Estudo da viabilidade de implantação de plantas para conversão de energia térmica do oceano (OTEC) no Brasil

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Ocorrência e diversidade de leveduras no filoplano de plantas seleccionadas do Parque Natural da Serra da Arrábida

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Biologia (especialidade Microbiologia), pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Engenharia ecológica: novas perspectivas de seleção e manejo de plantas medicinais

Investigações recentes apontam a grande. variação na produção de diversas micromoléculas protetoras ou sinalizadoras de plantas, de acordo com suas relações ecológicas locais e imediatas, mudando-se continuamente com o tempo, o espaço e a natureza das interrelações. Esta flexibilidade quimiossintética das plantas, tanto genética como fisiológica, podendo aumentar a canalização de energia para caminhos de fabricação da fármacos úteis, pode ser aproveitada através de estudos dessa variação, e de seleção tanto de genes como de regimes ambientais ótimos para produtividade e pureza das substâncias desejadas (Engenharia Ecológica de plantas medicinais).

MODELO DE TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA NUM FLUXO DE ÁGUA COM ALTA PRESSÃO PARA DESSALINIZAÇÃO POR OSMOSE REVERSA OU/E GERAÇÃO DE ELETRICIDADE

Este trabalho apresenta uma configuração alternativa para a dessalinização de água e geração de energia elétrica com recurso à energia eólica. Trata-se de um modelo físico que permite armazenar água do mar ou água salobra sob a forma de energia potencial gravitacional, através do seu bombeamento até um reservatório a uma determinada altura. O bombeamento é feito com o recurso à energia do vento. Uma vez, tendo a água sido acumulada no reservatório, sua energia potencial gravitacional EPG é usada para a sua dessalinização ou/e para a geração de eletricidade. O referido modelo é semelhante a um grupo de bombas de pistões. Os pistões possuem formato especial de modo que se consiga obter pressões elevadas suficientes quer para a dessalinização de água por osmose reversa, quer para a geração de eletricidade através de turbinas Pelton. Consegue-se o movimento alternado dos pistões a partir da transferência da energia da água acumulada (EPG) através dum sistema de roldanas e contrapesos. Assim sendo, provar que o modelo é capaz de transformar a EPG de baixa pressão (inferior a 2 bar) em energia cinética de um fluxo com alta pressão (superior a 55 bar) se apresenta como o foco principal deste trabalho. Com esse foco em mira, construiu-se um protótipo com o objetivo de demonstrar a viabilidade técnica da proposta. Imagens do protótipo são apresentadas neste trabalho. Em relação à osmose reversa, a referida configuração difere do que é convencional em plantas de dessalinização que usam esse processo, pelo fato de contemplar o uso de EPG. Com o modelo proposto, consegue-se um fluxo à entrada dos módulos de membrana (ou à saída do injetor da turbina Pelton) com pressão suficiente para a osmose reversa (ou para geração de eletricidade). Em relação à captação da energia eólica para o bombeamento de água, o modelo é divido em dois sistemas. O primeiro (sistema 1) usa cataventos tradicionais e o segundo (sistema 2) aerogeradores. É feita a comparação qualitativa entre os dois sistemas com base em alguns parâmetros tais como área ocupada, versatilidade etc.

Efeito da desinfestação do solo pelo uso da energia solar sobre fungos micorrízicos arbusculares

O uso da energia solar como método de desinfestação do solo apresenta como vantagens, além do baixo custo, ausência de riscos para a saúde humana e para o meio ambiente. Seus efeitos sobre microrganismos benéficos são, entretanto, pouco conhecidos. Objetivou-se, neste estudo, avaliar dois métodos de desinfestação do solo por meio da energia solar, quanto aos seus efeitos sobre fungos micorrízicos arbusculares (FMA). Os experimentos foram realizados na Embrapa Clima Temperado, Pelotas (RS), avaliando-se o efeito da solarização e de um coletor solar sobre uma população nativa de fungos micorrízicos. Após 30dias de tratamento, o potencial de inóculo de FMA, determinado pela técnica do número mais provável, foi reduzido em 93% pela solarização e em 99% pelo coletor solar. Verificou-se, ainda, que nas plantas de milho cultivadas em solo tratado durante dois dias no coletor solar, a colonização micorrízica foi, em média, inferior a 1%, não havendo colonização após nove dias de tratamento.

Decepa de plantas jovens de eucalipto e manejo de brotações, em um sistema agroflorestal

O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de decepa de plantas jovens de eucalipto, para produção de árvores de menor diâmetro, com colheita facilitada por pequenos produtores; ou para recuperação de povoamentos jovens severamente danificados e produção de biomassa para energia em ciclos curtos. O experimento foi conduzido em sistema agroflorestal, com espaçamento entre plantas de 9,5x4 m. O crescimento de plantas intactas foi comparado ao de brotações de decepas realizadas aos nove ou doze meses após plantio. Aos seis ou nove meses após a decepa, realizou-se a desbrota, para deixar dois ou três brotos por cepa. Quando a desbrota foi realizada aos 12 meses após a decepa, todos os brotos dominantes foram deixados. Um tratamento sem desbrota também foi avaliado. Aos 42 meses após plantio, o tratamento sem desbrota apresentou o mesmo número de brotos por cepa que o de plantas desbrotadas para três brotos. O diâmetro das brotações foi equivalente a 69% do valor estimado para as plantas intactas. O valor assintótico de produção das brotações, da maioria dos tratamentos de decepa aos nove meses, foi igual ao das plantas intactas, o que evidencia a viabilidade da decepa sem a realização da desbrota, em sistemas agroflorestais.

Conversão e balanço de energia de sistemas de produção com integração lavoura-pecuária sob plantio direto

O objetivo deste trabalho foi avaliar a conversão e o balanço de energia em sistemas de produção com integração lavoura-pecuária, sob plantio direto. O experimento foi conduzido de 2001 a 2008. De 2001 a 2002, foram avaliados os sistemas: 1, trigo/soja e pastagem de aveia-preta+ervilhaca/milho; 2, trigo/soja e pastagem de aveia-preta+ervilhaca+azevém/milho; 3, trigo/soja e pastagem de aveia-preta+ervilhaca/pastagem de milheto; 4, trigo/soja e pastagem de aveia-preta+ervilhaca+azevém/pastagem de milheto; 5, trigo/soja, aveia-branca/soja e pastagem de aveia-preta+ervilhaca/pastagem de milheto; 6, trigo/soja, aveia-branca/soja e pastagem de aveia-preta+ervilhaca+azevém/pastagem de milheto. De 2003 a 2008, foram avaliados os sistemas: 1, trigo/soja e ervilhaca/milho; 2, trigo/soja e pastagem de aveia-preta/milho; 3, trigo/soja e aveia-preta/soja; 4, trigo/soja e ervilha/milho; 5, trigo/soja, ervilhaca/soja e triticale de duplo propósito/soja; e 6, trigo/soja, aveia-branca de duplo propósito/soja e trigo de duplo propósito/soja. O milho apresentou o maior retorno energético, em comparação às demais culturas produtoras de grãos e às pastagens de inverno e de verão. Das culturas de cobertura de solo e de adubação verde de inverno, a ervilha foi a mais eficiente na conversão de energia. Os sistemas 1, 2 e 4, entre 2003 e 2008, foram os mais eficientes no balanço energético.

Necessidades hídricas de citros e macieiras a partir da área foliar e da energia solar

A energia solar é a fonte primária para a fotossíntese e a transpiração vegetal para que uma cultura expresse seu potencial produtivo em um dado local. O método proposto neste estudo pretende facilitar o cálculo do volume de água (litros/planta/dia) necessário para uma irrigação localizada com o mínimo desperdício possível em pomares cítricos e de macieiras, utilizando-se de dados usualmente disponíveis, tais como área foliar, densidade de fluxo de radiação solar global, saldo de radiação e déficit de saturação de vapor médio diário do ar. Considerando-se que a irrigação localizada consome bem menos água do que o sistema de aspersão, e que a outorga de água para irrigação está cada vez mais limitada, tal estudo vem a ser certamente de grande importância para assegurar a autossustentabilidade da agricultura irrigada, especialmente em regiões áridas e semiáridas. Foram utilizados neste trabalho, para desenvolvimento da metodologia proposta, dados de fluxo de seiva medidos através do método de fluxo de calor, em pomar de lima-ácida-Tahiti com área foliar de 48 e 99 m², bem como em pomar de macieiras com área foliar aproximada de 5; 8; 9; 11; 16 e 21 m². Os resultados obtidos indicaram que a metodologia proposta, baseada na habilidade das plantas em converter energia solar fixada em água transpirada, mostrou-se viável para avaliar a lâmina de irrigação de plantas cítricas e macieiras nas localidades estudadas.

Fluorescência da clorofila a em plantas de pessegueiro da cultivar maciel enxertada sobre diferentes porta-enxertos

O objetivo deste trabalho foi avaliar características da fluorescência da clorofila a em plantas de pessegueiro da cv. Maciel enxertadas em seis porta-enxertos. As análises da fluorescência da clorofila a, do índice de clorofila e do comprimento das folhas iniciaram-se após o período invernal e foram repetidas até aproximadamente 150 dias, totalizando seis coletas. O início da ontogenia das folhas foi caracterizado por alguns parâmetros de fluorescência mais elevados. Elevada pluviosidade, ocorrida entre os dias 61 e 112 do início do experimento, foi fator ambiental que causou maior alteração nos parâmetros do Teste JIP, principalmente aqueles relacionados ao fotossistema I. O índice de clorofila não foi influenciado pelo efeito das associações copa x porta-enxerto. Queda nos valores de PI TOTAL foram verificadas no período de maior precipitação, comportamento que foi independente dos porta-enxertos, exceto para as plantas enxertadas no porta-enxerto 'Rubirá', que apresentaram menores danos ao aparato fotossintético. De maneira geral, os porta-enxertos estudados, em combinação com a cv. Maciel, não afetaram a absorção e o aproveitamento da energia luminosa pelo sistema fotossintético.

Estimativa dos componentes do balanço de energia e da evapotranspiração em plantios de eucalipto utilizando o algoritmo sebal e imagem landsat 5 - TM

Variáveis climáticas são essenciais para a compreensão das condições ambientais que influenciam o crescimento e o desenvolvimento vegetal. Nos últimos anos, as pesquisas que utilizam dados climáticos e técnicas de sensoriamento remoto em análises espaço-temporais da demanda por água e energia das plantas têm-se intensificado. O SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) é um dos algoritmos mais destacados em estudos que envolvem estimativas dos fluxos de energia em grandes áreas, e pode ser aplicado com poucas medições de campo. Este trabalho, realizado no Município de Santa Bárbara, Minas Gerais, objetivou estimar os componentes do balanço de energia e, por conseguinte, a evapotranspiração em plantios de eucalipto com aplicação do algoritmo SEBAL e de imagem do sensor TM do satélite Landsat 5. As estimativas foram realizadas para cena do dia 20/06/2003. Considerando apenas as áreas referentes aos plantios de eucalipto (sete anos de idade), foram obtidos valores médios de saldo de radiação (Rn), fluxo de calor no solo (G), fluxo de calor sensível (H), fluxo de calor latente (LE) de 420,12 W m-2, 81,80 W m-2, 149,93 W m-2, 188,39 W m-2, respectivamente. Para a evapotranspiração real horária (ETr h), o valor médio obtido foi de 0,28 mm h-1. As estimativas mostraram-se condizentes com dados da literatura, no entanto pesquisas com maior controle experimental devem ser realizadas.

Determinação do fluxo de seiva na cana-de-açúcar pelo método do balanço de energia caulinar

Medições do fluxo de seiva são importantes não somente no campo da agrometeorologia, mas também em estudos de natureza fisiológica para identificação de doenças vasculares e pesquisas destinadas à quantificação do movimento de água no sistema solo-planta-atmosfera. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o desempenho do método do balanço de energia, a partir da inserção de um minirresistor no centro do colmo de plantas de cana-de-açúcar, visando à determinação do fluxo de seiva sob condições ambientais distintas, utilizando-se de medições gravimétricas como padrão comparativo. O experimento foi conduzido em uma casa de vegetação não climatizada, localizada na área experimental da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa - MG. Com base no erro médio de estimativa (MBE), verificou-se que o método do balanço de energia apresentou desempenho satisfatório para a determinação da transpiração da cana-de-açúcar, tanto em condições de céu nublado como parcialmente nublado, tendo subestimado os valores gravimétricos em apenas 3,0 e 6,5 g planta-1 h-1, respectivamente. Em termos percentuais, esses valores correspondem a 4 e 5% da transpiração máxima da cana-de-açúcar.

Caracterização da qualidade de água e sedimento relacionados com a ocorrência de plantas aquáticas em cinco reservatórios da bacia do rio Tietê

Este trabalho é parte integrante de um projeto de pesquisa que tem por objetivo o desenvolvimento de programas de manejo integrado de plantas aquáticas em cinco reservatórios da bacia do rio Tietê, usados na produção de energia elétrica. A ocorrência de plantas aquáticas foi correlacionada com a qualidade da água e do sedimento. Amostragens de água e sedimento e levantamento de plantas foram realizados em junho de 2001 (estação seca), outubro/novembro de 2001 (início da estação chuvosa) e fevereiro/março de 2002 (final da estação chuvosa). Amostras de água foram utilizadas para estimar a transmissão ou extinção de luz em comprimentos de onda de 190 a 900 nm para colunas de água de 1 m de profundidade. Para melhor entendimento e registro (em fotos digitais) dos problemas com formação de bancos de sedimento e plantas aquáticas, todos os reservatórios foram sobrevoados, usando um helicóptero, nos dias 4 e 5 de junho de 2001. Os resultados permitiram concluir que a ocorrência de plantas submersas, destacando-se Egeria densa e Egeria najas, foi a mais dependente da transparência da água e transmissão de luz. A maior turbidez e sólidos suspensos contidos e a menor transmissão de luz alteram a freqüência de plantas submersas. Os reservatórios de Promissão e Nova Avanhandava foram os mais infestados com plantas submersas. A ocorrência de plantas marginais e flutuantes é muito dependente da formação de bancos de sedimentos. Os reservatórios de Barra Bonita, Bariri e Ibitinga foram os mais infestados com plantas marginais e flutuantes. A concentração de fósforo e nitrogênio, a turbidez e os sólidos suspensos foram reduzidos com o deslocamento ao longo da seqüência de reservatórios no rio Tietê (Barra Bonita => Bariri => Ibitinga => Promissão => Nova Avanhandava).

Degradação de diquat em condições de caixa d'água com e sem plantas de egéria

Dentre as plantas daninhas aquáticas submersas, o gênero Egeria é considerado um dos mais importantes de ocorrência nos reservatórios da região centro-sul do Brasil, pois acarreta prejuízos à geração de energia, pesca, navegação e recreação. O presente trabalho teve como objetivo estudar, em condições de caixa d'água, a degradação do herbicida diquat, na presença e na ausência de plantas de Egeria densa e Egeria najas e no solo. O experimento foi instalado e conduzido no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia, do Departamento de Produção Vegetal da FCA/UNESP-Botucatu-SP. Utilizaram-se caixas de 330 litros de água, com uma camada de solo de 20 cm de altura + 5 cm de areia, no qual foram plantados 20 ramos de cada uma das espécies de egéria. Os tratamentos constituíram-se de aplicações de 6 ppm de diquat (Reward), utilizando-se os seguintes tipos de combinação: caixas d'água apenas com água; caixas d'água com água e solo; e caixas d'água com água, plantas e solo. As plantas foram coletadas no reservatório de Jupiá, localizado no município de Castilho-SP; elas se encontravam no estádio adulto de desenvolvimento e foram transportadas às caixas no mesmo dia de coleta. As determinações das concentrações de diquat foram mensuradas através de espectrofometria (308 nm), em que se obteve a seguinte curva: CONCENTRAÇÃO DO HERBICIDA (ppm)=0,7418+50,95391*A, sendo A= leitura de absorbância. Obteve-se um coeficiente de correlação de 0,9956648. Na condição de caixas com água + planta + solo, a meia-vida do diquat foi de 29 dias após a aplicação do herbicida. Utilizando caixas com água + solo, a meia-vida do diquat foi de 23 dias após a aplicação do herbicida. Em se tratando de caixas contendo apenas água, a meia-vida do diquat foi de 18 dias após a aplicação do herbicida.

Ocorrência de plantas aquáticas nos reservatórios da Light-RJ

O objetivo do presente trabalho foi caracterizar as comunidades infestantes de plantas aquáticas presentes nos reservatórios da Light-Sistema de Eletricidade S.A., localizada no município de Piraí-RJ. Os levantamentos foram realizados no período de julho a setembro de 1998. Os reservatórios analisados foram: Vigário, Pereira Passos e Lajes, sendo as quantidades de pontos amostrados de 19, 9 e 15, respectivamente. Em cada ponto amostrado fez-se a marcação das coordenadas geográficas e avaliou-se a porcentagem de ocupação do corpo d'água pelas espécies de plantas aquáticas presentes. Depois da identificação das plantas, pôde-se verificar quais eram as espécies mais freqüentes e a sua distribuição dentro do sistema de geração de energia. As espécies encontradas nos reservatórios foram: Brachiaria arrecta (Hack.) Stent.; Egeria densa Planch.; Eichhornia azurea (Sw.) Kunth.; Eichhornia crassipes (Mart.) Solms.; Hymenachne amplexicaulis (Rudge) Nees.; Panicum rivulare Trin.; Pistia stratiotis L.; Polygonum spp.; Sagitaria montevidensis Cham. & Schlecht; Salvinia auriculata (Micheli) Adans; e Thypha dominguensis L.

Avaliação da sensibilidade de diversas espécies de plantas daninhas aquáticas ao carfentrazone-ethyl, em ambiente controlado

Plantas aquáticas, especialmente macrófitas, tornam-se sério problema em hidrelétricas, afetando a múltipla utilização dos corpos d'água, incluindo produção de peixes e atividades de pesca, perdas d'água por evapotranspiração, esportes aquáticos, canoagem, irrigação e produção de energia nas usinas hidrelétricas. Com o objetivo de analisar o potencial de uso do carfentrazone-ethyl no controle das principais plantas daninhas aquáticas no Brasil, foi instalado um experimento em vasos com água. Utilizaram-se os seguintes tratamentos herbicidas (g i.a. ha-1): carfentrazone-ethyl a 15, 30 e 60; glyphosate a 4.536; 2,4-D a 4.690; imazapyr a 1.250; e uma testemunha sem herbicida. Esses tratamentos foram testados nas seguintes espécies: Eichhornia crassipes, Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, Myriophyllum aquaticum, Brachiaria arrecta, Hydrocotyle umbellata, Typha sp. e Echinochloa polystachya. As avaliações foram efetuadas aos 7, 14, 21 e 28 dias após os tratamentos. Os resultados mostraram que o carfentrazone-ethyl foi eficiente no controle de E. crassipes (maior dose) e P. stratiotes (duas maiores doses), com efeito supressivo sobre S. auriculata. Foi observado que nas outras plantas daninhas estudadas não houve eficiência de controle.