Uso da Espectrometria de Infravermelho nas aferições de gases de efeito estufa na suinocultura Maria Luísa Appendino Nunes Doutoranda: Física do Ambiente Agrícola Prof. Sergio Oliveira Moraes

Introdução Preocupações com o aquecimento global Agropecuária: Destaque aos ruminantes Suinocultura: Importância crescente Fundamental: Quantificar as emissões de uma forma holística Questão ambiental e econômica

Gases de efeito estufa CO2, CH4, N2O, Hidrofluorcarbonos (HFCs), Perfluorcarbonos (PFCs) e Hexafluoreto de Enxofre (SF6). Equivalentes carbono Para cálculo dos equivalentes carbono emitidos, leva-se em conta o impacto relativo do gás, em relação ao CO2. CH4: 21 vezes em relação ao CO2 N2O: 310 vezes em relação ao CO2

Gases de efeito estufa Fonte: MCT (2000) GASES ATMOSFÉRICOS, FONTES E CONTRIBUIÇÃO PARA O AUMENTO DO EFEITO ESTUFA 2º contribuinte para o aquecimento da terra. Fonte: MCT (2000) 4

Fatores que determinam a emissão: - Estágio de criação, - Genética - Dieta - Plano nutricional - Instalação - Manejo de dejetos - Condições climáticas (DONG et al., 2007).

Definição do sistema Escolha de indicadores ambientais: Definição das fronteiras do sistema em questão (Halberg et al., 2005) Quando a emissão de GEE é adotada como indicador de sustentabilidade, precisa-se definir as fronteiras do sistema em questão. Fonte: Angonese et al. (2007).

Quantificação de emissões Ar: entrada e saída Quantidade de gás emitida pelo sistema: Fora da instalação Exaustores Uma vez definindo-se a fronteira do sistema (uma baia, por exemplo), será necessário realizar amostragens do ambiente de entrada e do ambiente de saída. Para o (Concentração saída – Concentração entrada)* Taxa ventilação

Quantificação de emissões Tendência: (Basset-Mens et al., 2006; Amon et al., 2007; Dong et al., 2007; Vergé et al., 2009) Emissão média/hora Massa de suínos EMISSÃO/Kg SUÍNO/HORA

Espectrometria de Infravermelho (FTIR de alta resolução) Vantagens: Permite detecção contínua A campo Baixo custo de operação Permite detecção de NH3, N2O e CH4 (Amon et al., 2007)

Espectrometria de Infravermelho (FTIR de alta resolução) Princípio Físico: Ligações químicas vibram em várias freqüências, dependendo do elemento e do tipo de ligação; Aumento da freqüência de vibração  Absorção de energia luminosa Freqüências: Estado fundamental (menores freqüências) e estado excitado (maiores freqüências) O feixe de luz atravessa o gás e este se ioniza e vibra

Espectrometria de Infravermelho (FTIR de alta resolução) A energia correspondente a esta transição entre estados varia de 1-10 kcal/mol  Porção infravermelha Diferença nos estados energéticos Energia de absorção de luz E1 – E0 = hc/l Estado excitado Estado Fundamental h=Constante de Planck c=Velocidade da luz l=Comprimento de onda A energia correspondente a esta transição entre estados varia de 1-10 kcal/mol, o que corresponde à Porção infravermelha do espectro eletromagnético

Espectrometria de Infravermelho (FTIR de alta resolução) Fonte: MCASLAB

Considerações Finais Melhorias ambientais altamente relacionadas com a acurácia dos métodos de monitoramento; Agropecuária  Qualidade do produto dependente dos indicadores ambientais; O uso de equipamentos adequados não garante o correto levantamento de dados ambientais.

Bibliografia Amon, B., Kryvoruchko, V., Fröhlich, M., Amon, T., Pöllinger, A., Mösenbacher, I., Hausleitner, A. Ammonia and greenhouse gas emissions from a strawflow system for fattening pigs: housing and manure storage. Livest. Sci. 112 (3), 199–207. 2007. Angonese, A.R. Campos, A.T. Welter, R.A. Potencial de redução de emissão de equivalente de carbono de uma unidade suinícola com biodigestor. Eng. Agríc. Jaboticabal, v.27, n.3, p.648-657, set./dez.2007 Basset-Mens, C., Werf, H.M.G., Durand, P., Leterme, P. Implications of Uncertainty and Variability in the Life Cycle Assessment of Pig Production Systems. Int J LCA 11 (5) 298 – 304 (2006). Dong,H, Zhu, Z., Shang, B., Kang, G., Zhu, H., Xin, H. Greenhouse gas emissions from swine barns of various production stages in suburban Beijing, China. Atmospheric Environment 41 (2007) 2391–2399. Vergé, X.P.C., Dyer, J.A., Desjardins, R.L., Worth, D. Greenhouse gas emissions from the Canadian pork industry. Livestock Science 121 (2009) 92–101. Wcaslab..Disponível em http://www.wcaslab.com/TECH/tbftir.htm

OBRIGADA!