Metaheurística algoritmo genético para solução de problemas de planejamento florestal com restrições de integridade

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar um algoritmo genético (AG) para a solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de integridade. O AG foi testado em quatro problemas, contendo entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima, periodicamente. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O AG foi codificado em ambiente delphi 5.0 e os testes foram realizados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho do AG foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os valores ou categorias dos parâmetros do AG foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises foram realizadas através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou ao AG eficácia média de 94,28%, valor mínimo de 90,01%, valor máximo de 98,48%, com coeficiente de variação de 2,08% do ótimo matemático, obtido pelo algoritmo exato branch and bound. Para o problema de maior porte, a eficiência do AG foi cinco vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound. O AG apresentou-se como uma abordagem bastante atrativa para solução de importantes problemas de gerenciamento florestal.

Metaheurística Simulated Annealing para solução de problemas de planejamento florestal com restrições de integridade

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar a metaheurística SA para solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de integridade. O algoritmo SA desenvolvido foi testado em quatro problemas, contendo entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima, periodicamente. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O algoritmo SA foi codificado em liguagem delphi 5.0 e os testes foram efetuados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho da SA foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os diferentes valores ou categorias dos parâmetros da SA foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises foram realizadas através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou à SA eficácia média de 95,36%, valor mínimo de 83,66%, valor máximo de 100% e coeficiente de variação igual a 3,18% do ótimo matemático obtido pelo algoritmo exato branch and bound. Para o problema de maior porte, a eficiência da SA foi dez vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound. O bom desempenho desta heurística reforçou as conclusões, tiradas em outros trabalhos, do seu enorme potencial para resolver importantes problemas de gerenciamento florestal de difícil solução pelos instrumentos computacionais da atualidade.

Pirólise de resíduos do coco-da-baía (Cocos nucifera Linn) e análise do carvão vegetal

Este trabalho objetivou realizar a pirólise de resíduos do coco-da-baía (Cocos nucifera Linn) e efetuar a análise química imediata do carvão vegetal produzido. Carvão vegetal, líquido pirolenhoso e gases não-condensáveis foram produzidos sob as temperaturas máximas de destilação de 350, 450 e 550 ºC. Submeteram-se à pirólise o coco inteiro e o seu endocarpo (verde e maduro), adotando como referência o carvão derivado do lenho de eucalipto (Eucalyptus urophylla S. T. Blake). O rendimento gravimétrico do carvão do coco inteiro, pirolisado na temperatura máxima de 350 ºC, foi estatisticamente superior aos dos demais tratamentos. Os maiores rendimentos em gases condensáveis foram obtidos a partir da pirólise do endocarpo verde, sob as três temperaturas máximas de pirólise analisadas. Os maiores teores de carbono fixo foram apresentados pelos carvões derivados do endocarpo do coco maduro, pirolisados nas temperaturas máximas de 450 e 550 ºC. Houve a equiparação estatística dos rendimentos em carbono fixo dos carvões do endocarpo do coco maduro e do lenho de eucalipto, pirolisados sob as três temperaturas máximas ora analisadas, e do coco inteiro destilado a 450 e 550 ºC.

Análise econômica do cultivo e extração do óleo essencial de Melaleuca alternifolia Cheel

Este trabalho estudou a viabilidade econômica do cultivo e extração do óleo essencial de um plantio de Melaleuca alternifolia Cheel. Foi realizado um levantamento dos rendimentos e custos da cultura das atividades de produção de mudas, implantação, manutenção, colheita, transporte e extração do óleo essencial, bem como as receitas. A análise econômica foi realizada utilizando-se os seguintes indicadores econômicos: Valor Presente Líquido, Razão Benefício/Custo, Taxa Interna de Retorno, Valor Anual Equivalente e Custo Médio de Produção. Posteriormente foi feita uma análise de sensibilidade, utilizando-se a técnica de simulação de Monte Carlo, por meio do software @Risk. Uma vez reunidos e analisados os dados, fixaram-se parâmetros mínimos, médios e máximos para as distribuições de probabilidade triangular dos custos de implantação, manutenção, colheita, destilação e da receita, oriundos do projeto de produção do óleo essencial, permitindo uma melhor avaliação dos indicadores econômicos perante a análise de riscos. Como resultado, obteve-se um rendimento de 81,82 L de óleo essencial por ha por ano, conseqüentemente um lucro anual de R$497,18 por hectare, enquanto a análise de sensibilidade apresentou uma baixa probabilidade de a atividade tornar-se inviável economicamente.

Influência dos créditos de carbono na viabilidade financeira de três projetos florestais

O presente trabalho teve como objetivo estudar a influência dos créditos de carbono na viabilidade financeira de três projetos florestais. Os projetos analisados foram: heveicultura, eucalipto e pinus para produção de borracha, celulose e resina, respectivamente. O Valor Presente Líquido (VPL), a Taxa Interna de Retorno (TIR), o Valor Esperado da Terra (VET) e o Valor Anual Equivalente (VAE) foram os indicadores utilizados na avaliação financeira, a uma taxa de desconto de 10% ao ano. Os resultados deste trabalho indicaram que, com esta taxa, os projetos de eucalipto e pinus foram viáveis sem os recursos adicionais dos CERs (Certificados de Emissões Reduzidas), ressaltando-se que a inclusão dos créditos de carbono propiciou aumento da viabilidade financeira destes. Já o projeto da heveicultura mostrou-se viável apenas com os Certificados de Carbono. A receita advinda da venda dos CERs aumentou consideravelmente a viabilidade financeira dos três projetos, mesmo considerando a tonelada de CO2 a US$3,00. Caso o Protocolo de Kyoto seja ratificado, haverá um incremento no preço pago pela tonelada de CO2, que ocasionará o aumento da contribuição dos CERs em projetos florestais.

Análise econômica de sistemas agroflorestais na Amazônia ocidental, Machadinho d'Oeste- RO

O objetivo deste estudo foi realizar a análise financeira e a simulação de risco de investimento em sistemas agroflorestais (SAFs) implantados em 1987, no Campo Experimental da Embrapa Rondônia, localizado no município de Machadinho d'Oeste, RO. A análise financeira foi realizada mediante os métodos de avaliação de projetos florestais, e para a análise de risco utilizou-se a técnica de simulação de Monte Carlo, mediante o programa @RISK. Entre os arranjos testados, o SAF T1 Castanha-do-brasil-banana-pimenta-do-reino-cupuaçu apresentou o melhor desempenho financeiro em relação aos SAFs T2 Freijó-banana-pimenta-do-reino-cupuaçu e T3 Pupunha-banana-pimenta-do-reino-cupuaçu . Os custos com tratos culturais e colheita representaram mais de 70% da composição dos custos totais, e a participação da mão-de-obra foi superior a 50% nas fases de preparo da área e de manutenção (tratos culturais) dos SAFs. A simulação da análise de risco indicou que as variáveis que afetaram o Valor Presente Líquido no Horizonte Infinito (VPL*), de acordo com a ordem de importância (R), foram: taxa de desconto, preço do fruto de cupuaçu (Theobroma grandiflorum), custo de colheita, preço da madeira de castanha-do-brasil (Bertholletia excelsa) e o custo de tratos culturais. Apesar do alto custo de implantação e manutenção, o SAF T1 apresentou uma probabilidade de 15% de os valores do Valor Presente Líquido (VPL) se concentrarem em torno de R$35.000 ha-1.ano-1.

Alteração na estrutura diamétrica de uma floresta ombrófila mista no período entre 1979 e 2000

Com o objetivo de estudar as alterações na estrutura diamétrica ocorridas numa Floresta Ombrófila Mista localizada na Estação Experimental da Universidade Federal do Paraná (UFPR) (São João do Triunfo, PR), nove parcelas, totalizando nove hectares avaliados inicialmente em 1979, foram recuperadas e remedidas em 2000. Em 1979, todos os indivíduos arbóreos com DAP igual ou superior a 20 cm foram identificados e numerados e tiveram seus diâmetros medidos. Em 2000, usando os mesmos critérios de inclusão, os indivíduos que não haviam sido computados em 1979 foram considerados como ingressos e os não encontrados, como mortos. Em 1979, nos nove hectares estudados foram encontrados 2.133 indivíduos e 51 espécies; em 2000, 2.202 indivíduos e 55 espécies. A floresta apresentou uma mortalidade de 513 indivíduos (24,05%) e um ingresso de 591 outros (27,71%), o que representa um aumento líquido de 3,66% no número de indivíduos, no período analisado. A distribuição diamétrica do conjunto de espécies apresentou a forma decrescente, do tipo J-invertido, nas duas avaliações, entretanto a freqüência de indivíduos nas classes diamétricas superiores (acima de 50 cm) aumentou significativamente em 2000. Matayba elaeagnoides e Ocotea porosa diferiram das demais espécies, sendo as únicas a não apresentar distribuição diamétrica na forma de J-invertido. Em 1979, Araucaria angustifolia tinha 11,66% de seus indivíduos localizados nas classes diamétricas acima dos 50 cm, e as folhosas apenas 6,37%. Em 2000, 25,42% dos indivíduos de A. angustifolia estavam em classes acima dos 50 cm, enquanto 8,99% das folhosas ocupavam a mesma posição. Entre as parcelas, houve variações, algumas aumentaram o número de indivíduos (1, 6, 7, 21 e 22) e outras diminuíram (10, 17, 18, 30). O estudo indicou também que a permanência da espécie na futura estrutura da floresta não é garantida pela grande quantidade de indivíduos nas classes de diâmetros menores, mas sim pela capacidade de competição que a espécie apresenta.

Influência do cálculo de depreciação no imposto de renda e no fluxo de caixa de uma atividade de transporte florestal

Este trabalho buscou ilustrar um cenário de alternativas na cobrança de impostos, baseado em diferentes métodos de depreciação. A referência foi a atividade de transporte florestal, sendo o estudo desenvolvido para o caminhão bitrem. O fluxo de caixa foi calculado antes e depois dos impostos, sendo estes determinados com base num porcentual incidido sobre a renda tributável, que variou em função das metodologias utilizadas no cálculo da depreciação. Após a elaboração do fluxo de caixa pós-impostos, realizou-se um estudo econômico utilizando o Valor Presente Líquido (VPL). O impacto do imposto de renda ocasionou retrações na VPL de 53,36%, 52,22%, 50,54%, 48,07% e 47,72% quando se consideraram, respectivamente, os seguintes métodos de depreciação: soma inversa dos dígitos, fundo de renovação, linear, exponencial e soma dos dígitos. A metodologia mais compatível para o bitrem foi a mesma que apresentou maior VPL (soma dos dígitos), indicando que o método adotado pelo governo pode acarretar sobrecarga tributária. Isso reflete a necessidade de se estabelecerem critérios mais justos na cobrança de impostos, através da adoção de metodologias mais adequadas às realidades dos equipamentos.

Eficiência das auxinas (AIB e ANA) no enraizamento de miniestacas de clones de Eucalyptus cloeziana F. Muell

Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência das auxinas AIB (ácido indolbutírico) e ANA (ácido naftalenoacético) no enraizamento adventício de miniestacas de clones de Eucalyptus cloeziana. Foram utilizadas miniestacas provenientes de sete clones de Eucalyptus cloeziana, estabelecidos em minijardim clonal, sendo avaliados os efeitos de AIB (0, 1.500, 3.000 e 6.000 mg L-1) na forma líquida e em pó e ANA (0, 3.000 e 6.000 mg L-1) na forma líquida. Os resultados apontaram ser a miniestaquia técnica viável na propagação vegetativa dos clones de Eucalyptus cloeziana estudados, apresentando, de modo geral, alto índice de enraizamento das miniestacas. Os clones com maior potencial de enraizamento adventício responderam mais positivamente às menores dosagens de AIB, enquanto nos clones com capacidade de enraizamento reduzida houve tendência de as maiores dosagens de AIB serem mais eficientes no enraizamento, independentemente da forma de aplicação do fitorregulador (líquido ou pó). O ANA, de modo geral, não influenciou significativamente o enraizamento das miniestacas da maioria dos clones estudados.

Avaliação econômica de sistemas agroflorestais implantados para recuperação de reserva legal no Pontal do Paranapanema, São Paulo

O Pontal do Paranapanema, extremo oeste do Estado de São Paulo, é conhecido em todo o Brasil devido aos conflitos pela posse da terra, protagonizados pelo Movimento dos Trabalhadores Rurais Sem Terra (MST), que transformou significativamente a paisagem da região, onde atualmente se observam pequenas ilhas de assentamentos rurais imersos numa matriz de grandes pastagens. O Código Florestal prevê que esses assentamentos, assim como qualquer propriedade rural, deve manter 20% de sua área com cobertura vegetal arbórea. Essa área, conhecida como Reserva Florestal Legal, deve ser restaurada, caso não exista. Assim, esta pesquisa se desenvolveu no assentamento Santa Zélia, Município de Teodoro Sampaio, São Paulo, numa área de 15 ha de Reserva Legal. Seis famílias desse assentamento foram responsáveis pela restauração da área, através de módulos agroflorestais (Taungya) temporários. Dois indicadores foram utilizados para avaliação econômica da produção agrícola na área: Valor Presente Líquido (VLP) e Relação Benefício-Custo (RB/C). Os resultados indicaram valores positivos em todas as famílias analisadas, levando à conclusão de que sistemas agroflorestais podem ser adotados na recuperação de áreas de reserva legal em propriedades rurais. Sua maior ou menor viabilidade econômica irá depender de um manejo mais intenso na área para produção agrícola e de preços satisfatórios para venda no mercado.

Contribuição do fomento do órgão florestal de Minas Gerais na lucratividade e na redução de riscos para produtores rurais

O objetivo deste estudo foi realizar a análise financeira e a simulação de risco de investimento em projetos de reflorestamentos com eucalipto visando à produção de carvão e madeira para celulose, com e sem fomento florestal do Instituto Estadual de Florestas (IEF/MG). A análise financeira foi realizada mediante os métodos de avaliação de projetos florestais, e para a análise de risco utilizou-se a técnica de simulação de Monte Carlo, por meio do programa @RISK. Entre os projetos testados, aquele visando à produção de carvão com fomento do IEF obteve melhor desempenho financeiro. Verificou-se que os custos de colheita, transporte e carvoejamento são, juntos, responsáveis pela maior parcela do custo total dos projetos.A simulação da análise de risco indicou que as variáveis que afetaram o Valor Presente Líquido (VPL), nos projetos cuja produção final era o carvão, na sua ordem de importância (R), foram: preço dos produtos, produtividade da floresta, taxa de juros, custo de colheita e custo de implantação. Já para a produção de madeira a ordem de importância foi alterada quando se analisou o custo de colheita e de implantação, sendo este último mais influente, de forma negativa, sobre o VPL do Projeto sem fomento florestal.

Unidades de colheita: estratégia para evitar a compactação dos solos florestais

Solos com umidade ótima de compactação menor que a capacidade de campo e solos com má drenagem são mais propensos a serem compactados nas operações de exploração florestal. O conhecimento dessas variáveis permite classificar os solos quanto à sua suscetibilidade à compactação, no entanto essas determinações demandam tempo, recursos e equipamentos específicos. Utilizando 13 solos florestais com ampla variação textural, das fazendas Ariona e Santa Rosa pertencentes à Cia. Suzano de Papel e Celulose, situadas no Estado de São Paulo, desenvolveu-se um índice, denominado diâmetro médio ponderado de partículas, que permitiu estimar a umidade ótima de compactação, a capacidade de campo e o limite líquido baseado apenas na distribuição de tamanho de partículas. Com base nessas características físicas e no consumo médio diário de água de um plantio de eucalipto, foram estabelecidas unidades de colheita a partir do número de dias de repouso necessários para o teor de água de um solo ficar abaixo da umidade ótima de compactação. Tais unidades agrupam solos que precisam do mesmo número de dias após uma chuva (0 a 10 dias) para poderem ser explorados, visando diminuir o impacto da colheita florestal e, em consequência, evitar a necessidade de preparo do solo para diminuir a compactação provocada por essas operações.

Contribuição dos créditos de carbono na viabilidade econômica dos contratos de fomento florestal no sul da Bahia

A região do extremo sul da Bahia é caracterizada por sua extensa produção de eucalipto. Grandes empresas do setor de celulose e papel desempenham importante função na economia da região através dos programas de fomento florestal. Além disso, tem-se que alguns produtores fomentados por essas empresas possuem interesse em incrementar o retorno financeiro de seus contratos de fomento florestal através do recebimento de crédito de carbono. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a contribuição dos créditos de carbono na viabilidade econômica nos contratos de fomento florestal da região. O Valor Presente Líquido (VPL), a Taxa Interna de Retorno (TIR) e o Valor Anual Equivalente (VAE) foram os indicadores utilizados na avaliação financeira, a uma taxa de desconto de 10% ao ano, em 45 contratos de fomento distribuídos em 11 municípios da região, e estimou-se o potencial de estocagem de carbono utilizando dados de estoque de carbono do momento em que os contratos atingiram a idade técnica de corte. Os produtores florestais informaram dados referentes à produção, produtividade e rentabilidade do plantio de eucalipto em seus contratos de fomento. Os resultados da pesquisa mostram que a comercialização dos créditos de carbono pode aumentar consideravelmente a viabilidade financeira do contrato de fomento. Dessa forma, pode-se concluir que o comércio de créditos de carbono é uma atividade viável na região e aumentará os ganhos dos produtores fomentados.

Correlação entre teor de umidade e eficiência energética de resíduos de Pinus taeda em diferentes idades

O crescente uso da biomassa florestal para a geração de energia leva empresas do setor de base florestal a preocuparem-se com a inclusão desta opção no uso múltiplo das florestas. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi verificar a influência da idade de árvores de Pinus taeda nas propriedades energéticas de seus componentes, e a relação existente entre o teor de umidade do material queimado e seu potencial de geração de energia útil para um sistema energético, de modo a determinar a idade ideal para se intervir nos plantios, otimizando o uso de todos os componentes das árvores, sem o esgotamento do solo. Foram realizadas análises energéticas nas folhas, galhos, copa e casca de Pinus taeda com 10, 12, 14 e 24 anos em delineamento experimental completamente casualizado sob esquema fatorial. Os resultados demonstraram que todas as idades podem ser utilizadas para fins de geração de energia. Houve correlação negativa significativa entre poder calorífico líquido e teor de umidade, possibilitando o ajuste de equação para a determinação do poder calorífico líquido em função do teor de umidade dos componentes avaliados nas diferentes idades.

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.