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).

Análise operacional de um sistema fotovoltaico de bombeamento de água

O bombeamento de água é uma das atividades mais difundidas quanto ao emprego da energia solar fotovoltaica. Porém, apesar de se apresentar como alternativa interessante, o alto custo, a baixa eficiência dos sistemas e os projetos inadequados restringem sua aplicação. O uso racional, baseado na utilização mais eficiente de seus equipamentos, está vinculado ao conhecimento do comportamento operacional desses sistemas. No presente trabalho, teve-se o objetivo de avaliar o comportamento de um sistema fotovoltaico de bombeamento de água diretamente acoplado, sob diferentes condições de irradiância solar, por meio da montagem de uma bancada de testes, submetendo-o a diferentes alturas manométricas e determinando-se a vazão fornecida. A análise dos resultados permitiu estabelecer um modelo de regressão para estimativa de vazão do sistema em função da irradiância e altura manométrica. Concluiu-se que a potência gerada pelo painel e a vazão fornecida pela motobomba estão diretamente relacionadas à irradiância solar e à altura manométrica e influenciam na eficiência do sistema. A máxima eficiência do painel foi de 8%, 39% para a motobomba e 2,3% na interação dos componentes.

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.

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.

Situação dos recursos hídricos nas bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí utilizando modelo desenvolvido em dinâmica de sistemas

Utilizou-se modelo desenvolvido em dinâmica de sistemas, especificamente para as Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (BH-PCJ), com cinco simulações para 50 anos de horizonte, como ferramenta para auxiliar na gestão dos recursos hídricos. O modelo estimou as ofertas e demandas de água, e a geração de águas residuárias dos diversos consumidores existentes nas BH-PCJ. Realizou-se simulação utilizando-se das taxas de consumo e de oferta existentes em 2004, e as precipitações com os valores médios constantes. Sob essas premissas, foi encontrado que as demandas de água aumentarão cerca de 76%, que aproximadamente 39% do volume de água disponível terá origem no reúso das águas residuárias, a carga contaminante aumentará em 91%. O Índice de Falkenmark mudará de 1.403 m³ habitante-1 ano-1, em 2004, para 734 m³ hab-1 ano-1 em 2054; e o Índice de Sustentabilidade de 0,44 para 0,20. Foram explorados outros quatro cenários: com fator de mudanças nas precipitações anuais de 90 e 110%; considerando vazão ecológica equivalente a 30% da vazão média diária, e sem nenhuma mudança nas taxas dos outros fatores, somente na vazão ecológica e no consumo domiciliar de água. Todos eles mostraram tendência à futura crise nos recursos hídricos nas BH-PCJ.

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.

Temperaturas de acionamento de sistemas de climatização para perus em épocas de baixa umidade relativa do ar

Este estudo teve o objetivo de avaliar distintos programas de acionamento dos sistemas de climatização (ventiladores e nebulizadores), visando a aprimorar o ambiente interno e o bemestar das aves, evitando possíveis perdas produtivas e gastos excessivos em energia elétrica. O estudo foi conduzido em dois aviários localizados no município de Uberlândia - MG, durante a época de baixa umidade relativa do ar (junho a dezembro). Os aviários foram comparados sob os parâmetros de concentrações de CO2, temperatura e umidade relativa do ar, temperatura superficial da cama e índices produtivos. Os dados climáticos foram submetidos à análise de variância, e os dados produtivos submetidos ao teste de Qui-quadrado, utilizando-se do software MINITAB V.14. Os resultados apontados pelos tratamentos 1 e 2 mostraram que as concentrações de CO2 no ar (372,70 e 379,46 ppm, respectivamente) estiveram abaixo dos limites máximos recomendados internacionalmente para ambos os sistemas. As temperaturas internas (26,23 e 26,56 ºC, respectivamente) estiveram sempre acima do recomendado para as aves, e os níveis de umidade relativa do ar (69,73 e 70,42, respectivamente) estiveram, em média, na faixa recomendada, para ambos os sistemas. Conclui-se que o aviário programado para acionar o sistema de climatização mais tardiamente consumiu menos energia elétrica, apresentou melhor conversão alimentar, menor incidência de artrite, porém maior percentual de mortalidade.

Utilização de sistemas fototérmicos com concentradores para higienização de salas de ordenha

Neste trabalho, analisou-se a viabilidade do uso de concentradores de radiação solar em sistemas fototérmicos para higienização de salas de ordenha. Foram analisadas três opções para aquecimento de água com reservatório de acumulação: sistema com resistência elétrica, sistema solar com concentrador e sistema solar sem concentrador. Calculou-se o custo total dessas alternativas e o valor presente líquido do sistema solar suplementado por lenha de eucalipto comprada, lenha de eucalipto produzida na propriedade rural, energia elétrica e gás liquefeito de petróleo (GLP). Realizou-se uma análise de sensibilidade do sistema fototérmico variando o número de vacas lactantes, o custo da energia elétrica e da lenha, a taxa de juros, o custo dos componentes do sistema, a vida útil e o subsídio no valor do equipamento. O sistema fototérmico com concentrador suplementado por lenha produzida na propriedade foi a alternativa de aquecimento mais viável economicamente. O uso dos concentradores gera uma redução de cerca de 10% no custo de aquisição do sistema de aquecimento solar.

Período de recuperação do investimento em bomba hidráulica de melhor rendimento em sistemas de bombeamento na tarifa horossazonal verde

Neste trabalho, ajustou-se um modelo matemático para quantificar o efeito da variação do rendimento da bomba hidráulica na variação dos custos de um sistema de bombeamento, na estrutura tarifária horossazonal verde (subgrupo A4) e o tempo de recuperação do capital investido no equipamento de maior rendimento. Em seguida, o mesmo foi aplicado a um sistema de bombeamento para suprimento de um sistema de irrigação do tipo pivô central. As opções de rendimento da bomba hidráulica foram: 69,5% (bomba 1), 73% (bomba 2) e 78% (bomba 3), cujos custos de aquisição foram, respectivamente, R$ 6.176,00, R$ 8.479,00 e R$ 15.509,00. Os resultados da aplicação do modelo mostraram que: i) a substituição da bomba 1 pela bomba 2 foi viável, sendo o período de recuperação de capital 3,4 anos; ii) a substituição da bomba 1 pela bomba 3 foi viável, sendo o período de recuperação de capital 9,2 anos; iii) a substituição da bomba 2 pela bomba 3 foi inviável, sendo o período de recuperação de capital 21,1 anos superior ao período de amortização do investimento na avaliação econômica, considerado 15 anos.

Segurança, saúde e ergonomia de trabalhadores em galpões de frangos de corte equipados com diferentes sistemas de abastecimento de ração

O abastecimento de ração nos galpões avícolas pode ser feito de forma manual ou automática, e por demandar esforço acredita-se que o abastecimento manual pode expor o tratador a sobrecarga física. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar os fatores ergonômicos, a postura adotada para a realização das atividades de manejo, bem como a influência na biomecânica dos trabalhadores atuantes em galpões avícolas equipados com comedouro tubular ou automático. Os fatores ergonômicos analisados foram: carga física de trabalho, ambiente térmico, análise postural e biomecânica. Verificou-se que, nos galpões onde o sistema de abastecimento de ração era tubular, os trabalhadores estiveram expostos a maior esforço físico. Baseado no ambiente térmico, o manejo foi considerado pesado para os dois sistemas de abastecimento. As posturas adotadas na maioria das atividades merecem ações corretivas imediatas. O manejo nos galpões equipados com comedouro tubular expõe os trabalhadores a risco de lesão no ombro, cotovelo, dorso, coxofemoral, joelho e tornozelo. Desta forma, pode-se concluir que o manejo em galpões avícolas equipados com comedouro tubular pode ser considerado prejudicial para o tratador, expondo-o a riscos de lesão no corpo.

Velocidade econômica de escoamento e custos de energia de bombeamento

Diversos fatores podem atuar como limitante para a atividade agrícola irrigada, dentre os quais a energia utilizada no sistema de irrigação tem grande destaque. Ainda que o sistema esteja hidraulicamente correto, ele pode não estar sendo economicamente viável para o produtor. Neste trabalho, foram feitas simulações para a determinação do diâmetro mais econômico para adutoras de aço galvanizado e PVC. Também foram obtidos modelos para a determinação dos custos de bombeamento. Foi constatado que, para tubulações de aço galvanizado, a velocidade econômica variou entre 0,67 e 1,63 m s-1 e para PVC variou entre 0,62 e 1,97 m s-1. Com os modelos gerados neste trabalho, é possível obter de forma mais rápida os parâmetros econômicos que envolvem os sistemas de bombeamento.