Capacidade máxima de adsorção de fósforo e constante de energia em Latossolo Bruno em razão de diferentes ajustes do modelo Langmuir

A capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAP) é um parâmetro bastante útil para caracterizar a capacidade de adsorção de fósforo (P) do solo e, por isso, o modelo de Langmuir, que possibilita essa estimativa, é bastante difundido. Porém, se o ajuste da equação for realizado por modelos não lineares ou linearizados, ou se forem escolhidos modelos de região única ou múltiplas, nem sempre os valores estimados da CMAP e da constante de energia de ligação (k) são semelhantes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso de diferentes métodos de ajuste do modelo de Langmuir sobre os valores estimados de CMAP e k. Para isso, utilizouse um único solo de alta capacidade de adsorção de P, o qual foi misturado a quantidades crescentes de areia lavada, construindo-se sistemas com capacidades de sorção crescentes, mas com a fase sólida constituída da mesma mineralogia. Foi utilizado solo do horizonte B de um Latossolo Bruno com 800 g kg-1 de argila, o qual foi misturado com areia em quantidades para obterem-se solos artificiais com 0, 200, 400, 600 e 800 g kg-1 de argila. Esses solos artificiais foram incubados por 30 dias com calcário para elevar o pH(H2O) até 6,0 e, após, foram secos em estufa e peneirados. Foram realizadas as isotermas de adsorção e os dados ajustados pelo modelo de Langmuir, usando os seguintes métodos: NLin - não linear com região única; L-1R - linearização com região única; L-2RG - linearização com duas regiões, ajuste gráfico; L-3RG - linearização com três regiões, ajuste gráfico; L-2RE linerização com duas regiões, ajuste estatístico. Os resultados evidenciaram que todos os métodos utilizados estimaram valores de CMAP proporcionais ao teor de argila dos solos e poderiam ser usados para caracterizar os solos. Contudo, quando utilizados ajustes com mais de uma região de adsorção, os valores da CMAP para a última região foram sensivelmente superiores àqueles observados após a incubação do solo com doses de P em um teste adicional. Isso indica que a CMAP da última região deve ser evitada como caracterizadora da capacidade de adsorção do solo. Conforme era esperado, os valores de k foram proporcionais aos teores de argila do solo na primeira (ou única) região dos modelos linearizados; contudo, não seguiram essa tendência no modelo não linear, recomendando-se cautela na interpretação da constante k ajustada por modelos não lineares.

Conversão e balanço energético de sistemas de produção de grãos com pastagens sob plantio direto

Foram avaliados dados obtidos de experimentos conduzidos, no período de 1990 a 1995, na Universidade de Passo Fundo, RS, objetivando estudar a conversão e o balanço energético de quatro sistemas de produção de grãos com pastagens anuais de inverno. Os quatro sistemas foram constituídos por: sistema I (trigo/soja, aveia-preta/soja e aveia-preta/soja); sistema II (trigo/soja e aveia-preta + ervilhaca/milho); sistema III (trigo/soja, aveia-preta + ervilhaca/soja e aveia-preta + ervilhaca/milho); e sistema IV (trigo/soja, aveia-branca/soja e aveia-branca/soja). As culturas, tanto de inverno como de verão, foram estabelecidas sob sistema plantio direto. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com três repetições, e parcelas totalizando 500 m². Os sistemas II e III apresentaram conversão energética (5,78 e 5,44) e balanço energético (23.728 e 21.741 kg/Mcal) superiores aos sistemas I (3,79 e 11.553 kg/Mcal) e IV (4,33 e 12.879 kg/Mcal), respectivamente. Ficou evidenciado que a integração lavoura-pecuária sob sistema plantio direto foi viável, pois a conversão e o balanço energético foram positivos, tendo sido significativamente maiores nos sistemas que incluíram a cultura de milho.

Sistemas de manejo e qualidade estrutural de Latossolo Roxo

Objetivou-se, com este estudo, avaliar a qualidade estrutural de um Latossolo Roxo, pelos seguintes atributos: distribuição do tamanho dos agregados, diâmetro médio geométrico dos agregados, resistência dos agregados ao impacto das gotas de chuva simulada, e resistência à penetração, em sistemas de plantio direto e cultivo convencional, tendo como testemunha a floresta nativa. Entre os métodos utilizados, a energia cinética necessária para destruir os agregados foi a que proporcionou maior discriminação entre os sistemas de manejo estudados. Na camada superficial, o sistema plantio direto propiciou agregados maiores e mais resistentes, e os valores do diâmetro médio geométrico e a energia cinética necessária para destruir agregados foram cerca de 1,37 e 2,4 vezes maiores do que no cultivo convencional, respectivamente. Valores críticos de resistência à penetração foram observados no que diz respeito ao cultivo convencional e ao plantio direto, na camada de 5-20 cm de profundidade. Por outro lado, na camada de 0-5 cm, o plantio direto apresentou valor baixo de resistência à penetração, o que está relacionado com seu teor elevado de matéria orgânica e com material vegetal em decomposição na superfície do solo. Estes aspectos ressaltam o efeito benéfico deste sistema, pois contribuem para o manejo sustentado do solo.

Predição de desempenho com uso de sistemas de exigências nutricionais e características de carcaça de tourinhos zebuínos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a predição de desempenho pelos sistemas CNCPS 5.0, NRC 2000 e BR-CORTE, bem como o ganho de peso diário (GPD) e as características de carcaça em tourinhos zebuínos. Foram utilizados 44 tourinhos: 19 Nelore PO, 7 Nelore LA, 10 Tabapuã PO e 8 Guzerá PO, com peso corporal médio inicial de 266, 236, 222 e 219 kg e idade inicial média de 9, 10, 8 e 8 meses, respectivamente. O período experimental foi de 112 dias. O consumo alimentar individual foi obtido com o uso de indicadores (LIPE, óxido crômico e FDAi). Informações sobre área de olho de lombo (AOL), espessura de gordura subcutânea (EGS) e espessura de gordura na garupa (P8) foram obtidas por ultrassonografia. Para comparação do GPD predito e observado, foi utilizada análise de regressão linear. Os valores de GPD, AOL, EGS e P8 não diferiram entre os grupos genéticos. Para os sistemas CNCPS 5.0 e NRC 2000, os menores valores de GPD preditos foram estimados com base na disponibilidade de energia; para BR-CORTE, foram baseados na disponibilidade de proteína. Os sistemas NRC 2000, CNCPS 5.0 e BR-CORTE superestimaram o GPD, e não se mostraram adequados para predição do desempenho de tourinhos zebuínos.

Balanço energético da produção de grãos, carne e biocombustíveis em sistemas especializados e mistos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência energética de sistemas especializados e mistos de produção de grãos e carne e o balanço energético na produção de bioenergia. Foram avaliados dados de 20 anos de cultivo com sistemas agrícolas especializados e mistos. Como sistemas agrícolas especializados, avaliaram-se: a pastagem de gramínea; a pastagem de gramínea consorciada com leguminosa; e a produção de grãos em sistema plantio direto ou em sistema convencional de preparo do solo. Como sistema misto, considerou-se a integração lavoura-pecuária em dois sistemas de manejo. Os insumos utilizados foram considerados como o ingresso energético, enquanto a produção de grãos e carne, as saídas de energia. Os produtos agrícolas nos sistemas mistos apresentaram balanço energético e produção absoluta de energia renovável compatíveis com aqueles produzidos em sistemas especializados. O balanço energético do biocombustível de soja apresentou valores positivos tanto em sistemas mistos como especializados, independentemente do sistema de preparo do solo. Entre os biocombustíveis de soja e milho analisados, o maior balanço energético foi observado no bioetanol produzido com milho. Os biocombustíveis produzidos em todos os sistemas apresentam balanço energético positivo e podem ser considerados energeticamente sustentáveis.

Síntese, caracterização e estudos de transferencia de energia do complexo dimérico constituído por Zn e Mn porfirina

Muitos compostos modelo contendo porfirinas têm sido preparados num esforço para entender o sistema de fotossíntese e os processos de aproveitamento de energia solar. Sistemas doadores-receptores contendo porfirinas têm sido freqüentemente estudados para testar várias descrições teóricas sobre transferência de elétrons. O estudo de parâmetros fotoquímicos e fotofísicos como a distância para transferência de energia, geometria molecular e a diferença de potencial eletrônico, tem se mostrado importante para a definição da transferência eletrônica em porfirinas. Neste trabalho apresentamos a síntese, purificação e caracterização por espectroscopia UV/Vis, ¹H e 19F RMN, luminescência e tempos de vida de novos modelos moleculares de porfirinas, que permitam investigar esses parâmetros. Utilizou-se o dímero Zn,Mn(TPPF4)2pip e seus monômeros ZnTPPF4pipH e MnF5TPP. A caracterização do ZnMn(TPPF4)2pip, foi dificultada devido a presença de Mn+3, devido ao forte acoplamento dos orbitais dpi do manganês e o sistema pi da porfirina, que aumenta a interação manganês-porfirina mudando o espectro eletrônico UV/Vis e distorcendo os sinais de ¹H e 19F RMN do dímero. A presença de Mn+3 desloca E1/2 do anel porfirínico para valores mais negativos, o que resulta em reduções mais difíceis, impedindo a transferência de energia da Znporfirina para a Mnporfirina.

Descrição da distribuição diamétrica de sistemas agrossilvipastoris utilizando as funções Weibull e hiperbólica

Foram objetivos deste estudo ajustar e avaliar diferentes formas da função Weibull e hiperbólica para descrição da estrutura diamétrica de sistemas agrossilvipastoris. O componente florestal foi estabelecido com clones de híbridos de eucalipto no espaçamento 10 x 4 m, visando à produção de madeira para energia e serraria. Nas entrelinhas houve o plantio de culturas anuais, como o arroz no primeiro ano e a soja no segundo. A partir do ano seguinte ocorreu a formação de pastagens de braquiária, manejadas para engorda de gado de corte. Testaram-se as duas funções com três parâmetros, dois parâmetros e parâmetro de locação como diâmetro mínimo e truncada à direita. A aderência da função aos dados foi avaliada pelo teste de Kolmogorov-Smirnorv. As funções também foram avaliadas pela Soma de Quadrados de Desvios (SQD) e pela análise gráfica entre valores observados e estimados. Os resultados indicaram a possibilidade do uso das funções para descrição da distribuição diamétrica de povoamentos desbastados.

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.

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).

Sistematização do dimensionamento técnico e econômico de sistemas fotovoltaicos isolados por meio de programa computacional

Uma das principais questões referentes à energia solar é como compará-la, técnica e economicamente, com outras fontes de energia, tanto alternativas quanto com as convencionais (como a rede elétrica). O propósito deste trabalho foi desenvolver um programa computacional que reúne os principais dados técnicos e econômicos, para identificar, por meio de métodos de análise microeconômica, a viabilidade comercial no dimensionamento de sistemas fotovoltaicos, além de considerar os benefícios provenientes da própria geração energética. Na análise microeconômica da energia solar, foram identificados os custos da energia proveniente da rede convencional durante o período de vida útil dos componentes do sistema gerador de eletricidade fotovoltaica, pelo estudo dos custos de investimentos iniciais e manutenção do sistema. Para comparação com as fontes convencionais - rede elétrica e grupo diesel - foram usados três cenários de custos de painéis fotovoltaicos e dois para o fator de disponibilidade do grupo diesel. Pelos resultados, verifica-se que, quanto mais baixo o custo dos painéis e mais distante o local situar-se da rede elétrica, o sistema fotovoltaico torna-se a opção mais vantajosa.

Atributos físicos, químicos e erosão entressulcos sob chuva simulada, em sistemas de plantio direto e convencional

Este trabalho teve como objetivo estimar as perdas de solo e água, nos sistemas de plantio direto e convencional, e foi realizado no câmpus experimental da UFMS, em Dourados - MS, em solo classificado como Latossolo Vermelho distroférrico, no período compreendido entre outubro de 2001 e novembro de 2002. As estimativas das perdas de solo e de água foram feitas utilizando-se do infiltrômetro de aspersão InfiAsper/UFMS, regulado para aplicar chuva com intensidade de 60 mm h-1, correspondendo à energia cinética de aproximadamente 820 Jm-2. Foram utilizados os seguintes tratamentos: sucessão milho-pousio; sucessão milho-trigo; sucessão milho-nabo; sucessão milho-ervilhaca; sucessão milho-aveia, os quais foram avaliados nos sistemas de preparo convencional (PC) e plantio direto (PD). Com os resultados obtidos, foram ajustadas equações de regressão, com as quais foi possível obter valores de perda de solo que variaram de 5,34 g m-2 na sucessão milho-aveia a 47,75 g m-2 na sucessão milho-nabo para o PC, e de 1,09 g m-2 na sucessão milho-trigo a 4,19 g m-2 na sucessão milho-ervilhaca para o PD. As perdas de água variaram de 0,00329 m³m-2 na sucessão milho-aveia a 0,00988 m³m-2 na sucessão milho-nabo, e de 0,00123 a 0,00663 m³m-2 na sucessão milho-pousio para o PC e para o PD, respectivamente.

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.

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.

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.

Análise de um sistema de aquecimento de água para residências rurais, utilizando energia solar

A conscientização da importância do meio ambiente tem incentivado o estudo de novas fontes energéticas renováveis e menos poluentes. Dentre essas fontes, a energia solar destaca-se por ser perene e limpa. A utilização da energia solar em sistemas de aquecimento de água residencial rural pode colaborar com a economia de energia elétrica, base da matriz energética brasileira. Conhecer os fatores que influenciam na operação de um sistema de aquecimento de água por energia solar é importante na determinação de sua viabilidade técnica, visando a sua difusão em residências rurais. Para tanto, construiu-se um protótipo, no câmpus da Faculdade Assis Gurgacz, em Cascavel - PR, com características similares a um equipamento utilizado em residências para dois habitantes, para funcionar com circulação natural ou termossifão e sem auxílio de sistema de aquecimento complementar. O equipamento mostrou-se viável tecnicamente, alcançando a temperatura mínima para banho de 35 °C, sempre que a radiação solar foi superior a 3.500 Wh m-2, o que aconteceu para a maioria dos dias estudados.