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.

SEMEADURA DIRETA COM TRANSPOSIÇÃO DE SERAPILHEIRA COMO METODOLOGIA DE RESTAURAÇÃO ECOLÓGICA1

RESUMO O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da transposição de serapilheira na semeadura direta como metodologia de restauração ecológica de áreas degradadas. O estudo foi realizado no Viveiro de Pesquisas da Universidade Federal de Viçosa (UFV), em canteiros a céu aberto, com delineamento inteiramente casualizado. Compararam-se três tratamentos distintos, com cinco repetições cada, deixando-se também cinco parcelas como controle. Nas parcelas controle, apenas removeu-se o solo superficial do canteiro. Os demais tratamentos consistiram da semeadura direta de quatro espécies nativas, sendo duas pioneiras (Senna macranthera e Colubrina glandulosa) e duas não pioneiras (Tabebuia serratifolia e Cedrela fissilis). O tratamento 1 constituiu de apenas semeadura direta, o tratamento 2 de semeadura direta com posterior transposição de serapilheira e o tratamento 3 foi constituído de transposição de serapilheira com posterior semeadura direta. A serapilheira foi transposta de um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual secundária localizado no Campus da UFV. Após dois anos, o tratamento 2 apresentou maior porcentagem de emergência de plântulas. No tratamento 1 foram encontrados 36 indivíduos arbóreos, oriundos apenas da semeadura. No tratamento 2 haviam 312 indivíduos arbóreos e no tratamento 3, 140, ambos com indivíduos oriundos da semeadura e serapilheira transposta. A transposição da serapilheira influenciou a emergência e estabelecimento das plântulas. S. macranthera e C. glandulosa foram as espécies com maior porcentagem de emergência e, portanto, apresentaram potencial para uso em projetos de restauração ecológica através de semeadura direta.

Desempenho de uma semeadora-adubadora direta, em função da velocidade de eslocamento e do tipo de manejo da biomassa da cultura de cobertura do solo

O objetivo do presente trabalho foi estudar o desempenho de uma semeadora-adubadora, operando em duas velocidades sobre a palhada da cultura do milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown), após diferentes manejos, na semeadura direta da cultura da soja (Glycine Max L.). O experimento foi realizado com seis tratamentos, em esquema fatorial, delineados em blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos combinaram três manejos (triturador de palhas tratorizado, rolo- faca e herbicida) com duas velocidades de deslocamento da semeadora-adubadora (5,2 e 7,3 km h-1). Foram analisadas as seguintes variáveis: acúmulo e decomposição de massa seca do milheto, índice de emergência da cultura da soja, uniformidade de distribuição longitudinal de sementes, capacidade de campo efetiva da semeadora-adubadora e produtividade da soja. Os resultados mostraram que não houve diferença na decomposição da massa de milheto após os manejos e que esses, juntamente com a velocidade de deslocamento do conjunto trator-semeadora-adubadora, não influenciaram no número de dias para a emergência das plântulas de soja e na distribuição longitudinal das sementes. A capacidade de campo efetiva da semeadora-adubadora foi maior na velocidade mais alta. O rendimento de grãos não diferiu significativamente nos tratamentos estudados.

Comportamento de um motor de ignição por compressão trabalhando com óleo Diesel e gás natural

A previsível escassez de petróleo aliada a uma consciência ecológica está levando pesquisadores a procurar novas fontes de energia e processos de combustão mais eficientes e menos poluentes. Entre os combustíveis menos poluentes está o gás natural, cujo consumo aumenta ano a ano. Os motores de combustão interna são transformadores de energia que têm baixa eficiência de conversão. Este trabalho avaliou um motor Diesel, bicombustível, movido a Diesel e gás natural. Nesse motor, a energia provém, basicamente, da combustão do gás natural. O Diesel tem a função de produzir o início da combustão do gás, que é o combustível principal. Assim, haverá uma substituição parcial de óleo Diesel por gás natural, aumentando o rendimento da combustão. Inicialmente, foi feito um ensaio-testemunha, somente com óleo Diesel e após foram feitos ensaios, com três repetições, para variadas proporções de óleo Diesel, gás natural e ângulos de avanço da injeção. O melhor desempenho foi obtido para 22% de óleo Diesel em relação ao máximo débito da bomba injetora e 13 L min-1 de gás natural com ângulo de avanço de injeção original (21º). Nesse caso, a potência média aumentou 14%, e o consumo específico (medido em valores monetários) diminuiu 46% em relação ao ensaio-testemunha.

Produtividade de soja em semeadura direta influenciada por profundidade do sulcador de adubo e doses de resíduo em sistema irrigado e não irrigado

O experimento foi conduzido na EEA-UFRGS, em Argissolo Vermelho distrófico típico, com o objetivo de quantificar o volume de solo mobilizado e a produção total de biomassa de soja em uma área de campo nativo, anteriormente cultivada com aveia-preta. Após a colheita, o resíduo de aveia foi distribuído nas parcelas, nas doses de 0; 2; 3; 4; 5 e 6 Mg ha-1, que constituíram os tratamentos principais, os quais, por sua vez, foram subdivididos em função de profundidades (0,06 m e 0,12 m) de atuação dos sulcadores de adubo, tipo facão, da semeadora-adubadora. O delineamento foi o de blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos foram conduzidos em áreas distintas, com e sem irrigação. O volume de solo mobilizado pelos sulcadores de adubo foi 53% maior a 0,12 m do que a 0,06 m, não havendo diferença em função da dose de resíduo de aveia. A produtividade de grãos, massa seca da parte aérea e de raízes, na profundidade de 0 a 0,15 m, não foi influenciada pela profundidade do sulcador e pela quantidade de resíduo de aveia-preta. Na média dos tratamentos, a irrigação suplementar aumentou em 11% a produtividade de grãos e a biomassa total da soja. Mesmo sem irrigação, a produtividade da soja foi superior à média do Rio Grande do Sul, confirmando seu potencial para implantação sobre o campo nativo, sem nenhum tipo de preparo de solo prévio.

Modelo de dimensionamento otimizado para sistemas energéticos renováveis em ambientes rurais

Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de novo modelo para dimensionamento de sistemas integrados de recursos energéticos renováveis, aplicados a ambientes rurais, a partir da utilização de ferramentas de simulação e otimização desenvolvidas em MATLAB 6.0. O dimensionamento realizado apresenta custo mínimo e atende a determinado nível de confiabilidade desejado para o sistema, baseado no conceito de probabilidade de perda de fornecimento de energia à carga (LPSP) para horas consecutivas. Um modelo de otimização é apresentado e três diferentes cenários de dimensionamento são calculados e comparados, mostrando a flexibilidade na elaboração de diferentes concepções de projeto. Os resultados obtidos contemplam o dimensionamento completo dos dispositivos de conversão energética e análise de custos do sistema.

Análise espacial da ocorrência do índice de cone em área sob semeadura direta e sua relação com fatores do solo

O presente estudo teve o objetivo de analisar, em uma lavoura sob semeadura direta, a distribuição vertical e horizontal da resistência à penetração medida por valores georreferenciados do índice de cone (IC) e a influência do teor de água do solo, permitindo a interpolação para análise de relações causa e efeito. Fatores importantes, como o teor de argila, silte, densidade, espaço poroso e teor de matéria orgânica do solo também foram mensurados. Utilizou-se de um penetrômetro hidráulico eletrônico, receptor de GPS, amostrador de solo e programas computacionais para o tratamento e obtenção dos resultados. A análise foi feita a partir dos mapas (não apresentados) para a espacialização dos atributos e pela regressão entre os dados interpolados por meio da função que apresentou o coeficiente de determinação (R²) mais elevado. Constatou-se a ocorrência de valores maiores para o IC nas profundidades compreendidas de 0,10 a 0,15 m, com menores valores em locais com maior teor de matéria orgânica, a qual coincidiu com maiores teores de argila e silte. O IC foi influenciado principalmente pelo teor de água, densidade e espaço poroso do solo.

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.

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.

Desempenho de colhedoras semimontadas para a colheita direta de milho

O objetivo do trabalho foi adaptar procedimentos de ensaio existentes para colhedoras autopropelidas e avaliar o desempenho de colhedoras semimontadas, de uma e duas fileiras, operando com três velocidades de deslocamento em dois graus de umidade. Para tanto, foi desenvolvido um dispositivo de coleta do material efluente das máquinas, foram analisadas as perdas de plataforma, de separação e limpeza, de trilha e os parâmetros de qualidade: impureza, danos mecânicos dos grãos e falhas na germinação. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, dispostos em esquema fatorial 2 x 3, com seis repetições. Não houve efeito dos tratamentos em relação às perdas na colhedora de uma fileira. Na colhedora de duas fileiras, houve efeito significativo nos fatores, em relação a todas as perdas, exceto as perdas de plataforma, apresentando melhores resultados com o menor grau de umidade (16%) e a maior velocidade de deslocamento (1,52 m s-1). Quanto aos indicadores de qualidade, ambas as colhedoras apresentaram melhores resultados com o menor grau de umidade, na menor velocidade de deslocamento. Concluiu-se que o procedimento adotado foi efetivo para a avaliação do desempenho de colhedoras semimontadas de milho, e o sistema desenvolvido para a coleta de material é eficiente, porém é exigente em mão de obra.

Custo de energia elétrica em cultura do feijoeiro irrigado por pivô central, afetado pelo manejo da irrigação e sistemas de cultivo

O objetivo deste trabalho foi analisar o consumo e o custo de energia elétrica em cultura do feijoeiro irrigado por pivô central, cultivar IAC-Carioca, submetida a dois manejos de irrigação: TENS - tensiometria; TCA - balanço hídrico-climatológico, baseado no tanque "Classe A"; e dois sistemas de cultivo em Latossolo Vermelho: PD - plantio direto; PC - plantio convencional, no ano de 2002. A pesquisa foi desenvolvida na Área Demonstrativa e Experimental de Irrigação - ADEI da FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal - SP. O consumo de energia elétrica do sistema de irrigação foi monitorado, e seu custo, analisado para dois grupos tarifários: A e B, sendo os preços do kWh dos sistemas tarifários de energia elétrica obtidos na CPFL (Companhia Paulista de Força e Luz). Os tratamentos em que o manejo da irrigação foi realizado pelo método do tanque "Classe A", ocasionaram os maiores consumos e custos de energia elétrica, em relação aos tratamentos em que o manejo foi realizado por tensiometria; entre os sistemas de plantio, não foram observadas diferenças. A tarifa Horo-Sazonal (verde e/ou azul), com desconto, foi a melhor opção para os quatro tratamentos.

Parâmetros solo-máquina em função de doses de resíduos vegetais e profundidades de deposição de adubo em semeadura direta

O tráfego contínuo e inadequado de máquinas em solos sob semeadura direta tem provocado alterações dos atributos físicos e mecânicos dos solos, influenciando, dessa forma, na produtividade das culturas. O experimento foi conduzido na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, no município de Eldorado do Sul - RS, num Argissolo Vermelho distrófico típico, com o objetivo de quantificar a força de tração e obter informações sobre os atributos físicos do solo, em semeadura direta sobre resíduos de aveia-preta e ervilhaca parcialmente decomposta. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com parcelas subsubdivididas, sendo, nas parcelas principais, doses de resíduos da cultura de inverno (0; 1,3; 2,6; 3,2; 3,8 e 5,1 Mg ha-1) de palha de aveia-preta consorciada com ervilhaca, nas subparcelas profundidades de atuação da haste sulcadora de adubo (0,06 e 0,12 m) e nas subsubparcelas tráfegos dos rodados do trator e colhedora. Os atributos físicos do solo foram afetados pelo tráfego dos rodados da máquina. A força de tração foi influenciada pela profundidade de atuação das hastes sulcadoras e o tráfego dos rodados.