Modelagem da biomassa total e da lenha por unidade de área para bracatingais nativos

A bracatinga (Mimosa scabrella Benth.) é uma espécie pioneira nativa da Floresta Ombrófila Mista de rápido crescimento e cultivada, predominantemente, na forma de povoamentos puros ou consorciada com culturas agrícolas pelos pequenos e médios produtores da região metropolitana de Curitiba. O objetivo deste estudo foi selecionar equações estimativas da biomassa total e da lenha de bracatingais por unidade de área nas diferentes idades, disponibilizando, assim, uma ferramenta simples e de fácil aplicação durante o processo de comercialização dos povoamentos. Os dados são provenientes de 272 parcelas temporárias com idades variando de 3 a 18 anos. Foram testados 21 modelos tradicionais: 10 aritméticos e semilogarítmicos e 11 logarítmicos. Foram também desenvolvidas equações pelo processo Stepwise a partir de uma matriz de correlação. As equações ajustadas foram comparadas pelo Coeficiente de determinação ajustado (R²aj), Erro-padrão da estimativa percentual (Syx%), teste F e Distribuição gráfica de resíduos. Duas equações para cada caso foram selecionadas, sendo uma tradicional e a outra desenvolvida por Stepwise. Para a biomassa total, foram selecionadas a equação de Clutter e a equação aritmética desenvolvida por Stepwise; e para a biomassa da lenha, a equação da variável combinada, proposta por Spurr, e a equação aritmética de Stepwise. Por fim, realizou-se teste Qui-quadrado (x²) a partir de uma amostra de 17 parcelas extraídas da base de dados, em que as quatro equações selecionadas foram consideradas válidas para a estimativa da biomassa total e da lenha dos bracatingais da região metropolitana de Curitiba.

Influência das dimensões da biomassa estocada de Pinus taeda L. e Eucalyptus dunnii Maiden na qualidade do combustível para geração de energia

Este trabalho teve por objetivo determinar a influência das dimensões de biomassa sobre as alterações em suas propriedades durante a estocagem, visando seu uso na geração de energia. O experimento foi realizado no Município de Lages, SC, entre outubro de 2003 e fevereiro de 2005. Foram utilizadas toras com casca de Pinus taeda L. e Eucalyptus dunnii Maiden e costaneiras de Pinus spp., estocadas em pilhas, por um período de seis meses. As amostras para análise foram coletadas no estado recém-colhido, com dois, quatro e seis meses de estocagem. Foram utilizados quatro lotes, colhidos e armazenados segundo as estações do ano, permanecendo sob estocagem entre os meses de outubro a maio, janeiro a agosto, maio a novembro e agosto a fevereiro. As propriedades avaliadas foram: teor de umidade na base úmida, poder calorífico superior e líquido e teor de cinzas. As dimensões tiveram maior influência no teor de umidade e poder calorífico líquido. As costaneiras de Pinus sofreram maior perda de umidade, maior ganho de poder calorífico superior e inferior e menor teor de cinzas durante a estocagem. A costaneira foi também o material mais heterogêneo, com relação às variações ocorridas no armazenamento. As toras de Pinus tiveram a menor perda de umidade e o menor ganho energético. De forma geral e considerando as propriedades mais importantes para a geração de energia, as dimensões da biomassa tiveram maior influência que a espécie sobre a qualidade da biomassa na estocagem.

Painéis de partículas provenientes de rejeitos de Pinus sp. tratado com preservante cca e resina derivada de biomassa

A utilização do preservante CCA (sais de cromo, cobre e arsênio) tem sido questionada devido ao impacto relacionado à dispersão, principalmente, do cobre e do arsênio para o ambiente, antes de sua completa fixação na madeira. Outra questão se relaciona à disposição indevida dos resíduos provenientes da madeira tratada, viabilizando a lixiviação devido à maior área passível desses rejeitos sujeita a tal fenômeno. Este trabalho teve como objetivo a produção de painéis de partículas, avaliando o efeito da adição de resíduos de Pinus sp. tratado com sais de cromo, cobre e arsênio (CCA), em associação com material da mesma espécie sem preservantes, além de alterações no teor de adesivo poliuretano à base de mamona empregado na produção. As propriedades dos painéis produzidos foram determinadas conforme recomendações da NBR 14810-3: 2006. Por meio de análise estatística, observou-se que a adição da madeira tratada proporcionou desempenho superior no inchamento em espessura (2 h), ao passo que esse insumo utilizado na mesma proporção que a madeira sem preservantes foi significante, obtendo os melhores resultados na adesão interna. Os módulos de ruptura e de elasticidade na flexão não sofreram influência das variações nos insumos utilizados nos painéis. Os painéis, em grande parte, apresentaram-se em conformidade com os principais requisitos nesse âmbito, mostrando a possibilidade da utilização dos referidos insumos na produção, além da obtenção de um produto com considerável apelo ambiental.

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.

Uso de biomassa de algas para a peletização de sementes de Bowdichia virgilioides Kunth

Microalgas são consideradas organismos promissores com aplicações em diversas áreas, entre elas para a fixação de CO2, indústria alimentícia, cosmética e farmacêutica. A industrialização na produção desses organismos levará à geração de resíduos, cuja utilização é vista como contribuinte na redução de custos de produção. Nesta pesquisa, propôs-se o uso de microalgas como material cimentante para peletização de sementes de Bowdichia virgilioides Kunth, espécie nativa do Cerrado brasileiro. Biomassa das microalgas Selenastrum capricornutum e Chlorella sorokiniana foram obtidas a partir de cultivos semicontrolados em casa de vegetação. Nas microalgas, foi determinada a concentração de clorofila a, proteínas, carboidratos e lipídios totais, e a biomassa para peletização foi obtida com as células em fase estacionária de crescimento. Com relação às sementes, os tratamentos consistiram de semente nua, semente com gesso agrícola, semente com gesso agrícola e S. capricornutum ou com C. sorokiniana. Nessas, analisaram-se a emergência e desenvolvimento das plântulas e ocorrência de nódulos fixadores de nitrogênio. Os resultados indicaram que sementes com gesso e C. sorokiniana apresentaram porcentagem de emergência (76%) estatisticamente similar à obtida para sementes nuas (86%) e que foi mais elevada do que sementes peletizadas com gesso (60%) e com gesso e S. capricornutum (62%). A melhor porcentagem de emergência para C. sorokiniana em comparação com S. capricornutum pode estar relacionada ao maior conteúdo de lipídios (11,4 mgL-1) e carboidratos (25,0 mg L-1) em C. sorokiniana, em comparação com S. capricornutum (2,2 mg L-1 lipídios e 0,31 mg L-1 carboidratos). Parâmetros como tempo médio de emergência, comprimento e peso da parte aérea fresca e seca e radicular das plântulas de B. virgilioides foram similares para todos os tratamentos. Conclui-se que a biomassa de C. sorokiniana pode ter aplicação promissora como constituinte de material cimentante em peletização de sementes, apresentando resultados posistivos e similares à emergência de sementes nuas.

BIOMASSA E NUTRIENTES EM POVOAMENTO DE Eucalyptus dunnii Maiden NO PAMPA GAÚCHO1

RESUMO Este trabalho objetivou quantificar a biomassa e os nutrientes, bem como os efeitos na produtividade e no sítio, de acordo com a intensidade de colheita, em povoamento de Eucalyptus dunnii com 4 anos, em Alegrete, RS. Realizou-se um inventário da unidade amostral para a caracterização dendrométrica do povoamento. As árvores foram compartimentalizadas em raiz, madeira do tronco, casca do tronco, galhos e folhas. Amostras foram retiradas e analisadas quanto aos teores de nutrientes. A biomassa arbórea total foi de 121,9 Mg ha-1, apresentando a seguinte ordem de distribuição dos componentes: madeira do tronco > raiz > galhos > casca do tronco > folhas. Em termos totais, na biomassa acima do solo, observaram-se 985 kg ha-1 de macronutrientes e 32,5 kg ha-1 de micronutrientes, distribuídos em: N (24%), P (2%), K (23%), Ca (34%), Mg (13%) e S (4%) e em B (3%), Cu (1%), Fe (7%), Mn (87%) e Zn (2%). Entre os três cenários de colheita avaliados, Ca e K foram os elementos que apresentaram o maior risco para a manutenção da produtividade.

EFEITOS DA FERTILIZAÇÃO MINERAL NA PRODUÇÃO E GERMINAÇÃO DE SEMENTES E NA BIOMASSA DE PLÂNTULAS DE Dalbergia miscolobium Benth.1

Mesmo adaptadas à baixa fertilidade dos solos, acredita-se que as espécies de plantas do Cerrado seriam capazes de responder a uma maior disponibilidade de nutrientes e alterar sua produtividade. Este estudo teve por objetivo comparar a produção de frutos, massa de frutos e sementes, germinação e comprimento e biomassa das plântulas da espécie arbórea Dalbergia miscolobium entre áreas fertilizadas e não fertilizadas de Cerrado sensu stricto na Reserva Ecológica do IBGE, Distrito Federal, Brasil. Não houve aumento na produção de frutos, na massa de sementes e na biomassa das plântulas de D. miscolobium em resposta ao aumento da disponibilidade de nutrientes minerais no solo. A massa dos frutos e a porcentagem de germinação foram menores em resposta à fertilização, enquanto o comprimento radicular foi maior em plântulas de sementes fertilizadas. Plantas adaptadas aos solos oligotróficos do Cerrado são menos exigentes em nutrientes e possuem estratégias, como a retranslocação de elementos minerais e orgânicos de órgãos senescentes que podem suprir a demanda por nitrogênio, fósforo e potássio necessários para as atividades reprodutivas.

ANÁLISE QUÍMICA DA MADEIRA COM CASCA EM SISTEMAS FLORESTAIS DE CURTA ROTAÇÃO1

RESUMO Os sistemas florestais de curta rotação possuem elevada produtividade em reduzido espaço de tempo e área, entretanto poucos trabalhos enfocam a qualidade da biomassa florestal produzida nessas condições. De fato, a qualidade da matéria-prima é muito importante para alto rendimento nos sistemas energéticos. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo estudar a madeira com casca proveniente de diferentes sistemas florestais adensados, por meio do conhecimento do poder calorífico superior e dos principais componentes químicos da madeira – lignina insolúvel, extrativos e cinzas. Adicionalmente, estudou-se o acúmulo desses componentes por árvore ao longo do tempo. As florestas clonais de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandisforam plantadas em cinco espaçamentos de plantio e três níveis de adubação. Aos 18, 24 e 30 meses após o plantio, coletaram-se árvores-amostra, das quais foram separados discos da região do DAP para análises químicas. No geral, os teores de lignina insolúvel, extrativos totais e cinzas obtidos nos diferentes tratamentos estão de acordo com os encontrados na literatura e assemelham-se aos das árvores mais velhas da mesma espécie. O acúmulo dos componentes químicos por árvore foi maior em florestas menos adensadas (espaçamentos mais amplos).

Utilização de biomassa na secagem de produtos agrícolas via gaseificação com combustão adjacente dos gases produzidos

Este estudo determinou a viabilidade do uso de um gaseificador/combustor que utiliza tocos de eucalipto, resíduos de serraria, cavacos de lenha e sabugo de milho como combustível na secagem de produtos agrícolas. Utilizou-se o gaseificador desenvolvido por SILVA (1988) com modificações na câmara de gaseificação; área da grelha reduzida de 0,21 para 0,06 m²; adição de um revestimento envolvendo a parte superior do gaseificador, e foi colocado um registro tipo borboleta na saída da câmara de combustão. O ar aquecido no combustor foi enviado para um secador que possuía câmaras metálicas que eram removíveis, içadas por um sistema de roldanas, facilitando a homogeneização da secagem. Como teste do sistema, secou-se café com umidade inicial de 54,5% bu até 11,1 ± 1,6% bu, utilizando-se de cavacos de lenha. A temperatura do ar de secagem foi de 60 ºC, pressão estática do ar na saída do ventilador de 9 mmca e velocidade de 46,3 m³ min-1. Concluiu-se que o gaseificador, usando cavacos de eucalipto como combustível, consumiu entre 15,3 e18,8 kg h-1 de biomassa, que o equipamento é viável para a secagem de café despolpado e para outros produtos agrícolas, não o impregnando de fumaça ou outras partículas, geradas nas fornalhas de fogo direto, e que todos os combustíveis de biomassa testados são viáveis na utilização do sistema via gasificação com adjacente combustão dos gases gerados.

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.

Acúmulo de metais pesados em cana-de-açúcar mediante a aplicação de lodo de esgoto e vinhaça

O uso de resíduos agroindustriais pode acumular metais pesados no solo e na planta. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do lodo de esgoto e/ou vinhaça, aplicados no solo, disponibilizando Cd, Cr, Ni e Pb ao solo e quantificar as respectivas concentrações em plantas de cana-de-açúcar, após três aplicações anuais sucessivas. O experimento foi conduzido em condições de campo, com parcelas experimentais de cinco linhas espaçadas de 1,5 m e 10 m de comprimento. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos avaliados foram: 1. Lodo de esgoto com 100% de N; 2. Lodo de esgoto com 200% de N; 3. Vinhaça com 100% de K; 4. Vinhaça com 200% de K; 5. Lodo de esgoto+vinhaça com 100% de N e K; 6. Lodo de esgoto+vinhaça com 200% de N e K; 7. Testemunha (fertilização mineral). Os baixos teores de metais pesados (Cd, Cr, Ni e Pb) disponíveis no solo e nas partes das plantas de cana-de-açúcar indicam que o lodo de esgoto e a vinhaça, empregados nas doses mencionadas, não apresentaram, após três aplicações anuais sucessivas, potencial de contaminação do sistema solo-planta.

Produtividade do feijão-de-corda e acúmulo de sais no solo em função da fração de lixiviação e da salinidade da água de irrigação

Neste trabalho, avaliaram-se o acúmulo de sais no solo e a produtividade do feijão-de-corda, em função da fração de lixiviação (FL) e da salinidade da água de irrigação. Utilizou-se de delineamento em blocos ao acaso, com quatro tratamentos e cinco repetições. Foram estudados os seguintes tratamentos: 1 - água do poço com condutividade elétrica (CEa) de 0,8 dS m-1 (sem FL); 2 - água salina com CEa de 5,0 dS m-1 sem FL; 3 - água salina com CEa de 5,0 dS m-1 com FL de 0,14; 4 - água salina com CEa de 5,0 dS m-1 com FL de 0,28. Foram avaliadas as seguintes variáveis: acúmulo de sais no solo, crescimento vegetativo, produtividade, trocas gasosas e teores de Na+, Ca+2, K+ e Cl- nas folhas. A aplicação de água salina provocou acúmulo de sais no solo, porém esses efeitos foram parcialmente revertidos pelo aumento da FL; a salinidade reduziu a produtividade de grãos, porém não afetou sua qualidade; a redução na produtividade ocasionada pela salinidade deveu-se, em parte, à redução na assimilação líquida de carbono durante as fases de floração e frutificação, associada aos efeitos osmóticos e ao acúmulo de Na+ e Cl- nas folhas; as frações de lixiviação não tiveram muita influência na superação dos danos provocados pela salinidade sobre o desenvolvimento das plantas.

Influência de nitrogênio amoniacal e vazão de ar no processo de nitrificação, etapa de tratamento de efluente de abatedouro de peixe

O efluente proveniente de abatedouro de peixes possui alto teor de nitrogênio, um dos principais causadores de eutrofização nos corpos d'água. Sua remoção pode ser feita em duas etapas separadas: nitrificação e desnitrificação. Este experimento teve como objetivo testar a influência da vazão de ar (valores de 1 a 3 L min-1) e a concentração de nitrogênio amoniacal (de 40 a 100 mg L-1) no processo de nitrificação. Foi utilizado um reator em batelada sequencial com biomassa imobilizada, com volume útil de 2,5 L, operado conforme delineamento composto central rotacional, em que as variáveis-resposta analisadas foram percentagem de conversão de nitrogênio amoniacal a nitrato e percentagem de acúmulo de nitrito. Os resultados mostraram, com intervalo de confiança de 95%, que o aumento dos dois fatores diminuiu significativamente a percentagem de conversão de nitrogênio amoniacal a nitrato. Já a percentagem de acúmulo de nitrito aumentou significativamente quando houve aumento da concentração de nitrogênio amoniacal, não sendo influenciada significativamente pela vazão de ar. Durante o experimento, a melhor condição de operação encontrada para o equilíbrio das reações foi com concentração de nitrogênio amoniacal de 70 mg L-1 e com vazão de ar de 2 L min-1.

Avaliação de áreas potenciais ao cultivo de biomassa para produção de energia e uma contribuição de sensoriamento remoto e sistemas de informações geográficas

A humanidade sempre utilizou a biomassa para fins energéticos, porém com o aumento da demanda, ameaças à segurança energética e os danos para o ambiente e para a saúde decorrentes da utilização dos combustíveis fósseis, a importância desta fonte renovável vem sendo resgatada. Neste cenário, o planejamento agroenergético passa a ser de grande importância para países tropicais como o Brasil, pois permite viabilizar a produção de biomassa para energia onde esta é requerida, de forma sustentável, sem deixar de considerar os aspectos sociais e ambientais. Desta forma, o presente artigo tem por objetivo apresentar importantes questões relacionadas ao planejamento energético regional, como forma de contribuir para soluções e políticas públicas relacionadas à produção de energia de biomassa. Ademais, é apresentada a contribuição das técnicas de Sensoriamento Remoto e Sistemas de Informações Geográficas para avaliações de áreas potenciais ao cultivo de culturas bioenergéticas, além de um modelo conceitual que demonstra como essas técnicas podem constituir-se em ferramentas de apoio à tomada de decisão estratégica nesta área de bioenergia. Adicionalmente, algumas dificuldades e limitações para o planejamento territorial e agroenergético também foram relacionadas.

Acúmulo de matéria seca e óleo em sementes de pinhão-manso irrigado e de sequeiro

RESUMO Avaliou-se o efeito da irrigação e de fases de maturação dos frutos sobre o rendimento em massa de matéria seca e de óleo de sementes de pinhão-manso. O experimento foi conduzido na área experimental do departamento de Agricultura da Universidade Federal de Lavras - UFLA, em Lavras-MG, em uma lavoura de pinhão-manso irrigada por gotejamento, com três anos de idade. Frutos de pinhão-manso foram classificados em quatro fases de maturação, assim denominadas: F1 (frutos totalmente verdes e sementes brancas); F2 (20% de frutos verdes e o restante amarelos, marrons e secos); F3 (frutos amarelos com partes marrons, com início de deiscência e sementes pretas); e F4 (frutos marrons escuros, secos e deiscentes). As sementes foram extraídas para a determinação do teor de água, dimensões principais, volume, massa seca de mil sementes e teor de óleo. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 X 2 (4 fases de maturação dos frutos e duas formas de manejo de água – irrigado e sequeiro) e 3 repetições. A colheita de frutos na coloração marrom, em plantas irrigadas, proporcionou maior rendimento em massa seca e rendimento de óleo de sementes de pinhão-manso.