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.

Estudo da degradação térmica da madeira de Eucalyptus através de termogravimetria e calorimetria

O objetivo deste trabalho foi avaliar a degradação térmica da madeira de diferentes clones de Eucalyptus, por meio de análises termogravimétrica (TG/DTG) e de calorimetria exploratória diferencial (DSC), estabelecendo-se suas relações com a produção de carvão vegetal. Foram utilizados seis clones de Eucalyptus spp. aos 7,5 anos de idade, provenientes de um teste clonal pertencente a uma empresa florestal. Foram realizadas as análises TG/DTG e DSC, sob atmosfera de gás nitrogênio. As curvas TG/DTG mostraram três faixas de degradação térmica, atribuídas à secagem da madeira e à degradação de hemiceluloses e celulose. Não foi detectada faixa específica de degradação de lignina. As curvas DSC evidenciaram um pico endotérmico entre as temperaturas de 50 e 100 ºC, o que pode ser atribuído à perda de água da madeira. A liberação de calor iniciou-se em temperaturas acima de 275 ºC, para todos os clones avaliados, sendo observados dois picos exotérmicos. As análises térmicas da madeira (TG/DTG e DSC) não apresentaram variações expressivas entre os clones. Conclui-se que, através das técnicas estudadas, é possível identificar as principais fases das reações de liberação ou absorção de energia e perda de massa, que estão diretamente ligadas à qualidade do carvão vegetal.

DECOMPOSIÇÃO DA SERAPILHEIRA FOLIAR E RESPIRAÇÃO EDÁFICA EM UM REMANESCENTE DE CAATINGA NA PARAÍBA

A serapilheira é uma das principais fontes de transferência de nutrientes para o solo, assumindo preponderância no processo de ciclagem de nutrientes em ecossistemas florestais. O trabalho teve por objetivo analisar a decomposição de uma mistura foliar de 10 espécies da Caatinga, em paralelo com a respiração edáfica. O estudo foi realizado no Sítio Riachão, localizado no Município de Pombal, PB. A taxa de decomposição foi determinada por medidas de perda de massa, com o auxílio de sacolas de náilon (288) que continham 10,0 g de folhas das espécies. A respiração edáfica foi mensurada através da liberação de CO2 com o auxílio de baldes plásticos durante turnos de 24 h. As coletas foram realizadas a intervalos de 45 dias. Ao longo de um ano de avaliação, foram decompostos 67% do material foliar. A respiração edáfica foi mais intensa no período noturno e em períodos em que houve maiores precipitações pluviométricas. A relação C/N foi relativamente baixa, indicativo de maior taxa de mineralização. A precipitação pluviométrica e outras variáveis ambientais são importantes fenômenos que influenciam a atividade dos microrganismos no solo, fazendo que se torne mais intensa a decomposição da serapilheira.

Condutividade e difusividade térmica do figo (Ficus carica L.) "Roxo de Valinhos"

O resfriamento e/ou congelamento de produtos hortícolas, depois da colheita, é realizado com o objetivo de retirar o calor desses produtos, permitindo-lhes, em função disso, um tempo maior de conservação. Portanto, o conhecimento das propriedades físicas que envolvem transferência de calor do figo "Roxo de Valinhos" é útil para o cálculo de projetos e a análise de sistemas de engenharia de alimentos em geral, assim como para o emprego em equações de modelos matemáticos termodinâmicos. Neste trabalho, foram determinadas, experimentalmente, a condutividade e a difusividade térmica do figo inteiro no estádio rami e, a partir desses valores, foi determinado o calor específico. Foi utilizado o método transiente da Fonte Linear de Calor. Foi introduzida nas frutas uma sonda que contém resistência elétrica e termopares. Para manter constante a temperatura da fruta, montou-se um sistema de resfriamento a água. Encontrou-se que o figo rami apresentou um valor de condutividade térmica de 0,52 W m-1 °C, difusividade térmica de 1,56 x 10-7 m² s-1, massa específica do figo de 815,6 kg m-3 e calor específico de 4,07 kJ kg-1 °C.

Avaliação térmica de placas de argamassa de cimento e casca de arroz aquecidas por resistência elétrica

Neste trabalho, apresenta-se uma proposta alternativa para o sistema de aquecimento de piso por resistência elétrica em granjas de aves e suínos. Após o dimensionamento do sistema, foram confeccionadas placas com argamassa de cimento, areia e casca de arroz, com diferentes traços, a fim de avaliar esse material alternativo de construção, sendo construído um controlador eletrônico de temperatura para dar mais autonomia ao sistema de aquecimento. O sistema mostrou-se eficiente no controle da temperatura da placa. Dentre os traços analisados, aquele com a placa mista de argamassa convencional e casca de arroz demonstrou melhor desempenho.

Estimativa do conforto de matrizes de frango de corte baseada em análise do comportamento de preferência térmica

Considerando o comportamento social, é sugestivo que a freqüência e a intensidade de interações agressivas, o total de coesão social e compreensão da extensão de vícios sociais possam ser utilizados para avaliação de bem-estar. Este trabalho propõe que a freqüência de utilização de determinados locais dentro do galpão possa ser usada como variável para monitorar estados de bem-estar térmico e/ou estresse das aves alojadas. A partir de dados registrados no verão de 2000-2001, esta pesquisa identificou as temperaturas críticas máximas (tc máx) de matrizes pesadas, individualmente, por meio de análise estatística da freqüência de uso de locais previamente estabelecidos, utilizando a tecnologia de identificação eletrônica. Os valores das tc máx individuais variaram de 30 °C ± 0,2 ºC a 32,3 ºC ± 0,2 ºC e a temperatura crítica máxima média para o grupo foi 30,9 ºC ± 0,8 ºC.

Desempenho do método de dissipação térmica na medida do fluxo de seiva em seringueira

A medida da transpiração de árvores no campo é de difícil consecução. Nas duas últimas décadas, tem-se dado ênfase à medida de fluxo de seiva no caule como indicador da transpiração, principalmente se a escala de tempo usada é igual ou menor que um dia. Para essas medidas, são usados métodos térmicos com fornecimento de calor ao caule. O método de dissipação térmica (MDT) é um deles e vem sendo bastante utilizado pelo seu princípio simples e pela boa sensibilidade às variações de fluxo de seiva. Entretanto, tem-se evidenciado a necessidade de cuidados no seu uso, sendo uma das causas de perda de precisão o efeito da carga radiante sobre a planta, geradora de gradiente térmico natural, que interfere nos resultados. Além disso, o desempenho do método em condições diferentes daquelas em que foi desenvolvido deve ser testado. Assim, o presente trabalho teve como objetivos analisar o desempenho do MDT em árvores de seringueira, considerando que essa espécie produz látex que poderia interferir sobre o bom funcionamento do sensor, e avaliar o efeito do gradiente térmico natural do caule sobre as estimativas. Os resultados demonstraram que essa técnica de medida pode ser utilizada nessa espécie e que, nas condições em que foram realizados os testes, não há interferência do gradiente térmico natural sobre as estimativas. Entretanto, para melhorar o grau de precisão, deve ser realizado melhor estudo de caraterização da área condutora da seiva em relação ao diâmetro do caule.

Decomposição de culturas de cobertura no sistema plantio direto, manejadas mecânica e quimicamente

O sistema plantio direto preconiza o uso de culturas de cobertura para produção de massa seca sobre o solo. O presente trabalho teve por objetivo estudar a produção e a taxa de decomposição de duas coberturas vegetais - crotalária juncea (Crotalária juncea L.) e mucuna-cinza (Stilozobium niveum L) - em três sistemas de manejo (rolo-faca, triturador de palhas e herbicida), e a capacidade de campo efetiva dos manejos. O experimento foi realizado na área do Laboratório de Máquinas e Mecanização Agrícola (LAMMA), do Departamento de Engenharia Rural, UNESP, Jaboticabal - SP, com delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 3x2, originando seis tratamentos, com quatro repetições. Foram analisadas as produções de massa seca das culturas de cobertura antes e após o manejo, a velocidade de deslocamento e a capacidade de campo efetiva para cada conjunto (trator-equipamento). As análises dos valores obtidos permitiram verificar que o fator manejo não interfere na decomposição da massa seca das coberturas vegetais e que as duas culturas de cobertura apresentaram massas semelhantes aos 30; 70 e 125 dias após a semeadura, diferindo aos 97 dias, época na qual a crotalária apresentou maior quantidade de massa seca. Aos 30; 51 e 71 dias após o manejo, as massas secas das culturas foram semelhantes. O manejo com herbicida apresentou maior capacidade de campo efetiva.

Desempenho da sonda de dissipação térmica na medida da transpiração de plantas jovens de Lima Ácida

Devido à dificuldade de se quantificar o consumo individual de água de uma árvore, tem surgido uma série de técnicas de medida do fluxo de seiva que passa por meio do caule, o qual é relacionado diretamente com a transpiração da planta. Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de uma dessas técnicas, denominada método da sonda de dissipação térmica (SDT), na medida de fluxo de seiva em plantas de lima ácida ‘Tahiti’. O experimento foi instalado em pomar de plantas jovens, localizado na fazenda experimental de irrigação, do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ, em Piracicaba - SP, sendo a avaliação feita utilizando dois lisímetros de pesagem. Os resultados indicaram que o método estudado pode ser utilizado para essa finalidade em condições de campo; no entanto, a exatidão de suas medidas depende de certos conceitos teóricos que devem ser considerados e de certas correções que devem ser realizadas. Essas considerações, assim como as vantagens e desvantagens desse método, são discutidas neste trabalho.

Ambiências térmica, aérea e acústica para reprodutores suínos

O ambiente de alojamento de instalações para reprodutores suínos tem influência direta no desempenho dos animais. Este trabalho teve como objetivo estimar um padrão de avaliação dos ambientes térmicos, aéreo e acústico em instalações para reprodutores de suínos (cachaços), de maneira que pudesse prover os animais de bem-estar. O experimento foi realizado em granja comercial localizada no município de Salto -SP. Foram levantados os dados de ambiências térmica, aérea e acústica do ambiente de criação, sendo analisados estatisticamente, tendo como base a condição de ambiência ideal para proporcionar bem-estar animal. Os resultados mostraram que a temperatura ambiente ficou cerca de 70% fora da normalidade, enquanto a umidade relativa do ar, a velocidade do ar e a concentração de gases estavam dentro da normalidade. Os dados de nível de ruídos, além de estarem dentro da faixa ideal, não apresentam variações muito altas. Com relação à análise feita utilizando lógica fuzzy, foi possível elaborar um cenário que indicou que os melhores índices de bem-estar para reprodutores suínos ocorrem quando o índice de conforto térmico se aproxima de 80%, e quando o nível de ruído é menor do que 40 dB. Em contrapartida, os piores índices de bem-estar ocorrem no setor em que os valores de conforto térmico são menores que 40%, ao mesmo tempo em que o nível de ruído seja maior que 80 dB, promovendo condições inadequadas ao animal e podendo interferir diretamente no desempenho do sistema reprodutivo.

Manejo mecânico e químico da aveia preta e sua influência sobre a taxa de decomposição e o controle de plantas daninhas em semeadura direta de milho

A formação da cobertura vegetal morta sobre a superfície do solo constitui um dos principais requisitos da semeadura direta devido a seus efeitos alelopáticos e físicos, os quais proporcionam maior eficiência no controle de plantas daninhas. O objetivo do trabalho foi avaliar a influência de seis manejos da aveia preta sobre a taxa de decomposição do vegetal e a incidência de plantas daninhas, visando a formação de cobertura morta para semeadura direta de milho. Os sistemas avaliados foram: dessecação com sulfosate; dessecação seguida da rolagem; rolagem seguida da dessecação; rolagem exclusiva; trituração exclusiva e trituração seguida da dessecação. A eficiência no controle foi avaliada através da cobertura do solo por plantas daninhas aos 35 dias após a semeadura e pelo peso de plantas daninhas na colheita do milho. Houve diferenças significativas entre os manejos quanto à taxa de decomposição da aveia e o controle de plantas daninhas. Entretanto, os tratamentos com taxas diferenciadas de decomposição foram semelhantes em relação à eficiência do controle. Os tratamentos que se diferenciaram quanto ao controle de plantas daninhas foram a dessecação seguida do rolo-faca e o rolo-faca seguida da dessecação. A combinação dos manejos mecânico e químico não trouxe nenhum benefício em relação aos manejos exclusivos e os manejos mecânicos exclusivos foram iguais entre si.

Avaliação da decomposição de plantas aquáticas no solo através da liberação de CO2

O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição de três espécies de plantas aquáticas imersas, incorporadas ao solo, provenientes do controle mecânico, em reservatórios de usinas hidrelétricas. O estudo foi realizado em casa de vegetação, localizada no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia (NUPAM) da FCA/Unesp-Botucatu. A avaliação foi conduzida em vasos contendo 14 kg de solo, com três incorporações de 50 e 100 t MF de plantas ha-1, sob duas condições de solo: seco e úmido. Com a simulação de descarte da biomassa coletada e incorporada ao solo, pôde-se conhecer, através da liberação de CO2, a degradação de três espécies de macrófitas aquáticas submersas. Para quantificação do CO2 liberado, em cada vaso foi acondicionado um frasco com solução de NaOH, sendo, logo após, lacrados e incubados por 24 horas; em seguida, foram titulados com HCl. Para ajuste e interpolação dos dados, estes foram analisados seguindo modelo de Mitscherlich, com algumas modificações. As liberações acumuladas em solo úmido foram de 1.294 e 1.582 kg CO2 ha-1, sendo 6,2 e 5,6 vezes superiores ao ocorrido em solo seco, para 50 e 100 t MF ha-1, respectivamente, observando-se que cerca de 55% da liberação de CO2 ocorreu nos primeiros 30 dias. Pode-se concluir que o solo seco é a melhor condição para descarte e incorporação da biomassa, porém deverá existir um sistema de irrigação para que o processo de degradação da biomassa incorporada seja acelerado.

Estudo da decomposição de plantas aquáticas em função das quantidades depositadas, da umidade e do tipo de disposição no solo

Um estudo foi realizado com a finalidade de avaliar a decomposição da biomassa de plantas aquáticas, incorporadas ou não ao solo, provenientes do controle mecânico, no reservatório da UHE Americana. O ensaio foi realizado em casa de vegetação, localizada no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia (NUPAM) da FCA/Unesp-Botucatu. A avaliação foi conduzida em vasos contendo 14 kg de solo, simulando descartes de 50, 100, 150 e 200 t MF de plantas ha-1 e avaliando o processo de decomposição através da liberação de CO2, divididos em duas etapas: a primeira em solo seco e, a segunda, na seqüência, com o solo úmido. A quantificação do CO2 liberado foi realizada através de titulação de solução adicionada ao processo de incubação de 24 horas dos vasos. Os dados foram interpolados e analisados seguindo modelo de Mitscherlich, com algumas modificações. Na primeira etapa, foi observada uma rápida liberação de CO2 até o décimo dia, seguida de estabilização. O maior teor de CO2 liberado foi observado no tratamento com descarte de 200 t MF ha-1 incorporado ao solo. Os dados avaliados durante a segunda fase do ensaio representaram uma maior linearidade no processo de liberação de CO2, indicando um período mais longo do processo de degradação da biomassa descartada.

Coberturas do solo sobre a amplitude térmica e a produtividade de pimentão

Com o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de plantio direto e convencional e estratégias de manejo de plantas daninhas na variação da temperatura do solo e na produtividade de pimentão, realizou-se, na Universidade Federal do Semiárido, em Mossoró-RN, um experimento no esquema de parcelas subdivididas, distribuídas no delineamento experimental em blocos casualizados com quatro repetições. Os sistemas de plantio direto e convencional do pimentão foram avaliados nas parcelas; nas subparcelas, avaliaram-se três estratégias de manejo de plantas daninhas (cobertura do solo com filme de polietileno preto, com capinas e sem capinas). Em cada subparcela foram instalados sensores tipo termopares, a 5 cm de profundidade, para medir a temperatura do solo. A partir dos dados obtidos, determinou-se a variação da temperatura ao longo do dia, no período de 20 a 30 dias após o plantio das mudas de pimentão, e a cada cinco dias, a média das temperaturas máxima e mínima e a amplitude térmica diária. Aos 60 e 147 dias após o transplante das mudas de pimentão, foram feitas avaliações da densidade e massa seca de plantas daninhas nos tratamentos sem capinas. Os tratamentos com filme de polietileno e capinado no sistema de plantio convencional apresentaram elevação na temperatura máxima diária do solo em 6,7 e 5,0 ºC, respectivamente, em relação ao sistema de plantio direto com capinas. A amplitude térmica no sistema de plantio convencional nos tratamentos com capinas regulares e com filme de polietileno foi de 11 ºC, ao passo que no sistema de plantio direto a amplitude foi de 6,3, 4,5 e 4,0 ºC nos tratamentos com capinas, sem capinas e com filme de polietileno, respectivamente. A interferência das plantas daninhas nos tratamentos sem capinas resultou em redução de 94,95 e 92,10% da produtividade comercial nos sistemas de plantio direto e convencional, respectivamente.