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Tipo do documento: Tese
Título: Viabilidade do aproveitamento da biomassa energética na colheita de povoamento de Pinus em primeiro desbaste
Título(s) alternativo(s): Viability of the use of energy biomass in the harvesting of Pine stand under first thinning
Autor: Pelissari, Carla Krulikowski Rodrigues 
Primeiro orientador: Lopes, Eduardo da Silva
Primeiro coorientador: Figueiredo Filho, Afonso
Segundo coorientador: Silva, Dimas Agostinho da
Resumo: Esta pesquisa teve por objetivo realizar uma avaliação operacional, quantificar e caracterizar a biomassa energética e determinar o estoque de energia e carbono em povoamentos de Pinus taeda L. de diferentes idades submetidos ao regime de desbaste. Especificamente, objetivou-se: quantificar a biomassa energética produzida nos povoamentos por meio das operações de colheita da madeira; verificar as variáveis de influência nas operações de corte e extração; e quantificar o potencial de energia da biomassa e as emissões de dióxido de carbono nas diferentes idades dos povoamentos. O estudo foi realizado na empresa Araupel, localizada no município de Quedas do Iguaçu, estado do Paraná, sendo os dados obtidos em povoamentos com 7, 8, 9 e 10 anos de idade no modelo de desbaste misto com remoção total de 50% das árvores, realizado de forma sistemática na quinta linha do plantio e nas linhas adjacentes de forma seletiva. Inicialmente, o volume e a biomassa florestal aérea foram quantificados pelo método destrutivo, segmentando as árvores em toras grossas, toras finas, ponteira, acículas, casca e galhos. Em seguida, foi realizada uma avaliação técnica e de custos do harvester e forwarder determinando a eficiência operacional, o rendimento energético, a produtividade e os custos operacionais e de produção. As variáveis que influenciaram na execução das operações foram analisadas por modelagem estatística. As toras finas, ponteiras, acículas, casca e galhos foram analisados para a determinação do potencial energético dos povoamentos, com a determinação da massa específica básica, poder calorífico superior e inferior, composição química e determinação do índice valor de combustível. Os resultados mostraram que as melhores idades para execução do desbaste para a geração de biomassa lenhosa foram aos 9 e 10 anos, com maior produção de toras grossas para fins industriais. Ao avaliar a colheita da madeira no desbaste nestas idades, constatou-se que a produtividade média do harvester foi de 26,5 e 25,1 m³ por hora efetiva (he), com custo médio de produção de R$ 4,74 m-3 e R$ 5,00 m-3 , enquanto do forwarder foi de 37,0 e 37,6 m³ he-1 , com custo médio de produção de R$ 4,89 m-3 e R$ 4,81 m-3 para as idades de 9 e 10 anos, respectivamente. Na estimativa da produtividade e custos das máquinas, comprovou-se que o volume individual influenciou significativamente na produtividade e nos custos de produção do harvester, enquanto o volume de carga influenciou na produtividade e custos de produção do forwarder. Ao avaliar a produção de energia a partir da biomassa energética verificou-se que o potencial foi similar em todas as idades avaliadas. Em relação às características energéticas das toras finas e dos resíduos, as idades 9 e 10 anos se destacaram em relação ao índice valor de combustível, principalmente nos componentes toras finas, ponteiras e galhos. Desta maneira, comprovou-se que o aproveitamento da biomassa residual da colheita de madeira apresenta viabilidade na geração de energia, sendo semelhante a quantidade de energia e o potencial de emissão de CO2 nas diferentes idades dos povoamentos.
Abstract: The aim of this study was to carry out an operational evaluation, quantify and characterize the energy biomass and determine the energy and carbon stocks in Pinus taeda L. stands of different ages and under thinning regime. Specifically, the objective was to quantify the energy biomass produced in the stands by means of the wood harvesting operations; to verify the influence of variables in cutting and extraction operations; and quantify the biomass energy potential and carbon dioxide emissions at the different ages of the stands. The study was carried out at the Araupel company, located in the municipality of Quedas do Iguaçu, Paraná State, in which the data were obtained in stands at 7, 8, 9, and 10 years old in the mixed thinning method with removal of 50% of all trees and carried out in a systematic mode in the fifth line of the stand and in the adjacent lines of selective mode. Initially, volume and above-ground biomass were quantified by destructive method, in which the trees were segmented in saw wood, firewood, tip, leaves, bark, and branches. Subsequently, a technical and cost evaluation of the harvester and forwarder machines was carried out for determining operational efficiency, energy efficiency, productivity, and operational and production costs. The variables that influenced in the execution of the operations were analysed by statistical modeling. The firewood, tips, leaves, barks, and branches were analysed for determining the energy potential of stands, by means of basic specific mass, higher and inferior heating value, chemical composition and determination of the fuel value index. The results showed that the best ages for applying thinnings that aim woody biomass were 9 and 10 years old, with a largest production of saw wood. When evaluating the harvesting of the wood in the thinning at these ages, it was verified that the average harvester productivity was 26.5 and 25.1 m³ per hour effective (he), with average production cost of R$ 4.74 m-3 and R$ 5.00 m-3 , while the forwarder was 37.0 and 37.6 m³ he-1 , with average production costs of R$ 4.89 m-3 and R$ 4.81 m-3 for the ages 9 and 10 years old, respectively. For estimating productivity and costs of the machines, it was verified significant influence of the individual volume on the productivity and production costs of the harvester, while the load volume influenced on the productivity and production costs of the forwarder. When evaluating the energy production from the energy biomass it was verified that the potential was similar in all evaluated ages. In relation to the energy characteristics of thin firewoods and residues, the ages 9 and 10 years old stood out in relation to the fuel value index, mainly in the components firewood, tips, and branches. In this way, it was verified that the usage of the residual biomass of the wood harvesting presents viability in the energy generation, being similar to the amount of energy and the potential of CO2 emission in the different ages of the stands.
Palavras-chave: Colheita florestal
Energia de biomassa
Produtividade
Sustentabilidade
Forest harvest
Biomass energy
Productivity
Sustainability
Área(s) do CNPq: CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL
RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::MANEJO FLORESTAL
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Florestais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais (Doutorado)
Citação: Pelissari, Carla Krulikowski Rodrigues. Viabilidade do aproveitamento da biomassa energética na colheita de povoamento de Pinus em primeiro desbaste. 2017. 103 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais - Doutorado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati-PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1346
Data de defesa: 20-Fev-2017
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais (Doutorado)

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