Engenharia Agrícola

URI permanente para esta coleçãohttps://locus.ufv.br/handle/123456789/169

Navegar

Resultados da Pesquisa

Agora exibindo 1 - 10 de 943
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Life cycle assessment of the brazilian egg industry
    (Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-23) Maciel, Fabiane de Fátima; Gates, Richard Stephen; http://lattes.cnpq.br/1115363641746538
    Brazil stands out as one of the world's main producers of animal protein, ranking sixth in global egg production. However, production growth, along with environmental impacts, pose a potential threat to the sustainability of the food system. Methods for evaluating and quantifying the environmental impacts generated by Brazilian egg production remain scarce, lacking current reports on comparative effects or guiding standards. Therefore, new production systems are being implemented slowly, as the adoption of new systems can impact the price of the product and make it less accessible to the consumer. With the aim of supporting and promoting improvements related to sustainability in the Brazilian egg industry, this study aims to carry out an assessment of the life cycle, from the cradle to the farm gate, in accordance with ISO 14040 and 14044 standards, for the intensive production of eggs in cages. Egg production-related emissions results were 65.06 kg SO2 eq., 27.74 kg N eq., 3,086.71 kg CO2 eq., 75,152.66 CTUe, 2.75E-05 CFC-11 eq.; 1,0044.68 kg MJ eq. per ton of eggs produced. When considering the results of CO2 emissions eq. in international life cycle assessments in egg production, the values represent 1.4 to 5.58 kg of CO2 eq. per kg of egg produced. Countries such as Czech Republic, Canada, USA, UK, Australia and Sweden have smaller carbon footprints when compared to Brazilian production. While Mexico, Spain and the Netherlands represent larger footprints than Brazilian egg production. When comparing the results of this study with the values of the environmental impacts of Brazilian agro-industrial productions, egg production represents impacts relatively close to the average impacts of broiler and swine production. To compose this work, four articles were developed. The first two articles dealt with the state of the art in approaching the topics: I) life cycle thinking as a qualitative model and life cycle assessment as a quantitative scientific method; II) assessment of the life cycle of egg production, focusing on international studies, but aimed at assessing the life cycle of the Brazilian egg industry. The last two scientific articles address: III) the modeling of the composting area included as part of the life cycle inventory; IV) the final assessment of all environmental impacts related to the production of eggs and related products in the intensive cage system. As this is the first assessment of the life cycle of the Brazilian egg industry, the results presented may serve as a comparative reference for future studies and data analyzes in different egg production systems in Brazil. These findings provide a basis for continued efforts to improve sustainability practices in the industry and offer valuable information for stakeholders seeking to implement effective interventions for a more sustainable egg production system in the country. Keywords: Agricultural sector. Category of impacts. Emissions. Environmental impacts. Inventory analysis. Productive chain. Sustainability.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Ozone application in microalgae cultivation effluent to recycle water and nutrients
    (Universidade Federal de Viçosa, 2019-02-27) Santos, Raquel Rodrigues; Martins, Marcio Arêdes; http://lattes.cnpq.br/8698969875118133
    Microalgae are microorganisms with high photosynthetic efficiency and capacity of production of oil and biomass far superior to any vascular plant. The production of biodiesel from microalgae still presents limitations to become an economically viable process, such as the high consumption of water and nutrients. Alternatively, ozone gas can be used, as a disinfection agent, which can make possible the reuse of water and nutrients of crops. Ozone has a high potential for oxidation, so it has been used in water and effluent treatment processes. Its high oxidative potential allows the conversion of some organic compounds, non-assimilable by microalgae or even toxic, into nutrients, such as organic acids and amino acids. The objective of this research was to investigate if the treatment with the ozone gas is able to make possible the reuse of water and also nutrients of the crops. For such, a review was first made on the reaction mechanisms of the ozone gas and the culture medium of microalgae. Afterwards, treatments with the following microalgae lineages were carried out: Chlorella sp. BR001, Scenedesmus sp. BR003 and Chlamydomonas sp. CC503, in which the culture supernatant was ozonized, with and without the presence of defatted biomass, to evaluate its effect on water, nutrients and organic compounds. The ozonation was able to discolor the supernatant, which indicates the possibility of its reuse since it improves the penetration of the light for the autotrophic cultures. The analysis of the nutrients showed that there was a significant increase in phosphorus and nitrogen, with the defatted biomass. Variations in carbohydrate and total soluble amino acid concentrations demonstrated that there was a significant increase for both ozone treatments, whether or not the free lipid biomass was added, suggesting that the ozone generated carbohydrates and soluble amino acids from stored carbohydrates and proteins of the cell. To verify the observed results, a new experiment was performed, in which the microalgae were grown in the culture supernatant, treated with ozone. The following culture treatments were carried out: control treatment, in which the lineages were cultivated in culture medium; treatments T1 and T2 in the culture supernatant; treatments T3 and T4 in the culture supernatant, after treatment with O 3 , without and with addition of nutrients; T5 and T6 treatments in the culture supernatant added with the lipid-free biomass and after treatment with O 3 , without and with addition of xinutrients; and T7 treatment in the culture supernatant, treated with activated charcoal and with added nutrients. Concentrations, in dry mass, of the cultures and the concentrations of carbohydrates, proteins and total soluble amino acids were determined. It was concluded that there was no inhibition of the cultivation in any of the treatments and that the ozone treatment of the supernatant, added with residual lipid-free biomass, presented higher dry mass concentration in the Chlorella sp. BR001 and Chlamydomonas sp. CC503. The treatments of the supernatant with ozone, added or not of defatted biomass and, added or not of nutrients, of the lineages Scenedesmus sp. BR003 and Chlamydomonas sp. CC503, presented the highest mean carbohydrate concentration. Ozone treatment of the supernatant in the three tested lineages presented the highest mean protein concentration. The treatments of the ozonated supernatant with defatted biomass, added or not of nutrients, of the lineages Scenedesmus sp. BR003 and Chlamydomonas sp. CC503, showed the highest averages of amino acid concentration. The results obtained suggest that the ozonated supernatant with lipid-free biomass and nutrient addition (T6-SOBN) presented the best averages in all analyzes, especially in the Chlamydomonas sp CC503 lineage. New studies should be conducted in order to find the best growth medium, reusing water and all compounds of interest, to optimize the cultivation of microalgae aiming at the production of biofuels.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Influência das precipitações e do uso e cobertura da terra no regime de vazões da bacia hidrográfica do rio Santo Antônio
    (Universidade Federal de Viçosa, 2019-07-29) Ferreira, Fernanda Laurinda Valadares; Rodrigues, Lineu Neiva; http://lattes.cnpq.br/7270193117371906
    A água é elemento essencial para existência da vida no planeta, dessa forma é necessário que se tenha conhecimento a respeito dos elementos que alteram a sua dinâmica, destacadamente a sua qualidade e quantidade. Em diversas regiões do Brasil, o quadro de escassez hídrica tem aumento em virtude do uso excessivo desse recurso, da ineficiência dos programas de gestão e das variações no ciclo hídrico. As alterações climáticas e a intensificação das atividades antrópicas nas bacias hidrográficas tem alterado de forma considerável o regime de vazões, o que se configura como um problema para os gestores dos recursos hídricos, pois estes são planejados considerando a hipótese de estacionariedade, ou seja, não consideram a ocorrência de mudanças significativas dos dados das séries hidrológicas ao longo do tempo. Neste cenário, os objetivos deste estudo foi modelar o comportamento da vazão em função da precipitação e do uso e cobertura da terra e analisar a relação entre as mudanças ocorridas nas precipitações pluviométricas e no uso e cobertura da terra no regime de vazões da bacia hidrográfica do rio Santo Antônio, MG. A análise do uso e cobertura da terra, no período de 1985 a 2014, foi realizado a partir da elaboração de mapas das classes de uso e cobertura da terra, utilizando informações fornecidas pelo Projeto de Mapeamento Anual da Cobertura e Uso do Solo do Brasil – MapBiomas, sendo o seu processamento realizado na plataforma Google Earth Engine (GEE). Para avaliar a relação da dinâmica da cobertura da terra com o regime de vazões, foram considerados cinco classes: Floresta Natural ou Formação Natural; Floresta Plantada; Formação Natural não Florestal; Agropecuária; e Área não Vegetada. Para caracterização do comportamento hidrológico foram utilizados dados de seis estações fluviométricas e 24 estações pluviométricas que apresentaram influência na área de estudo. Para verificação da hipótese de estacionariedade nos dados hidrológicos foram aplicados testes estatísticos de Run, Mann Kendall e Pettitt, ao nível de significância de 5%. Foram ajustados modelos de regressão múltipla para estimativa das vazões utilizando como variáveis explicativas a precipitação (β 1 ), e o uso e cobertura da terra (β 2 ). Em relação à dinâmica do uso e cobertura da terra, constatou-se que em todas às áreas de xiidrenagem as áreas de agropecuária já estavam em processo de expansão, com redução das áreas de floresta natural, e em quatro áreas de drenagem houve aumento considerável das áreas de floresta plantada. Verificou-se, também, que das seis estações fluviométricas localizadas na área de estudo, apenas uma apresentou os dados com comportamento não estacionário para o regime de vazão mínima (Q 7 ) anual, com tendência de redução, e para as vazões mensais foram contatados para as vazões médias (Q med ) e máximas (Q max ) tendência de redução para os meses de julho a setembro. Em relação aos dados pluviométricos, das estações utilizadas, 12 delas apresentaram comportamento não estacionário, em sua maioria com tendência de redução. Dos modelos de regressão múltipla, a estação fluviométrica 56825000, obteve os melhores ajustes dos dados para Q med , considerando as variáveis explicativas Precipitação Total Anuais (P a ); Precipitação do Semestre Chuvoso (P sc ), e Precipitação do Trimestre Chuvoso (P tc ), , Floresta Natural, Formação Natural não Florestal, Agropecuária e Área não Vegetada, com os valores do Coeficiente de Determinação Ajustado (𝑅 𝑎 2 ) superiores a 0,66. De maneira geral, foram obtidos ajustes satisfatórios em grande parte das estações fluviométricas, sendo que os valores de 𝑅 𝑎 2 variaram de 0,49 a 0,75. Analisando de maneira isolada a relação da precipitação e do uso e cobertura da terra no regime de vazões, constatou-se que os regimes de vazões que possuem relação significativa com as precipitações foram: P a , P sc e P tc , já a relação dos regimes de vazões com as classes de uso e cobertura da terra não foram significativas para nenhuma das áreas de drenagem. Os resultados obtidos confirmam a importância do estudo do regime de vazões na bacia em estudo, visando a adequação dos sistemas de gestão de recursos hídricos à variabilidade do comportamento ao longo do tempo.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Ozonation at low-pressures: relationship between reaction kinetics and physical properties of grains, control of egg and larvae phases of Zabrotes subfasciatus, inactivation of aspergillus flavus, and quality analysis
    (Universidade Federal de Viçosa, 2023-10-18) Sitoe, Eugénio da Piedade Edmundo; Faroni, Lêda Rita D’Antonino; http://lattes.cnpq.br/7279853237289956
    The use of ozone gas (O 3 ) has achieved satisfactory results in controlling insect pests, inactivating fungi, and maintaining the quality of stored grains. The ozonation of grains in a closed system at low-pressures is also a promising strategy for packaged products. The objectives of this study were the following: (i) to evaluate the effect of the low-pressure ozone injection system, establishing the relationship between the reaction kinetics and physical properties of the grains; (ii) to evaluate the effect of ozone gas injections on the control of egg and larval phases of Zabrotes subfasciatus (Boh.) and inactivation of Aspergillus flavus in bean grains; and (iii) to evaluate the quality of beans exposed to ozone or oxygen and stored for 180 days. The study was carried out in three stages. First, the low-pressure ozone injection system was evaluated to determine the physical properties of the grains and to determine possible quality changes in common beans, cowpeas, popcorn, corn, paddy rice and polished rice. For this purpose, 5.0-kilogram samples of grains were exposed to ozone or oxygen (control) at low pressures in a 70-liter hypobaric chamber. The ozone exposure was preceded by the reduction of the internal chamber pressure to 500 hPa. Then, ozone was injected until the pressure inside the chamber reached 1000 hPa. In the study, an ozone concentration of 32.10 mg L -1 was applied at a flow rate of 1 L min -1 . The second step evaluated the effect of the ozone gas injections on the control of new-insect emergence from the egg and larval stages of Z. subfasciatus (Boh.) and on the inactivation of A. flavus in bean grains. Ozone was applied to 5.0 kg of bean grains at 61.37 mg L -1 and a flow rate of 1 L min -1 in 1, 4, 7, and 10 injections. Oxygen was used as the control, injected at a flow rate of 1 L min -1 . The injection escalation occurred at regular intervals of 2 h and 15 min. The third stage assessed the effect of ozone (treatment) or oxygen (negative control) administered in 10 injections on the technological properties, phenolic compounds, and antioxidant capacity of beans stored for 180 days. Five samples of 1.0 kg of bean grains were packaged in low-density polypropylene bags to evaluate the effect of the treatments during storage. The packages were stored in a chamber at 25°C and 60±5% relative humidity. The quality of the beans treated with ozone oroxygen and the control (untreated grain) was determined after 180 days of storage by analyzing the technological properties, phenolic compounds, and antioxidant capacity. The results of the first stage made it clear that the physical properties of the grains were affected by the reaction kinetics of the ozone gas during the low-pressure injection process. Ozone depletion was faster in polished rice and slower in common beans. The half-life of ozone gas in different grains ranged from 17.8 to 52.9 and 16.4 to 52.9 minutes outside and inside the package, respectively. Low-pressure ozone gas injection had no effect on the grain quality characteristics. The low-pressure ozone concentration of 32.10 mg L -1 caused mortality of 99.45 and 73.06 of S. zeamais in popcorn and corn, 92.10% of C. maculatus in cowpea and 100% of Z. subfasciatus in common bean. In the second phase, it was observed that the ozonation of beans at low-pressures in 10 injections provided the creation of a modified atmosphere inside the packaging that was efficient in controlling 100% of egg and larval phases of Z. subfasciatus, implying in less mass loss, and inactivation of 70% of A. flavus. In the third step, it was found that the application of ozone in 10 injections did not change the chemical composition, color, cooking properties, and level of antioxidant capacity of the grains. All treatments showed a decrease in the phenolic compound content and antioxidant capacity during storage. This study concludes that the application of ozone at low pressure is a promising technology for insect-pest control and fungal inactivation without affecting the commercial quality of the grains. Keywords: Hypobaric chamber. Ozonation. Pest insects. Bean Quality.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Análise ambiental e econômica de sistemas de produção de frangos de corte
    (Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-27) Braga, Luan Ribeiro; Renato, Natália dos Santos; http://lattes.cnpq.br/7954594414303426
    O estudo sobre os aspectos ambientais, energéticos e econômicos em processos agrícolas são importantes para o desenvolvimento de alternativas sustentáveis em sistemas de produção de alimentos. Neste trabalho foram avaliados os impactos ambientais a partir da avaliação de ciclo de vida (ACV), o uso de energia e os custos econômicos em sistemas de produção de frangos de corte na região sudeste do estado de Minas Gerais, Brasil. Foram analisados quatro cenários de sistemas intensivos de criação de frangos de corte, divididos em galpões com sistema de ventilação por pressão positiva e negativa, com e sem sistemas fotovoltaicos de geração distribuída de energia elétrica. Na ACV foi considerada a unidade funcional de 1 kg de frango vivo e a fronteira de estudo do tipo cradle-to-gate studies. Os resultados para a categoria de impacto ambiental de emissões de gases de efeito estufa variaram de 2,52 kg CO2-eq a 2,92 kg CO2-eq nos cenários analisados. O potencial de acidificação e de eutrofização também foram considerados na avaliação dos impactos ambientais. Os sistemas de produção de frangos de corte com sistemas fotovoltaicos podem reduzir entre 2,58 t CO2-eq e 4,96 t CO2-eq anualmente, além de apresentarem no estudo os melhores índices de eficiência energética. Em relação a análise econômica, todos os cenários avaliados mostraram-se viáveis economicamente no ponto de vista do produtor rural, entretanto os galpões com sistemas de ventilação por pressão positiva apresentaram os menores resultados no índice de relação custo-benefício. O subsistema de produção de ração foi a fase de ciclo de vida que mais contribuiu para o potencial de aquecimento global e em relação ao aspecto energético, representando cerca de 82% da demanda de entrada total de energia da produção de frangos de corte. Em todos os cenários avaliados os maiores custos de produção estão associados à casca de café (36,5%), matéria prima da cama de frango, e às manutenções das instalações (23,1%). Os resultados também mostraram que a adoção de sistemas fotovoltaicos nos sistemas de produção de frangos de corte pode reduzir os custos com energia elétrica de 19,4% a 26,5% ao ano. Em relação à confiabilidade dos dados do inventário de ciclo de vida, foram avaliadas as incertezas a partir da análise de Monte Carlo junto ao SimaPro®. Verificou-se que a adoção de sistemas fotovoltaicos na produção de frangos de corte em galpões com sistema de ventilação por pressão negativa reduzem os impactos ambientais, são mais eficientes energeticamente e colaboram para uma maior rentabilidade e manutenção da avicultura de corte na região estudada. Palavras-chave: Avaliação do ciclo de vida. Custos econômicos. Emissões de gases de efeito estufa. Energia. Geração distribuída.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Modeling and assessing hydraulic properties of selected brazilian and australian soils
    (Universidade Federal de Viçosa, 2024-03-12) Silva, Lucas de Castro Moreira da; Amorim, Ricardo Santos Silva; http://lattes.cnpq.br/5433371625273087
    Water availability is the main constraint for plants growth and current agricultural systems face the challenge of achieving high yields by optimizing the water use. The water dynamics in soils is governed by soil hydraulic properties and assessing these properties is essential for the efficient water use in agriculture. In this sense, several soil management practices have been employed to improve the soil water availability in agricultural fields, especially in water- limited regions. Thus, this study aimed to assess and predict soil hydraulic patterns in two different scenarios: Brazilian (First part) and Australian soils (Second part). In the first paper, a literature review was performed to bring to light what was done in ten years (2012-2021) regarding the prediction of soil hydraulic properties. In the second paper, machine learning models were developed to create regional pedotransfer functions for an important tropical agricultural center, the Mato Grosso state in Brazil. In the third paper, empirical models were tested for fitting water retention in Western Australian sandy soils modified by soil managements. In the fourth paper, popular practices employed to overcome sandy soils constraints were evaluated based on their effectiveness in enhance water availability. Results indicate that machine learning models are more accurate in predicting hydraulic properties compared to conventional methods. Regional-specific models were developed for soil hydraulic properties of Mato Grosso and are well calibrated for 91% of the state’s territory using basic predictors. However, additional predictors reduce their applicability. Brooks and Corey model showed the best performance and a consistent negligible bias in estimating soil water retention of Western Australian sandy soils. Adding subsoil clay significantly increased total porosity and microporosity of sandy soils but did not improve water availability. Keywords: Pedotransfer functions; Machine Learning; Soil hydraulic properties; Soil water retention; Available water
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Evaluation of phytoremediation in wastewater treatment with a focus on macrophyte selection, pollutant removal and biomass characteristics
    (Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-23) Coimbra, Eder Carlos Lopes; Borges, Alisson Carraro; http://lattes.cnpq.br/0417583235925608
    The success of phytoremediation depends on carefully selecting plants to effectively remove water pollutants. The choice should consider the water type, specific pollutants, and treatment system conditions. This thesis comprises three technical-scientific papers. The first article conducted a review study on the relationship between environmental factors and the removal of iron (Fe), copper (Cu), and manganese (Mn), from wastewater, through phytoremediation. Emergent macrophytes showed the best results for Fe and Mn removal. Significant correlations were found between physical factors and the plants' ability to bioconcentrate Fe, Cu and Mn. Short exposures increased metal removal but hindered Fe and Cu absorption. Reduced light favored Cu and Mn removal, while lower pH favored Cu and Mn removal. High concentrations of phosphorus and dissolved oxygen increased Cu absorption in plants. In the second article, Lemna minuta, Landoltia punctata, Azolla microphylla, and Salvinia minima treated synthetic swine wastewater over a 10-day exposure period. Azolla microphylla experienced the least stress, and L. minuta showed the highest growth and lipid production. These two plants were more efficient in removing acute and chronic wastewater toxicity. All four plants exhibited removal rates exceeding 60% for COD and P-PO43-, and over 40% for N-NO3- and Cu. The Entropy-Fuzzy AHP TOPSIS method deemed Azolla microphylla the most suitable for treatment. This approach proved reliable in macrophyte selection, supported by individual evaluation and sensitivity analysis methods. The third article evaluated the impacts of LED light, considering its duration and intensity, as well as the phytohormone cytokinin, on Azolla microphylla's performance in treating synthetic swine wastewater. Results confirmed that both LED light and varying cytokinin doses influenced reduced concentrations of organic matter, metals, and sulfamethoxazole (SMX) in swine wastewater. Under optimal treatment conditions, Azolla removed COD (89.2% to 90.8%), N-NH4+ (72.6% to 91.2%), N-NO3- (84.4% to 88.6%), Cu (75.4% to 86.4%), SMX (77% to 79%), P-PO43- (54.1% to 59.9%), and dissolved organic carbon (67.4% to 71.3%). However, these conditions resulted in a moderate reduction for Zn. The influence of these factors varied for each pollutant, highlighting the importance of carefully considering treatment parameters. The research in this papers underscores the critical role of precise plant selection and treatment conditions in water remediation, emphasizing the need for multidisciplinary approaches and the potential for biomass reuse. Keywords: Phytoremediation; Biotope; Doehlert matrix; Multicriteria decision-making; Azolla; Swine Wastewater.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Weight prediction in weaning pigs using Deep Learning techniques
    (Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-26) Cruz, Erika Fernanda Lozano; Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira
    Estimating the weight of pigs in the weaning phase is an important process in the management of pig farms due to the adaptation conditions that the animals are exposed to. Pig farming includes several phases with very specific environmental variables such as temperature for sows and piglets before weaning. For this reason, the weaning phase is a crucial moment to guarantee an optimal weight for future phases (finisher pigs), which becomes a better income for the producers. Therefore, an automatic individual pig detection and weight prediction model was applied to detect individuals housed in groups of 10 males and 10 females under real production conditions in a naturally ventilated structure, with initial weights of 8 kg to reach around 32-40 kg. For individual detection, the Yolov7 algorithm was used together with the VGG Image Annotator, obtaining a precision of 98.3% in natural behavior (all postures and lighting conditions were included). For weight prediction, three pre-established architectures (MobileNet, ResNet50, DenseNet121) and an own created architecture (CustomNet) were compared, together with four optimizers (SGD, RMSprop, Adam and Nadam), and was selected the best architecture's performance and then, was applied optimizers to find the minimum error in weight prediction. The model with the best performance was DenseNet121 with Adam optimizer, obtaining as a result a minimum coefficient of determination R2 of 0.96 for the analysis of males. Females and Males - Females cases obtained a R2 of 0.98. The deep learning techniques applied, and the results obtained show the feasibility of this method and allow to optimize resources in the management of pig farms under real and challenging conditions. Keywords: Pig’s individual detection; Yolov7; VGG Image Annotator; DenseNet121; Growth curve in pigs.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Deriva em túnel de vento em função das condições ambientais durante a pulverização agrícola
    (Universidade Federal de Viçosa, 2019-07-05) Dias, Gustavo Luís Sant’Ana; Teixeira, Mauri Martins; http://lattes.cnpq.br/9781843793312995
    A deriva é um dos efeitos colaterais da aplicação de agrotóxicos. Ela está diretamente condicionada à velocidade do vento, porém condições meteorológicas desfavoráveis para pulverização também acentuam esse tipo de fenômeno. Neste estudo, objetivou-se avaliar a interferência das condições ambientais na pulverização hidráulica, utilizando uma ferramenta capaz de registrar espectros de gotas pulverizadas, ou seja, um analisador de partículas a laser. O método que utiliza esse equipamento seguiu os protocolos para coleta dos dados, levando-se em conta a distância alcançada pelas gotas pulverizadas até o alvo e a combinação de diferentes déficits de pressão de vapor e velocidades. Para realização dos ensaios, um túnel de vento foi montado, constituído por: ponta hidráulica (XR-VP 100-02), pulverizador pressurizado com cilindro de CO 2, sistema de aquecimento a gás, sistema de ventilação dotado de ventilador axial de oito hélices e sensores de temperatura e umidade relativa. As condições ambientais durante os ensaios foram: déficits de pressão de vapor (DPV) de 0,5; 0,7; 1,0; 1,5; 2,5 kPa e velocidades do ar de 3,0; 7,0; e 10,0 km h–1. As análises dos dados obtidos foram realizadas empregando-se uma regressão múltipla, e os resultados foram relacionados usando-se uma metodologia de superfície de resposta. Constatou-se que a velocidade do vento associada ao DPV provocou alta deriva das gotas pulverizadas, no entanto a velocidade do vento foi o principal fator de influência na deriva. Comparando o comportamento da ponta hidráulica em diferentes déficits de pressão de vapor, distâncias e velocidades de vento de 3,0 a 10,0 km h –1, na menor velocidade do ar, constatou-se que a variável Dv 50 sofreu um acréscimo de 76,14 µm em seu valor médio; que para a variável 100 µm > V% o diâmetro médio dessa classe de gotas aumentou em 9,12 µm; que a variável 100 µm < V% < 200 µm teve um aumento de 20,99 µm em sua média; e que os valores coletados de SPAN não ultrapassaram 1,5, garantindo, assim, boa homogeneidade durante a pulverização.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Estudo das externalidades do biogás na matriz energética do Brasil
    (Universidade Federal de Viçosa, 2023-11-30) Castro, Pedro Henrique Gonçalves Rigueira Pinheiro; Oliveira Filho, Delly; http://lattes.cnpq.br/3145838198398257
    A agropecuária brasileira está entre as maiores do mundo, com destaque na produção de proteínas e de grãos. Para o tratamento dos resíduos orgânicos oriundos dessa enorme produção agropecuária é necessário adequar as técnicas produtivas brasileiras para o atendimento também da legislação ambiental. Nesse sentido, a digestão anaeróbia é atualmen te uma das opções mais consolidadas no Brasil e apresenta oportunidades diante de outras técnicas, como a compostagem e a produção de biogás. Este biocombustível pode ser purificado a biometano ou permitir a geração de hidrogênio verde, o que pode promover diversas oportunidades ao planejamento energético brasileiro. Essas oportunidades ou impactos decorrentes da utilização de fontes renováveis de energia podem ser internalizadas em análises econômicas mais aprofundadas que englobam também externalidades en volvidas. Na literatura, apesar de reconhecidas, as externalidades do biogás são pouco exploradas, em especial com relação à quantificação econômica. Nesta pesquisa foi proposta uma metodologia para quantificação de uma série de externalidades relacionadas à geração de energia elétrica por meio da queima do biogás. O valor econômico do conjunto de externalidades do biogás pode superar, em alguns casos, o valor da energia elétrica gerada por esse combustível. Avaliou -se também, comparativamente, o valor das externalidades da geração de energia elétrica por meio do biogás e de sistemas fotovoltaicos, demonstrando que as externalidades do biogás superam o valor econômico das de sistemas fotovoltaicos. Essas valiosas constatações reforçam a importância do aprimoramento das políticas públicas brasileiras de incentivo às fontes renováveis e do planejamento energético como um todo. Atualmente, no Brasil, incentiva-se igualmente a geração distribuída de energia de fontes renováveis, por meio de uma única tarifa net metering. Como forma de impulsionar o crescimento da produção de biogás no país, avaliaram-se, por meio de simulação, a produção mais automatizada de biogás e aspectos econômicos da implementação de sistemas de aquecimento com revolvimento e diferentes espessuras de isolamento em biodigestores do tipo lagoa coberta. Os resultados dessa simulação indicaram que em um biodigestor instalado na Zona da Mata mineira, na latitude de 20° 34’ 07,2’’ S, foi possível aumentar a produção de biogás em até cerca de 12%. Concluiu-se que, em climas mais frios do que o do local estudado, a viabilidade econômica dos sistemas simulados pode ser cerca de até 10 vezes maior. Tendo em vista as externalidades ambientais positivas do biogás e a pequena exploração do seu potencial de produção, avaliaram-se rotas e o potencial de produção dos seus derivados biometano e, ou, hidrogênio verde a partir de resíduos orgânicos da pecuária, produção vegetal e saneamento urbano. Essa avaliação apontou que o potencial brasileiro seria suficiente para substituir mais da metade da demanda dos combustíveis não renováveis do setor de transportes do país, que atualmente é o de maior demanda energética. Assim, nesta pesquisa foram evidenciados aspectos do planejamento energético como forma de permitir ao Brasil aumentar a renovabilidade energética em sua matriz, por meio do uso mais intensivo do biogás ou de seus derivados biometano e, ou, hidrogênio verde. Palavras-chave: Biodigestão. Energia renovável. Planejamento energético. Hidrogênio verde. Automação.