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1 Avaliação emergética da produção de biomassa de aguapé e da produção industrial de bio-óleo e carvão Luz Selene Buller Orientação: Prof. Dr. Enrique.

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1 1 Avaliação emergética da produção de biomassa de aguapé e da produção industrial de bio-óleo e carvão Luz Selene Buller Orientação: Prof. Dr. Enrique Ortega Co-orientação: Dr. Ivan Bergier

2 2 Avaliar e discutir qual é o nível de colheita sustentável do aguapé considerando suas funções ecossistêmicas. Realizar a avaliação emergética do sistema natural de produção de aguapé e do processo produtivo de bio-óleo e carvão por pirólise rápida em ausência de oxigênio. Objetivos

3 3

4 4 Área de estudo Delimitada por Souza et al., 2010 Total: 17948,5 km²

5 5 Modelo sistêmico da produção de biomassa

6 6 Equações diferenciais do modelo Para construir um programa para a simulação do sistema em estudo, devem-se obter os valores dos estoques (variáveis de estado) e dos fluxos.

7 7 Dados para a modelagem da produção de biomassa Análise da cobertura vegetal por imagens de satélite para um período de 17 anos realizada por Souza et al. (2010) que indica a ocupação territorial coberta por macrófitas em relação à altura do rio Paraguai em Ladário. Carga de fósforo nos rios da área de estudo (resumos Congresso de Ecologia Brasileira: Mármora et al., 2005; Moreira et al., 2007 e Silva et al., 2007). Estimativa da exportação de camalotes em Corumbá realizada por Ramires (1993).

8 8 Quantidade de biomassa de aguapé A quantidade de biomassa produzida sazonalmente na área de estudo foi determinada utilizando-se a equação 1. (Equação 1)

9 9 Os valores considerados para o cálculo da quantidade de biomassa de aguapé na área delimitada foram: Aoctotal, área ocupada por macrófitas em unidade de área = valores em km² (Souza et al., 2010) %ag, percentual de aguapé contido no total de vegetação aquática = 70% (Castro et al., 2010) d, a densidade mássica do aguapé em unidade de massa seca por unidade de área = 2,1 kg MS.m -2 (Vianna et al., 2010) Quantidade de biomassa de aguapé

10 10 Variação sazonal de biomassa de aguapé A curva de produção sazonal foi aproximada por uma senoidal utilizando a equação 2 (Odum &Odum, 2000). (Equação 2) Y é uma função senoidal ou f(x) = seno(x) V é a média dos valores da grandeza utilizada R é a valor máximo da variação da grandeza utilizada, ou seja, é o quanto a grandeza varia em relação à sua média (amplitude) 6,28 é o valor em radianos do ciclo senoidal completo t é a unidade de tempo utilizada (meses, dias, etc.) f é o período de tempo para o modelo em função da unidade de tempo utilizada, por exemplo 1 (um) ano que significa 12 meses

11 11 Foram calculados os valores médios em massa seca para a época da cheia, 1,27x107 ton MS, os valores para a época de seca, 9,08x104 ton MS e a produção anual de biomassa, 7,68 x107 ton MS. Variação sazonal de biomassa de aguapé

12 12 Consumo de biomassa por herbivoria e senescência / produção de detritos Considerou-se que: a quantidade de biomassa consumida por herbivoria é de 10% da produção (Esteves, 1988; Lodge, 1998); a quantidade de biomassa (lixiviada) que se torna detrito é de 35% (Mitsch, 1975).

13 13 Estoque de fósforo na coluna de água Este estoque depende: da entrada de nutrientes carreados pelo pulso de inundação, da entrada de nutrientes provenientes do metabolismo dos consumidores e da devolução de nutrientes decorrentes da lixiviação dos tecidos vegetais senescentes.

14 14 Entrada de fósforo com o pulso de inundação Estes valores de fósforo foram calculados como a soma das cargas de P nos afluentes do rio Paraguai a jusante da área delimitada.

15 15 A curva sazonal foi aproximada por uma senoidal utilizando a equação 2 (Odum &Odum, 2000). Entrada de fósforo com o pulso de inundação

16 16 Entrada de fósforo com a ciclagem pelos consumidores O volume de fósforo reciclado pelos consumidores foi estimado sobre a contribuição dos jacarés que são abundantes no Pantanal. Esta estimativa pode ser melhorada considerando-se as contribuições dos peixes e das aves. A partir de estimativas da população de jacarés na área de estudo (Mourão et al., 2000) e de estudos sobre a ciclagem de fósforo por jacarés (Silva et al., 2006), obteve-se o valor de 0,0128 ton de fósforo por mês para esta entrada.

17 17 Entrada de fósforo pela lixiviação da biomassa senescente Neste estudo considerou-se que 70% do P contido na biomassa lixiviada na fase inicial da decomposição retorna para a coluna de água re-abastecendo o estoque de nutrientes. Este valor foi estimado considerando-se as observações experimentais de Reddy e DeBusk (1987) que indicam que 30% da carga de fósforo de um leito construído cultivado com aguapé é imobilizada no sedimento.

18 18 Com os dados e considerações anteriormente descritos foram calculados os valores dos fluxos e dos coeficientes das equações. Por meio de cálculos iterativos são obtidos valores para os incrementos do estoque de fósforo ao longo do tempo.

19 19 Remoção de fósforo

20 20 Exportação de biomassa no rio Paraguai e colheita

21 21 Avaliação emergética A Avaliação Emergética (AE) permite avaliar a renovabilidade, a emergia líquida de um sistema, a carga ambiental e a relação de troca entre o sistema natural e o sistema humano. Os índices obtidos permitem avaliar a eficiência ambiental e econômica do processo.

22 22 Modelo sistêmico da produção de biomassa

23 23 Tabela emergética da produção de biomassa de aguapé

24 24 Comparação da ordem de grandeza das transformidades obtidas

25 25 Gráficos das intensidades emergéticas sazonais

26 26 Diagrama sistêmico do processo produtivo de biocombustíveis (pirólise rápida de biomassa)

27 27

28 28 Diagrama detalhado da pirólise rápida de biomassa

29 29 Tabela emergética para o sistema: sem fluxos financeiros e sem externalidades

30 30 Tabela emergética para o sistema: com fluxos financeiros e com externalidades

31 31 Comparação entre os itens das tabelas

32 32 Comparação entre fluxos agregados

33 33 Indicadores emergéticos para o sistema de produção de biocombustíveis EYR é uma medida da contribuição potencial do processo estudado à economia em decorrência da exploração do recurso local. Processos para obter combustíveis fósseis apresentam alto EYR. EIR é uma medida da dependência da economia para o processo. Quanto maior este índice, mais intenso é o uso dos recursos da economia e mais dinheiro circula. ELR é uma medida da pressão de um processo sobre o ambiente, uma medida do stress ecossistêmico. Quanto mais o desenvolvimento se afasta do processo natural, maior o ELR. EER é uma medida do quanto é justa uma troca. O processo entrega valor aos compradores que devolvem dinheiro.

34 34 Obrigada a todos! Agradecimentos especiais:


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