PROJETO DE PRODUÇÃO DE BIOMASSA PARA GERAÇÃO ENERGIA ELÉTRICA

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1 PROJETO DE PRODUÇÃO DE BIOMASSA PARA GERAÇÃO ENERGIA ELÉTRICA I - INTRODUÇÃO: Este projeto se propõe a produção simultânea de energia térmica e mecânica a partir de um único combustível, sendo esta última habitualmente convertida em energia elétrica através de um gerador. Os sistemas de cogeração mais utilizados são a turbina a gás, turbina a vapor, motor alternativo e célula de combustível, situando-se as principais diferenças entre eles nos rendimentos elétricos e térmicos obtidos. Todos eles têm em comum um aproveitamento útil da energia primária (biomassa, gás natural, etc.) superior a 80%, sendo, por isso, a cogeração é considerada uma referência nas medidas de eficiência energética. Existem unidades de cogeração com potências desde 15 kw até várias dezenas de MW, podendo ser instaladas em pequenas até grandes unidades. A sua implementação deve ser sustentado por um estudo de viabilidade econômico/financeiro para verificação detalhada dos investimentos e retorno do projeto. Normalmente os principais combustíveis utilizados são: capim Elefante, capim Mombaça, bagaço de cana, cavaco, gás natural, etc. II VANTAGENS: Geração de energia através de fonte renovável; Prazo de montagem e construção baixo; Retorno do investimento rápido; Linha de Financiamento BNDES juros baixos; Preço da energia ascendente; Disponibilidade de utilização de energia térmica vapor em outro processo; Possibilidade de venda de crédito de carbono; Tecnologia de ponta disponível. 1

2 III - CAPIM ELEFANTE PARAÍSO: O HÍBRIDO HEXAPLOIDE (Pennisetum hybridum). Foi obtido pelo cruzamento do capim elefante comum (Pennisetum purpureum Schum) com o milheto (Pennisetum americanum), mediante a adição de colcichina. Este capim foi obtido por HANNA em 1980, na Estação experimental de Tifton no Estado da Geórgia/USDA-ARS/UG-USA e em 1995 foi introduzido no Brasil, pelo Engenheiro Agrônomo Herbert Vilela, no município de São Sebastião do Paraíso (MG) através da MATSUDA GENÉTICA, com o nome de capim elefante Paraíso (homenagem ao município). Daquela introdução, até a presente data, têm sido feitos inúmeros trabalhos de pesquisa em parceria com as UNIVERSIDADES da FLORIDA, UFMG, UFU e outras Instituições Oficiais Brasileiras de Pesquisa. A cultura de capim elefante Paraíso (Pennisetum hybridum) é altamente eficiente na fixação de CO2 (gás carbônico) atmosférico durante o processo de fotossíntese para a produção de biomassa vegetal (C4). Esta característica é típica de gramíneas tropicais que crescem rapidamente e são mais eficientes no uso da energia solar incidente e da água disponível no solo para a produção de biomassa vegetal. Por ser uma espécie de rápido crescimento e de eficiente produção de biomassa vegetal, o capim-elefante apresenta um alto potencial para uso como fonte alternativa de energia Além disso, deve-se destacar que o capim elefante, por apresentar um sistema radicular bem desenvolvido, poderia contribuir de forma eficiente para aumentar o conteúdo de matéria orgânica do solo. QUESADA (2004) comenta que a produção de material energético alternativo através de biomassa vegetal representa hoje um desafio para a ciência, e para os países de um modo geral, principalmente, os em desenvolvimento. A utilização de combustíveis fósseis e seus derivados ocasionam graves conseqüências, pois são fontes finitas de energia, e contribuem para o efeito estufa que ameaça o equilíbrio do clima da terra. Como a queima de biomassa, no máximo recicla o CO2, que foi retirado da atmosfera pela fotossíntese, tudo indica que, em longo prazo, esta será a alternativa energética para contornar a crise ambiental e a dependência ao petróleo que vive o planeta. Soma-se a isso, o fato de que, entrando em vigor o Protocolo de Kyoto, os países que obtiverem energia através de mecanismos de desenvolvimento limpo (MDL), obterão créditos através da venda do carbono não emitido. O capim elefante, só recentemente despertou o interesse dos grandes consumidores e empresários de 2

3 energia. Trata-se de uma gramínea semelhante à cana, trazida da África há mais de meio século e usada comumente como alimento para o gado. O interesse energético por esta espécie foi despertado por sua alta produtividade. Sua biomassa seca pode gerar 25 unidades de energia para cada uma de origem fóssil consumida em sua produção. Por sua vez, a cana convertida em etanol, alcança uma relação de apenas nove por uma. Mas esses dois líderes em balanço energético enfrentam desafios e caminhos distintos antes que possam competir, por exemplo, em geração de eletricidade. O interesse energético por está espécie foi despertado por sua alta produtividade. Enquanto o eucalipto, a planta mais comum no Brasil para produzir celulose e carvão vegetal, produz até 15 toneladas de biomassa seca por hectare ao ano, em média, e até 20 toneladas nas melhores condições; o capim elefante produz de 30 a 40 toneladas, por hectare e por ano, segundo os dados disponíveis na literatura brasileira. Ainda, o eucalipto necessita de sete anos para alcançar porte adequado para corte, enquanto o capim, além de oferecer mais de dois cortes por ano, o seu primeiro corte pode ser feito aos 150 de idade (dias após plantio), devido ao seu rápido crescimento. Sua produtividade pode ser ampliada, já que se trata de uma espécie pouco estudada e com pouco melhoramento genético. A Embrapa Agro biologia identificou, após 10 anos de estudos, variedades comuns para fins energéticos, por sua produtividade sem fertilização nitrogenada, mas ainda com pouco sucesso. 2 DURABILIDADE: O capim elefante Paraíso é o único capim elefante perene que se multiplica por semente por ser híbrido e possuir seis genomas. A planta acumula reservas na forma de carboidratos (amido) nos rizomas até o final do outono, o que favorece a sua persistência. Entretanto, cortes contínuos, a intervalos de 28 dias, reduzem o vigor das rebrotas até completa exaustão das reservas (VILELA et al., 1997). Plantas cortadas duas vezes pôr ano, apresentam a mesma reserva nos rizomas do que aquelas não cortadas (DIZ et al., 1994). DIZ et al. (1994) obteve pôr seleção, ótimos genótipos que mostraram boa persistência com vigor adequado pôr vários anos após o estabelecimento. A sobrevivência após corte variou de 88 a 100%, no decorrer do trabalho. SCHANK et al. (1989) verificaram que este híbrido tolera temperaturas muito baixas (-18ºC). Verificaram que após a condição de estresse térmico, 65% das plantas retiveram todas as folhas, enquanto 35% das plantas não retiveram nenhuma folha, 3

4 mas não morreram. A persistência é uma característica importante de este cultivar, uma vez que ela (planta) pode ser cortada durante muitos anos. Em relação aos trabalhos sobre persistência, os resultados encontrados (VILELA et al., 2005) mostram que não houve redução de produção de forragem ao longo dos anos (cinco anos) e nem tampouco na qualidade da forragem, mostrando desta forma a sustentabilidade desta forrageira ao longo do período estudado. Os trabalhos iniciais de melhoramento genético com esta planta híbrida foram àqueles feitos com a técnica de seleção massal. Procurou-se eliminar os indivíduos que estavam fora do padrão fenotípico. IV - FORMAÇÃO DA CULTURA: AMOSTRAGEM DO SOLO: Deve-se proceder à amostragem do solo para as análises químicas de acidez, macro, micro elementos e à análise física, antes do preparo do solo. A amostra do solo, para ser representativa da área, deve ser a mais homogênea possível. Assim, a propriedade ou a área a ser amostrada deve ser subdividida em glebas ou talhões homogêneos. Nesta subdivisão ou estratificação, levam-se em conta o tipo de vegetação, a toposequencia (topo do morro, meia encosta, baixada etc.), as características perceptíveis do solo (cor, textura, condição de drenagem etc.) e o histórico da área (culturas atuais e anteriores, produtividades observadas, uso de fertilizantes e corretivos ou não etc.). Para maior eficiência na amostragem, o tamanho da gleba não deve ser superior a dez hectares. Portanto, glebas homogêneas, mas muito grandes, devem ser subdivididas em subglebas de dez hectares. Para as análises do solo trabalha-se com amostras compostas. A amostra simples é o volume de solo coletado em um ponto da gleba e a composta é a mistura homogênea das várias amostras simples coletadas em vários pontos da gleba com mesma característica. As amostras simples são obtidas através de um caminhamento em zig-zag na gleba, em pelo menos 21 pontos, e posteriormente homogeneizada (misturada) para formar a amostra composta. Para que esta seja representativa, devem ser coletadas no mínimo 21 amostras simples por gleba. Para a maioria dos solos, as amostras simples devem ser coletadas na camada de 0 a 20 cm, devendo-se levar em consideração os locais de maior concentração do volume de raízes. Antes da coleta da amostra simples deve-se limpar a superfície do solo, remover os restos vegetais não decompostos sem, contudo, remover a camada superficial do solo. A quantidade de 4

5 amostra composta a ser remetida ao laboratório de análise deve ser de pouco menos de meio litro ( ¼ de litro) e seca à sombra, antes da remessa PREPARO DO SOLO: Dependendo do tipo de vegetação existente na área e do grau de declividade é necessário fazer adequação do processo de preparo ao tipo de tratamento que será usado. Tem-se desde desmatamento/destoca com lâmina em trator pesado até aquela feita com dois tratores pesados, com uma corrente presa aos mesmos, que com suas movimentações promovem o arrepio da vegetação, seguido por toalete da área com os mesmos tratores. Este processo se aplica a áreas com cobertura vegetal do tipo cerrado denso e com pequena declividade. (< 8%). O valor da biomassa retirada destas áreas é capaz de repor o custo desta operação. Em áreas cobertas com tipos de vegetação que, predominantemente são ralas, que se assemelham a aquelas cobertas por cerrados ralos, campos nativos e de pastagens degradadas, o preparo é diferente. As áreas com pequeno grau de declividade (< 8%) têm-se como primeira medida, o uso de uma grade pesada e é operada em nível. Esta gradagem irá promover uma incorporação da matéria orgânica superficial, das sementes de ervas daninhas e ainda promover maior descompactação deste solo. Se for caso de aração dar preferência ao arado tipo aiveca. De acordo com a potência disponível no trator, podem-se usar arados com duas ou quatro aivecas. Sendo que a potência requerida variará de 70 a 110 H. P. Ainda, o arado tipo aiveca poderá ter a aiveca lisa ou recortada, se o solo for caracterizado como arenoso ou argiloso. O arado tipo aiveca deve ser dotado de um opcional que permita a aiveca se desarmar quando encontrar algum tipo de resistência. Após a aração, proceder a uma gradagem de nivelamento, logo antes do plantio. Esta operação deve ser feita, se possível, durante o período de seca CONSERVAÇÃO DO SOLO: Antes ou durante as operações de preparo do solo, sempre proceder à conservação do solo. Áreas com declividade inferior a 8%, não é necessário a sua conservação, mas é importante o plantio em nível, por constituir a planta (forrageira) um mecanismo eficiente neste sentido, exceção em solos arenosos. Nestes casos de solos arenosos devem-se usar também cordões em contorno. Nas áreas com declividades entre oito a 18%, prepará-las com construção de cordões em contorno, sem gradiente e posterior aração e/ou gradagem do solo, independente da 5

6 textura do solo, proceder estas operações em nível. Áreas com declividade acima de 18% não se aplicam ao tipo de trabalho em foco CORREÇÃO DA ACIDEZ DO SOLO: De modo geral, os latossolos são pobres em nutrientes apresentam níveis muito baixos de fósforo. Ainda, estes solos apresentam certa quantidade de fósforo na forma indisponível à planta, quando o ph é baixo. Em ph maior, esse fósforo torna-se disponível. Talvez este seja o grande benefício de se fazer calagem em solos de Cerrado. O malefício que uma correção poderá trazer ao solo, quando feita erroneamente, é o de reduzir a disponibilidade de micronutrientes, podendo levar a planta a alguma deficiência (cobre zinco, boro manganês, boro). A primeira correção a ser feita é a correção da acidez do solo e deve ser feita antes da aração e após a gradagem, quando se usa o calcário. Exemplo de um case [(Pasto 22/23), na profundidade de 0 20 cm] cálculos que seguirão: RECOMENDAÇÃO PARA CORREÇÃO DO SOLO TIPO DE CALCARIO Calcário Dolomítico VALOR DO PRNT 76% INFORMAÇÕES DOS ELEMENTOS NA ANÁLISE DE SOLO DESCRIÇÃO NIVEL UNIDADE NIVEL DE CALCIO Ca O 3,3 C.molc. dm-3 NIVEL DE MAGNÉSIO Mg O 1,6 C.molc. dm-3 NIVEL DE HIDROGÊNIO acidez potencial H + Al 3.6 meq/100 cm3 NIVEL DE ALUMINIO Al 0 C.molc. dm-3 Calculo do potássio NIVEL DE POTÁSSIO NA ANÁLISE K2O 240 C.molc. dm-3 NIVEL DE POTÁSSIO CALCULADO K20 0, 615 C.molc. dm-3 CALCULO DA CAPACIDADE DE TROCA DE CÁTIONS DO SOLO A PH 7,0 ( T ) T = Ca O + Mg O + K2O + H+ + Al+++ T =9,12 Cmmolc. dm-3 6

7 CALCULO DA PORCENTAGEM DA SATURAÇÃO DE BASE DESEJADA (V 1- V2) V 1 = 100 X SB / T SB = 5,52 C.molc. dm-3 V 1= 60,51 C.molc. dm-3 TIPO DE PASTAGEM V 2 = PASTAGEM LEGUMINOSA C.molc. dm-3 PASTAGEM DE GRAMINIAS 60 C.molc. dm-3 V 2 = 60 C.molc. dm-3 V1- V2-0,51 C.molc. dm-3 CALCULO DA NECESSIDADE CORRETIVO ( NC) - NC = T*((V2-V1)/100)*PRNT NC = - 0,05 TON / ha. CALCULO DA QUANTIDADE NECESSÁRIA - CALCÁRIO CORRIGIDO (QC) QC = (NC * (SC/100))*( PF/20)*(100/PRNT) SB AREA A SER APLICADA 100 % PF PROFUNDIDADE DO SOLO 20 cm QC = - 0,06 TONELADAS POR HECTARE CONTRIBUIÇÃO DE NUTRIENTE DO CALCÁRIO Ca O 29% Mg O 16% Obs. Quando o QC for negativo não aplicar calcário. Os benefícios da correção com Silicato de cálcio e magnésio ou Calcário são melhoria no ph do solo, que irá proporcionar maior disponibilidade de fósforo para a planta, redução dos valores de Al +++ trocável e aumento dos níveis de Ca ++ e/ou Mg ++ no solo. 7

8 Os calcários são classificados em função do teor de MgO neles contidos, assim eles podem ser denominados: calcíticos (< 5% de MgO), magnesianos (5-12% de MgO) e dolomíticos (>12% de MgO). Os silicatos são classificados conforme sua origem, a qual determina o teor de Si O2 total e solúvel. Os valores dos óxidos (CaO e MgO) nos silicatos também variam conforme a origem e podem variar de 26 a 43% de CaO e de 2, 9 a 19, 1% MgO (KONDORFER et al, 2004). Quanto ao silicato, ele pode fornecer ao solo conforme sua origem o Si solúvel (até 43% de SiO2), que é disponível para as plantas (RAIJ, 1991) e se torna muito importante em solos intemperizados de Cerrados, normalmente com nível crítico deste elemento (<18 ppm) Como também o cálcio e o magnésio. Em situações em que se faz uso do calcário, ou seja, em áreas cujo grau de declividade permitir, (devido à necessidade de sua incorporação) procede-se a sua aplicação no início das chuvas, seguida de incorporação, a uma profundidade de 20 a 30 cm. Após a aração, recomenda-se proceder a uma gradagem de nivelamento, logo antes do plantio. O silicato de cálcio e magnésio, por apresentar comportamento semelhante ao dos carbonatos, pode substituir os calcários. A forma de aplicação do silicato é a mesma do calcário, sem ser necessário, contudo, a antecedência em sua incorporação (pode-se aplicá-lo e proceder ao plantio imediatamente), e apresenta efeito residual longo (cinco anos), (KONDORFER et al, 2004). A época de se aplicar o calcário deve ser com antecedência ao plantio (3,0 meses) e deve der feito seguido de aração. Em relação ao silicato ele não precisa ser aplicado com antecedência ao plantio e sim simultaneamente á aração. Para se calcular a necessidade de corretivo a ser usada, através da fórmula: NC = T (V2 - V1)/100 x PRNT, por meio do método de saturação de bases CORREÇÃO DE NUTRIENTES DO SOLO: Trabalhos feitos pela EMBRABA determinaram-se os níveis de nutrientes críticos existentes nos solos e suas interpretações pelo método de análise química do solo (SBCS - EMBRAPA, 1999). Tomando o similar case para cálculo para o fósforo e em seguida o potássio, tem-se, segundo a análise dos pastos 22/23, na profundidade de 0-20 cm: P2O5 =1,60 Cmmolc. dm3 - K2O = 0,615 Cmmolc.dm3 8

9 QUADRO 1 - INTERPRETAÇÃO DOS ATRIBUTOS QUIMICOS DO SOLO ANALISADO - INTERPRETAÇÃO DOS ATRIBUTOS QUIMICOS DO SOLO TRIBUTOS UNIDADE MUITO BAIXO BAIXO MÉDIO ALTO MUITO ALTO M.O g. dm-3 <7,0 7, , ,1-70 > 70 PH (CaCl2) <4,3 4,4-5,0 5,1-5,5 5,6-6,0 > 6,0 P (resina) C.molc.dm-3 < 6,0 7, > 80 Ca C.molc. dm-3 > 5,0 5, >40 Mg C.molc. dm-3 < 4,0 5,0-8,0 > 8,0 K C.molc. dm-3 < 0,7 0,8-1,5 1,6-3,0 3,1-6,0 > 6,0 Al C.molc. dm-3 < 2,0 2,0-5,0 > 5,0 CTC C.molc. dm-3 < 16 16,1-43,1 43, ,1-150 > 150 V % < >90 Trabalhos feitos pela EMBRABA determinaram-se os níveis de nutrientes críticos existentes nos solos e suas interpretações pelo método de análise química do solo (SBCS - EMBRAPA, 1999). As fertilizações para o capim elefante Paraíso podem ser de correção, de formação e de manutenção. WOODARD e PRINE (1990) mostraram que o cultivo do capim elefante pode ser feito em solos de baixa fertilidade, mediante a correção do mesmo em fósforo, potássio e nitrogênio. Á época de plantio faz-se a fertilização corretiva e de formação primeiramente com o fósforo, baseado na análise química (P - ppm 1,2 a 2,7), física do solo (argilo a argilo-arenoso) e nas Quadros de disponibilidades e exigências. QUADRO 2 - DISPONIBILIDADE DE FÓSFORO NO SOLO E QUANTIDADES DE FÓSFORO A SEREM ADICIONADAS. % DE ARGILA NO SOLO % 35-60% NÍVEIS CRÍTICOS DE FÓSFORO DISPONÍVEL EM MG/DM³ = PPM 2,8-5,4 8,1-12,0 Baixo Bom 4,1-8,0 12,1-18,0 QUANTIDADES DE FÓSFORO PARA OS NÍVEIS CRÍTICOS (KG/HA DE P2O5)

10 Baixo Bom 15-35% 6,7-12,0 Baixo 20,1-30,0 Bom % 10,1-20,0 Baixo 30,1-45,0 Bom Método MEHLICH-1 QUADRO 3- RECOMENDAÇÕES DE FÓSFORO RECOMENDAÇÃO DE APLICAÇÃO DE FOSFORO / ha. PARA CAPIM ELEFANTE NIVEIS kg MUITO BAIXO 110 P2O5 BAIXO 95 P2O5 MÉDIO 80 P2O5 ALTO 65 P2O5 MUITO ALTO 50P2O5 QUANTIDADES APLICADAS APLICAÇÃO DE P2O5 110 kg FOSFATO DE ARAD 33%P2O5 QUANTIDADE DE FOSFATO POR HECTARE 333 kg A fonte de fósforo para ser usada como corretiva e como de formação deve se apresentar numa forma com solubilidade gradual, para não haver perda de fósforo. Esta fonte pode ser o termofosfato, que atende esta condição. O solo sendo de baixa fertilidade, avaliado pelo fósforo (resina) das análises feitas (7 a 15 mmolc. dm3), recomenda-se um fosfato reativo (Arad) nas mesmas condições. WOODARD e PRINE (1990) mostraram que o cultivo do capim elefante pode ser feito em solos de baixa fertilidade, mediante a correção do mesmo em fósforo, potássio e nitrogênio. Seguem os cálculos da quantidade de potássio, de nitrogênio e de micro e suas épocas de aplicação, no similar case: 10

11 QUADRO 4 - RECOMENDAÇÃO DE POTÁSSIO RECOMENDAÇÃO DE APLICAÇÃO DE POTÁSSIO / ha. PARA CAPIM ELEFANTE NIVEL Kg MUITO BAIXO BAIXO MÉDIO ALTO MUITO ALTO 120K2O 100 K2O 80 K2O 60 K2O 40 K2O APLICAÇÃO DE K2O 120 kg CLORETO DE POTÁSSIO 60% K2O QUANTIDADE DE POTÂSSIO POR HECTARE 200 kg QUADRO 5 - RECOMENDAÇÃO DE NITROGÊNIO RECOMENDAÇÃO DE NITROGÊNIO POR HECTARE PARAMETROS PARA RECOMENDAÇÃO DE APLICAÇÃO DE NITROGÊNIO ESPECIFICAÇÃO kg DE N / ha. FAIXA DE PRODUÇÃO ALTISSIMA PRODUÇÃO 151 A A 50 TONELADAS MS HECTARE ANO ALTA PRODUÇÃO 71 A A 40 TONELADAS MS HECTARE ANO PRODUÇÃO MÉDIA 50 A A 30 TONELADAS MS HECTARE ANO KG DE N / ha. APLICAÇÃO DE NITROGENIO 80 kg 35 PROD. MS t / ha. SULFATO DE AMÔNIA 20%N QUANTIDADE DE ADUBO NITROGENADO POR HECTARE 400 kg POR HECTARE 11

12 Observação: 1 - A recomendação de nitrogênio independe da análise de solo ela é baseada na capacidade de produção que deseja atingir.aplicação de nitrogênio deve ser por cobertura e aplicado de duas vezes por ano- inicio e final do período chuvoso. Á época de aplicação do fósforo, aplicar também os micronutrientes. Em relação aos micronutrientes, avaliado através do zinco, boro, cobre, molibdênio, cobalto, manganês e ferro aplicá-los principalmente, quando se trata de plantas de alta produtividade, devemse usar de preferência, as fritas (oxi-silicatos) como o FTE (Frited trace elements). As formulações de micronutrientes são variadas. O seu uso juntamente com o fósforo tem por objetivo reduzir o número de operações. QUADRO 6-RECOMENDAÇÕES PARA MICRONUTRIENTES. CLASSES DE INTERPRETAÇÃO DA DISPONIBILIDADE PARA OS MICRONUTRIENTES CLASSIFICAÇÃO E UNIDADE (mg / dm3 = ppm) MICRONUTRIENTES MUITO BAIXO BAIXO CRITICO BOM ZINCO 2,0 2,0-4,0 4,00 > 4,0 BORO 0,5 0,5-0,8 0,80 > 0,8 COBRE 0,3 0,3-0,6 0,60 > 0,6 FERRO 0, ,00 > 40 MOLIBIDENIO 0,10 0,10-0,20 0,20 > 0,2 COBALTO 0,10 0,10-0,25 0,25 > 0,25 MANGANÊS 2,5 2,5-5,0 5,00 > 5,0 RESULTADO DE ANÁLISE DE MICRONUTRIENTES NO SOLO - Um case MICRONUTRIENTES MUITIO BAIXO BAIXO CRITICO BOM ZINCO 4,00 BORO 0,20 COBRE 0,40 FERRO 32,00 MOLIBIDENIO COBALTO MANGANÊS 4,00 12

13 PRODUTO A SER RECOMENDADO EM FUNÇÃO DA ANÁLISE ZN BO CU FE M N MO FTE - BR 8 7 2, ,1 FTE - BR10 7 2, ,1 FTE - BR12 9 1,8 0, ,1 FTE - BR , ,1 RECOMENDAÇÃO DO COMPOSTO DE MICRO NUTRIENTE BAIXO CRITICO BOM PRODUTO KG / ha. KG / ha. KG / ha. FTE - BR FTE - BR FTE - BR FTE - BR Portanto, recomenda-se 90 kg/ha. de BR10, aplicado junto com o fosfato. Quarenta dias após o plantio recomenda-se aplicar o nitrogênio, próximo a planta, em cobertura e sessenta dias após o plantio aplicar o potássio com a metade de remanescente de nitrogênio, em cobertura. Todas estas recomendações são para o plantio baseadas nos níveis encontrados nas análises feitas. CALCARIO DOLOMITICO 0 TONELADAS /ha. FOSFATO DE ARAD 333 KG / ha. CLORETO DE POTÁSSIO 200 KG / ha. SULFATO DE AMÕNIA 750 KG / ha. FTE-BR10 90 KG/há TOTAL (1+2+3) GERAL R$ 2.831,75 CUSTO DE FORMAÇÃO/ ha. CLORETO DE DESCRIÇÃO CALCA RIO t FOSFATO DE ARADkg POTÁSSIO SULFATO AMÔNIA DE DAS AREAS FTE BR10 /ha. /ha. Kg/ha. Kg/ha. 13

14 AREA PASTO 2 ( ) AREA 02 PASTO 03 / 06 (0-20) 90 0, AREA 03 PASTO 21 (0-20) AREA 04 PASTO 22 / 23 (0-20) AREA PASTO (0-20) 90 1, MEDIA 90 0, A adubação de manutenção deve ser anual e recomenda-se fazê-la mediante monitoramento dos níveis de nutrientes do solo.. De modo geral, recomenda-se como manutenção 300 kg/ha da fórmula 20: 00: 20 (NPK), após cada corte. Após o terceiro corte fazer adubação com 300 kg/ha da fórmula 20: 05: 20 (NPK). V - ESTABELECIMENTO DO CAPIM ELEFANTE: O espaçamento para o plantio do capim elefante Paraíso para a finalidade de produção de biomassa é de 0,50 a 0,60m entre linhas e contínuo na linha. Recomenda-se usar a plantadeira modelo Terence, devido suas características desejáveis a este tipo de semente. FIGURA 1 - PLANTADEIRA - MODELO TERENCE (Sandro SP) 14

15 A plantadeira deve possuir rolos destorroadores na parte anterior e compactadores na parte posterior, que proporcionarão, após seu uso, solo destorroado e compactado. A quantidade recomendável de sementes de capim elefante Paraíso é de 15 kg/ha. Saliente-se que 1,0 g contêm 900 sementes e que ¾ de um copo descartável (plástico) de café de 50 ml contém 700 sementes e são colocadas em um metro linear de sulco. Ou seja, são colocadas 420 sementes/m2 e/ou 63 (420 x 15%) sementes puras viáveis por metro. Considerando uma porcentagem de vingamento 50%, terão 31,5 plântulas por metro, lembrando que há ainda outros fatores edáficos. Recomenda-se durante o plantio, misturar a semente á uma quantidade de fosfato a ser usada para facilitar a descida da semente na plantadeira. A proporção desta mistura é de 1 : 20, ou seja, uma parte de semente para vinte partes de fosfato (peso:peso). O fosfato usado deve ser na forma de pó. Esta quantidade deve ser considerada quando se calcula a quantidade de fosfato total a ser adicionada. FIGURA 2 - SEMENTES DE CAPIM ELEFANTE PARAÍSO 15

16 FIGURA 3 - CAPIM ELEFANTE PARAÍSO COM 45 DIAS DE IDADE - S.S.PARAISO FIGURA 4 - CAPIM ELEFANTE PARAISO COM 365 DIAS NA ADM - UBERLÂNDIA Em solos arenosos, recomenda-se fazer uma compactação do solo com rolo compactador, após o seu preparo e após o plantio da forrageira. Este cuidado é muito importante pela característica desta semente forrageira. Ela tem pequeno tamanho e por conseqüência pequena quantidade reserva para a germinação. Como regra geral, 16

17 para qualquer tipo de solo, é recomendável uma compactação imediatamente após o plantio PONTOS IMPORTANTES (VILELA, et al. 2000): Colocar a semente sobre o solo preparado e em linha, o mais superficial possível (< 5 cm), no espaçamento recomendado Passar antes e após o plantio o rolo destorroador/compactador (Terence) O solo deve ser drenado Época de plantio, após a estabilização das chuvas, novembro a fevereiro A altura de corte, deve ser em torno de 50 cm do solo, exceto no último corte antes das chuvas O primeiro corte deve ser feito após 150 dias do nascimento do capim Proceder à análise química do solo antes do plantio e anualmente, para avaliar os níveis de nutrientes necessários à adubação de manutenção CONTROLE DE INVASORAS: A invasora mais comum em culturas de capim elefante é o capim Brachiaria. Toda Brachiaria e outras invasoras são muito agressivas nestas situações pelos fatos de estarem estabelecidas há muitos anos nesta área e por isto possuem uma grande reserva de sementes no solo. Ainda, ocorre a movimentação do solo, pelo preparo deste, facilitando o arejamento e penetração de água e ainda a fertilização pela adubação procedida, permitindo com estas medidas maior crescimento e desenvolvimento das invasoras. Recomendam-se controles mecânicos e químicos. Outras invasoras, como aquelas com folha larga são muito comuns durante a fase de estabelecimento, pelo fato de se usar os melhores solos da propriedade. Os controles devem iniciar antes do plantio propriamente dito, para se ter uma cultura limpa, principalmente o controle mecânico (gradagem) que pode ser iniciado dois a três meses antes do plantio. Este tratamento pode ser complementado por tratamento químico com um herbicida como Gramoxone 200 na concentração de 1%, com 400l/ha da solução. Normalmente, o controle após plantio deve ser iniciado quando necessário e vai depender da infestação de plantas invasoras na área. O melhor controle é o químico, pois promoverá uma limpeza melhor da área, inclusive na linha de plantio. O herbicida a 17

18 ser usado é o TORDON 2,4-D, na concentração de 1,5% com aplicação dirigida de 200 litros da solução por hectare CONTROLE DE PRAGAS E DOENÇAS: O modelo de agricultura surgido após a segunda Guerra Mundial, baseado na proposta de mecanização do solo, estabelecimento de monoculturas, apoiado em adubações químicas e amparado pela administração abusiva de venenos para eliminação das pragas e doenças já mostra seus resultados desastrosos: solos erodidos, desmatados, rios poluídos e sem vida, sérias alterações climáticas. Este quadro converge no tocante à agricultura para o aumento da incidência das pragas e doenças, além da promoção de doenças mais resistentes. A promessa de geração de alimentos em maior escala não se cumpriu, e o que se constata é o declínio da produção causando êxodo rural. No entanto, não há modelos pré-determinados a seguir. Cada unidade produtiva é única e dispõe de inúmeras particularidades. Estão inseridos em micro climas específicos, todos estes aspectos devem nortear a escolha de "o que" produzir e de "como fazê-lo. O manejo de pragas e doenças em cultivos sustentáveis só pode ser equacionado quando há biodiversidade na paisagem rural, capaz de restabelecer a cadeia alimentar entre todos os seres vivos. Planejar a rotação de culturas para quebrar o ciclo biológico dos patógenos que infectam as plantas. Uma alternativa para quebrar o ciclo biológico dos patógenos, que poderão infectar a planta escolhida para produzir biomassa é o uso de outra espécie forrageira para esta finalidade. A escolha de outra espécie forrageira torna-se muito difícil devido as condições pré-estabelecidas como alta produtividade, se multiplicar por semente, pertencer a outro gênero e a área a ser plantada. Recomendar-se-ia, portanto uma forrageira que se aproximaria da produtividade do capim elefante por semente, para permitir que se plante uma área suficiente para exercer sua função de interromper o ciclo biológico de patógenos. Por esta razão se recomenda 20% da área total com outra espécie como exemplo o Panicum maximum a variedade Mombaça. 18

19 VI - MANEJO DA CULTURA: PRODUÇÃO DE BIOMASSA E A PRODUÇÃO PARA O PROJETO O CO2 atmosférico é a fonte de carbono da planta para seu crescimento, utilizado através do processo de fotossíntese. Pode-se considerar que esta fonte de CO2 é ilimitada e, por isso, a acumulação de biomassa pelas plantas dependerá apenas de outros fatores que afetam o crescimento vegetal, destacando-se a disponibilidade de nutrientes minerais, as condições físicas e químicas do solo, a disponibilidade de água e adequada temperatura. Relatos de pesquisa mostram que a produção anual de biomassa desta cultura pode chegar a mais de 50 toneladas de matéria seca por hectare. As produções de biomassa obtidas por PAULINO, LUCENAS & POSSENTI, (2007) e VILELA, et al. (1997, 2001, 2002, 2003 e 2004) são variadas em função dos tratamentos em seus trabalhos de pesquisa. Com as variáveis obtidas podem organizar os dados apresentados no Quadro 7 e a Figura 5. QUADRO 7 - VARIAÇÕES DA COMPOSIÇÃO EM MATÉRIA SECA E MATÉRIA MINERAL Ciclo vegetativo Matéria seca (%) Altura da planta (m) Matéria Mineral (%) Inicial - 70 dias 13,85 1,20 11,80 Intermediário 100 dias 17,40 2,50 10,24 Maduro 150 dias 22,48 >3,00 6,56 Rebrota > 210 dias 27,75 >3,00 6,15 19

20 FIGURA 5 - PRODUÇÃO DE BIOMASSA DE CAPIM ELFANTE COM 85% MS Por razões econômicas a alternativa de um corte por ano, tornou-se interessante. Assim tomou-se como exemplo o rendimento de 35 t (apenas um corte) de biomassa por hectare. Esta menor produção em relação a total de biomassa produzida (dois cortes 25,1%MS)) é devida ao auto-sombreamento. Para uma usina de 30MWh e biomassa com 30% de MS equivalerá a (85% : 30% X 35t) 99, 167 t de biomassa. A necessidade anual de biomassa com 30% de MS é de (30 MWh x 24 horas =720 MWdia ) 1 t biomassa com 30% de umidade e produz 0,392 MWh, portanto 720 MWdia/ 0,392MWh = t dia de biomassa x 365 dias = t. Considerando que uma tonelada de biomassa com 85% de MS gera 1,1 MW. Conseqüentemente a área será de ( t ano de biomassa / 99, 167 t de biomassa por há = ha de área de capim elefante). O primeiro corte será feito a partir de abril estendendo até outubro, considerando o primeiro plantio foi em novembro/janeiro. A época de plantio e/ou corte deve permitir que seja decorrido um período do plantio, para que a planta esteja com porte (altura) superior a 3,00 metros o que possibilitará maior rebrota de novos perfilhos pelas gemas laterais. Pois haverá a morte de parte dos perfilhos que floriram. Os novos perfilhos gerados terão comportamentos iguais aos anteriores e seus crescimentos serão também controlados pelos fatores do meio. 20

21 A biomassa obtida pela colheitadeira e picadeira John Deere-7350 será conduzida por meio de gaiolas canavieira (20 t - modelo. cana picada), com aberturas nas laterais acionadas por tratores e conduzidas a um pátio de recepção, onde será desidratada ao sol durante cinco dias. FIGURA 6 - Colheitadeira e Picadeira de Forragem (John Deere ). O pátio de secagem será de piso compactado e com revestimento de lama asfáltica para evitar contato da biomassa com o solo (silicatos). O custo do pátio por ha é de R$5.000 e a área será de 27 hectares. Após a secagem no pátio, por meio de correia transportadora a biomassa será transportada para o galpão onde parte dela será armazenada neste na forma de fardo e outra parte será conduzida a fornalha para queima. O custo do galpão é de R$150,00 por m2 e são necessários m2. Também serão necessárias cinco enfardadeiras que operarão 24 horas por dia, considerando que serão produzidos fardos por dia. As enfardadeiras são fixas e de modelo simples, com custo baixo. São necessários 06 operadores para a correia transportadora e operadores para a enfardadeira CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DA BIOMASA DE CAPIM ELEFANTE PARAÍSO. IPT- Instituto de Pesquisas Tecnológicas (SP). Quanto aos valores do poder calorífico superior na matéria seca da biomassa é de 4.298,40 e o inferior de 4.059,6 kcal/kg, os valores de óxidos na cinza a 504ºC, SiO2 29,7%, Ca0 1,3% e P2O5 11,4% e os percentuais dos elementos minerais no material 21

22 seco a 105ºC, cinzas 8,7 a 8,9%, C 41,2%, N 1,8%. H 5,6%, O 51,4%, C fixo 8,4%, Ba15 ppm, S 0,13, Cd < 5 ppm, Pb < 10 ppm, Co < 5 ppm, Cr < 30 ppm, Cu 3,8 ppm, Mn 36 ppm, Mo < 5%, Hg 2.3 ppm, Ni 15ppm, Sb < 5 ppm, Se < 10 ppm, Sn <10 ppm, Te <10 ppm, V 2,5 ppm, Zn 42 ppm, Cl 2.4 %, F 2.5% e As <5 ppm. VII - PLANILHA DE CUSTOS. 7.1 COMENTÁRIOS: Necessário se torna conhecer os custos e tecnologias disponíveis para se obter a biomassa com menor custo e com a umidade pretendida. As tecnologias que poderiam ser confrontadas seriam obtenção da biomassa com 85% de MS por secagem natural (dependente do clima e de custo) ou artificial (independente do clima, mas a tecnologia é precária e com custo elevado). Outra tecnologia de secagem artificial, que precisa ser testada, é a de extração da água da biomassa por meio de pressão, com o uso de moendas adequadamente dimensionadas. VIII - REFERÊNCIAS BIBIOGRÁFICAS: * ASSOCIATION OF OFFICIAL AGRICULTURAL CHEMISTS - AOAC. Official methods of analysis of the association of official analytical chemists. 11. ed. Washington, DC p * DIZ, D.S & SCHANK, S.C Characterization of seed producing pearl millet x elephant grass hexaploid hybrids. Euphytica 67: * DIZ, D.S., WOFFORD, & SCHANK, S.C Co-relation and pathcoeficient analyses of seed-yield components in pearl millet x elephant grass hexaploid hybrids. PhD dissertation, Univ. of Florida, 118 p. * DIZ, D.S. & SCHANK, S.C Seed and seeding characterization of pearl millet x Napier grass hexaploid hybrids. Proc.Soil Crop. Soc. fl. 50: * HANNA, W.W., GAINES, T.P., GONZALES, B. & MONSON, W.G Effects of ploid on yield and quality of pearl millet x Napier grass hybrids. Agnon. J * KORNDÖRFER, C.M. ABDALA, A.L., BUENO, I.C.S. O Silício e as Gramíneas no Cerrado. Vet. Not. Uberlandia, v. 7, n. 2, p ,

23 * KORNDÖRFER, G.H., LEPSH, I. Effect of silicon on plant growth and crop yield. In: DATNOF et al Silicon on Agriculture. Cap. 7, p a. * KORNDÖRFER, G.H., PEREIRA, H.S., CAMARGO, MS Silicatos de cálcio e magnésio na agricultura. Bol.Técnico N 1-3ª ed. Universidade Federal de Uberlândia, I.C. A * MACOON, E Defoliation effects on yield, persistence and a quality - related characteristics of four Pennisetum forage genotypes. M.S. thesis. Univ. of Florida. * QUESADA, D. M., BODDEY, R.M., MASSENA REIS, V., URQUIAGA, S Parâmetros Qualitativos de Genótipos de Capim Elefante (Pennisetum purpureum Schum.) estudados para a produção de energia através da Biomassa. CIRCULAR TÈCNICA 8. Seropédica, RJ, Novembro. * ROTZ, C.A. & MUCK, R.E Changes in forage quality during harvest and storage. In: National Conference on Forage Quality, Evaluation, and Utilization Held at The University of Nebraska, Lincoln, p * SCHANK, S.C., STAPLES, C.R., THOMPSON, K.E. & BATES, D Forage and Silage Production from seeded pearl millet-dwarf elephant grass hybrids. Dairy Sci. And Animal Sci. University of Florida, Gainesville. p * SCHANK, S.C., SMITH, R.I. & RUSSO, S Characterization of genetic variability among accessions and crosses of elephant grass, Pennisetum purpureum, p In: R. Desroches (Ed) Proc. XVI Int. Grassl. Congr. Nice, France. INRA. Versalhes, France. * SEYE, OMAR, CORTEZ, LUÍS AUGUSTO BORBOSA, GÓMEZ, EDGARDO OLIVARES et al. Queima direta de gramínea Projeto Integrado de Biomassa - PIB. In: ENCONTRO DE ENERGIA NO MEIO RURAL, 3., 2000, Campinas. * SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - SBCS - Embrapa (1999), * VICENTE, N.G. MAZZARELLA Jornada Madeira Energética-Capim Elefante com Fonte de Energia no Brasil: Realidade Atual e Expectativas. IPT-BNDS - Rio d* VILELA, H., RODRIGUEZ, N. & DIAS TEIXEIRA, E. Produção de forragem de um híbrido hexaplóide (Pennisetum glaucum X Pennisetum purpureum) e seu valor nutritivo. In: Anais da XXXIV Reunião da SBZ, julho de 1997, Juiz de Fora/MG. * VILELA, H., BARBOSA, F.A. Intervalo de cortes e produção de matéria seca do capim elefante Paraíso. Anais: II Congresso Brasileiro de Produção Animal. Teresina/PI. 23 a 24 p ISBN:

24 * VILELA, H., BARBOSA, F.A., RODRIGUEZ, N. e BENEDETTI, E. Efeito da idade planta sobre a produção e valor nutritivo do capim elefante Paraíso (Pennisetum hybridum). Anais: XXXVIII Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia. Julho de Piracicaba/SP. 320 a 321, p ISBN: * VILELA, H., VILELA, D., BARBOSA, F.A., BENEDETTI, E. Irrigação do capim elefante Paraíso. Anais da XXXIX Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia. julho de URPE - Recife/PE, CD, * VILELA, H., BARBOSA, F.A., RODRIGUEZ, N., BENEDETTI, E., NOGUEIRA, A.C. Produção e composição química do capim elefante Paraíso submetido a três alturas de corte. Anais da XXXIX Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia. julho de URPE. Recife/PE, CD, * VILELA, H., VILELA, D., BARBOSA, F.A., BENEDETTI, E. Análise de crescimento do capim elefante Paraíso. Veterinária Notícias, ISSN No prelo * VILELA, H., VILELA, D., BARBOSA F.A., BENEDETTI, E. Quantidade de água suplementar para o capim elefante Paraíso. Veterinária Notícias, ISSN * V. T. PAULINO, T. L. DE LUCENAS, R. A.Confidencial Página 24 29/03/2009 POSSENTI Capim elefante cv. Paraíso (Pennisetum hybridum): produção de matéria seca, composição química e biológica em diferentes alturas de corte. 24

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