%). The best-fit allometric equations to estimate the total amount of carbon and total biomass had DBH2H as independent variable. The root-to-shoot ratio was relatively stable (C.V. = 27.5%) probably because the sub-sample was composed of clones. Total stand carbon stock in the Eucalyptus plantation was estimated to be 73.38 MgC ha-1, which is within the carbon stock range for Eucalyptus plantations.

RESFRIAMENTO ARTIFICIAL EM FORNOS RETANGULARES PARA A PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL

RESUMOUm importante aspecto a ser considerado na produção de carvão vegetal é o longo período de resfriamento dos fornos de alvenaria, acarretando na baixa produtividade e exigindo maior número de fornos para suprir a demanda de produção. Pesquisas têm sido desenvolvidas para a redução do tempo de resfriamento dos fornos retangulares, utilizando trocadores de calor. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar três modelos de trocadores de calor que promovam a redução significativa do tempo de resfriamento. A pesquisa foi realizada na unidade produtora de carvão vegetal Buritis, da Empresa Arcelor Mittal Bioflorestas, localizada na cidade de Martinho Campos, MG. Foram avaliados três diferentes trocadores de calor (Modelos 1, 2 e 3), determinando o tempo, em dias, que os fornos retangulares levavam para atingir a temperatura de 50 ºC em relação ao resfriamento natural. O Modelo 1 apresentou ganho real no tempo de resfriamento de 12,5%; o Modelo 2, ganho real de 38%; e o Modelo 3, com fluxo de gás convencional, apresentou ganho médio de 32%, enquanto no fluxo de gás invertido o ganho foi de 43%. Conclui-se que os trocadores de calor avaliados foram eficientes na redução do tempo de resfriamento dos fornos retangulares para produção de carvão vegetal, elevando, assim, a produtividade dos fornos. O trocador de calor Modelo 3, com fluxo de gás invertido, apresentou o maior ganho real no tempo de resfriamento, além do menor número de focos de incêndio durante o descarregamento do carvão vegetal.

QUALIDADE DO CARVÃO VEGETAL PARA O CONSUMO DOMÉSTICO COMERCIALIZADO NA REGIÃO SERRANA SUL DE SANTA CATARINA1

Este trabalho teve como objetivo averiguar a qualidade do carvão vegetal para consumo doméstico, comercializado na região Serrana Sul de Santa Catarina. Foram coletadas 12 marcas de carvão na região da Associação dos Municípios da Região Serrana (AMURES) e Curitibanos. Foram descritas e analisadas as características gerais das embalagens e determinadas as propriedades físicas e energéticas de cada uma das marcas. As propriedades analisadas foram: densidade relativa aparente, teor de umidade, poder calorífico, teor de carbono fixo, voláteis e cinzas. As marcas comercializadas na região são oriundas dos Estados de Santa Catarina, Rio Grande do Sul e Paraná. A acácia-negra e os eucaliptos são as espécies mais usadas para a produção de carvão. Não existe padronização das informações nas embalagens. O carvão vegetal apresentou densidade relativa aparente alta (0,403 g/cm3); teor de umidade alto (7,35%); poder calorífico superior médio de 6.449 kcal/kg, com muita variação entre as amostras; alto teor de voláteis e cinzas; e baixo teor de carbono fixo (32,85%, 1,96% e 65,17%, respectivamente). A produção e consumo do carvão vegetal no Planalto Sul catarinense são regionalizados, sem padronização das embalagens e com registro nos órgãos ambientais de fiscalização. A qualidade do carvão comercializado na região é baixa.

PRODUÇÃO E AVALIAÇÃO DE BRIQUETES DE FINOS DE CARVÃO VEGETAL COMPACTADOS COM RESÍDUO CELULÓSICO PROVENIENTE DA INDÚSTRIA DE PAPEL E CELULOSE1

RESUMO Este trabalho teve por objetivo avaliar briquetes produzidos a partir de finos de carvão vegetal compactados com resíduo celulósico gerado na decantação dos efluentes da indústria de papel e celulose. Foram realizados os seguintes tratamentos: briquetes produzidos com fino de carvão vegetal e resíduo celulósico nas proporções de 25% (T1), 30% (T2), 35% (T3), 40% (T4) e 45% (T5) e briquetes produzidos com finos de carvão vegetal com 10% de amido e resíduo celulósico nas proporções de 0% (T6), 5% (T7), 10% (T8), 15% (T9), 20% (T10) e 25% (T11). A caracterização dos briquetes foi realizada por meio de ensaios de análise química imediata, determinação do poder calorífico superior, densidade aparente e avaliação da resistência mecânica após a secagem dos briquetes em estufa ou ao ar livre. Observou-se que os briquetes com resíduo celulósico e amido em sua composição apresentaram maior densidade e resistência mecânica à compressão, concluindo-se, assim, que a presença do amido favoreceu a compactação e estabilidade dos briquetes. Observou-se, também, que o processo de secagem em estufa prejudicou a qualidade dos briquetes, de modo que a secagem ao ar livre forneceu briquetes mais resistentes e estáveis.

SOIL ORGANIC CARBON, CARBON STOCK AND THEIR RELATIONSHIPS TO PHYSICAL ATTRIBUTES UNDER FOREST SOILS IN CENTRAL AMAZONIA

ABSTRACT The soil carbon under Amazonian forests has an important roles in global changing, making information on the soil content and depths of these stocks are considerable interest in efforts to quantify soil carbon emissions to the atmosphere.This study quantified the content and soil organic carbon stock under primary forest up to 2 m depth, at different topographic positions, at Cuieiras Biological Reserve, Manaus/ ZF2, km 34, in the Central Amazon, evaluating the soil attributes that may influence the permanence of soil carbon. Soil samples were collected along a transect of 850 m on topographic gradient Oxisol (plateau), Ultisol (slope) and Spodosol (valley). The stocks of soil carbon were obtained by multiplying the carbon content, soil bulk density and trickiness of soil layers. The watershed was delimited by using STRM and IKONOS images and the carbon contend obtained in the transects was extrapolated as a way to evaluate the potential for carbon stocks in an area of 2678.68 ha. The total SOC was greater in Oxisol followed by Spodosol and Ultisol. It was found direct correlations between the SOC and soil physical attributes. Among the clay soils (Oxisol and Ultisol), the largest stocks of carbon were observed in Oxisol at both the transect (90 to 175.5 Mg C ha-1) as the level of watershed (100.2 to 195.2 Mg C ha-1). The carbon stocks under sandy soil (Spodosol) was greater to clay soils along the transect (160-241 Mg C ha-1) and near them in the Watershed (96.90 to 146.01 Mg C ha-1).

Desempenho de um trator operando em solo com diferentes tipos de cobertura vegetal

A eficiência de um trator para desenvolver esforço tratório depende da interação entre o rodado e o solo, envolvendo um complexo conjunto de fatores: característica do rodado, patinagem, transferência de peso do trator, tipo de solo, umidade, estado de compactação, tipo de cobertura do solo, entre outros, que proporcionam diferentes condições de trabalho e interferem no desempenho do trator. Assim, conduziu-se o presente trabalho com o propósito de avaliar alguns desses fatores no desempenho de um trator agrícola, em área coberta com diferentes tipos de cobertura vegetal (aveia, ervilhaca, nabo, aveia e nabo e sem cobertura). O trator foi submetido a cargas por meio do acoplamento a um escarificador de arrasto e instrumentado para a obtenção da força de tração, velocidade de deslocamento, patinagem e consumo de combustível sendo os dados armazenados por meio de um sistema de aquisição de dados. A patinagem foi maior onde a massa de matéria seca era maior, porém não influenciou na potência requerida na barra de tração. A melhor eficiência de tração foi obtida nas parcelas sem cobertura. O coeficiente de tração foi maior nos tratamentos com cobertura de aveia, ervilhaca e nabo comparados com a área sem cobertura. Conclui-se que a cobertura do solo interfere na capacidade do trator em desenvolver esforço para tracionar máquinas e implementos e que o tipo de cobertura pode causar mudanças na patinagem e na eficiência tratória.

Durabilidade de compósito biomassa vegetal-cimento modificado por polímero

A durabilidade de compósito biomassa vegetal-cimento é um dos fatores mais importantes para a colocação desse material no mercado consumidor. A utilização de polímeros em concreto e argamassa, com o objetivo de melhorar sua durabilidade, é cada vez mais freqüente. Este estudo visou à caracterização de propriedades físicas e mecânicas de compósito biomassa vegetal-cimento modificado com polímeros e a análise da durabilidade desse compósito. Foi testado um polímero de base acrílica em compósitos produzidos com resíduo de Pinus caribaea. Foram realizados ensaios de envelhecimento acelerado, por meio de ciclos de molhamento e secagem, por imersão em água quente e ensaio de envelhecimento natural. As propriedades físicas do compósito avaliadas foram a massa específica aparente e a absorção total de água por imersão. As propriedades mecânicas foram determinadas por meio de ensaios de resistência à tração na flexão, analisando-se a tensão e a energia de ruptura. Os corpos-de-prova foram extraídos de placas executadas por simples prensagem. Ensaios de microscopia eletrônica de varredura foram utilizados para observar o estado da fibra e da matriz após os processos de envelhecimento. O uso de polímero melhorou o desempenho mecânico do compósito nas primeiras idades e também promoveu significativa redução da capacidade de absorção de água, demonstrando que o uso desse material pode vir a melhorar a durabilidade desses compósitos, uma vez que reduziu sensivelmente sua capacidade de absorção.