Engenharia Agrícola
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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/7279853237289956The 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.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/7954594414303426O 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.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/5433371625273087Water 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 waterItem 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/0417583235925608The 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.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 FerreiraEstimating 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.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/3145838198398257A 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.Item Tecnologias de aplicação do ozônio no tratamento pós-colheita de lichia, morango e acerola(Universidade Federal de Viçosa, 2023-11-29) Magalhães, Carollayne Gonçalves; Faroni, Lêda Rita D’Antonino; http://lattes.cnpq.br/2356391302180034Frutas como a lichia (Litchi chinensis Sonn.), o morango (Fragaria ananassa Duch.) e a acerola (Malpighia emarginata DC.), apresentam um curto tempo de prateleira, limitando sua disponibilidade no mercado. Nos últimos anos, o ozônio tem se destacado como uma alternativa eficiente e sustentável para o tratamento pós-colheita de vegetais com alta perecibilidade, pelo alto potencial oxidativo e a capacidade de se decompor em oxigênio após a aplicação, evitando a presença de subprodutos tóxicos nos vegetais e no meio ambiente. Este trabalho teve como objetivo, analisar a eficiência de diferentes tecnologias de aplicação do ozônio no tratamento pós-colheita de lichia, morango e acerola. O trabalho foi separado em três capítulos: no primeiro analisou-se a qualidade pós-colheita de lichias tratadas com gás ozônio e névoa ozonizada; no segundo investigou-se o potencial da névoa ozonizada na desinfecção microbiológica e manutenção da qualidade físico-química de morangos e no terceiro, a eficiência da água ozonizada na assepsia e qualidade pós-colheita de acerolas. Como parâmetros de qualidade analisou-se nos três estudos, a perda de massa fresca, firmeza, sólidos solúveis totais, pH, acidez total titulável, vitamina C e cor. Em acerolas, também avaliou-se os compostos fenólicos totais e a atividade antioxidante total. Em lichias, as análises físico-químicas aconteceram nos dias 0, 2, 4, 6, 7 e 8 e em morangos e acerolas, nos dias 0, 3, 6 e 9. As análises microbiológicas foram feitas nos estudos com morango e acerola, para quantificação de mesófilos aeróbios e fungos filamentosos. Em lichias, o ozônio gasoso foi mais eficiente que a névoa ozonizada para preservar a cor da casca, mas os efeitos foram semelhantes sobre características da polpa. Em morangos, a névoa ozonizada reduziu a incidência fúngica e bacteriana e em acerolas, a água ozonizada também foi eficiente nesse sentido, mas alterou a aparência externa das frutas. Neste trabalho, o ozônio se mostrou eficiente para preservar a qualidade das três frutas analisadas e para descontaminação microbiológica de morango e acerola. Palavras-chave: Armazenamento de frutas. Sanitização com ozônio. Desinfecção bacteriana e fúngica. Qualidade físico-química.Item Uso de hidrogel e aplicação de esgoto sanitário por gotejamento subsuperficial no cultivo do feijão-caupi(Universidade Federal de Viçosa, 2021-07-30) Araújo, Edcássio Dias; Cunha, Fernando França da; http://lattes.cnpq.br/4861640024471847A disponibilidade de água em quantidade e/ou qualidade já é um problema atual, dessa forma é importante procurar estratégias para diminuir a demanda por água tratada, aumentar a produção de alimentos e ao mesmo tempo melhorar a eficiência no uso da água. Nesse sentido, o uso de hidrogel é uma alternativa para aumentar à capacidade de retenção de água no solo e consequentemente a água disponível para as plantas. O uso de esgoto sanitário (ES) na agricultura é uma estratégia promissora, a qual possibilita reduzir o consumo de água, diminuir a poluição e preservar os recursos hídricos, disponibilizar água e nutrientes para as plantas e reciclar nutrientes para o solo. A disposição de ES no cultivo do feijão-caupi é promissora, pois é uma cultura de ciclo curto, baixa exigência hídrica e tem tolerância a salinidade do solo. Os sistemas de irrigação por gotejamento são reconhecidos como mais eficientes e seguros para a disposição de ES, pois evitam o contato direto do ES com a parte aérea das plantas, reduzindo as chances de contaminação do ambiente, operador e consumidor. É imprescindível o estudo de técnicas alternativas e mais sustentáveis de produção agrícola, como a aplicação de hidrogel e de ES no estabelecimento do feijão-caupi. A aplicação de ES por meio de irrigação por gotejamento subsuperficial (GSS) contribui para mitigação dos problemas atuais de disponibilidade de água versus produção de alimento. Os experimentos foram conduzidos na Universidade Federal de Viçosa. O primeiro trabalho constituiu pela combinação de oito doses de hidrogel (Agrogel®) e duas fontes de hidratação, com quatro repetições. As doses foram de 0; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12 e 0,14% de hidrogel no substrato seco. As fontes de hidratação foram o esgoto sanitário sintético (ESS) e a água destilada (AD). Observou-se que a capacidade de campo, o ponto de murcha permanente e a água disponível no substrato aumentam com as doses crescentes de hidrogel nos substratos hidratados com água destilada ou esgoto sanitário sintético. O hidrogel aplicado próximo das sementes afetam negativamente a emergência do feijão-caupi. Para os experimentos com a aplicação de ESS em diferentes profundidades de GSS no cultivo do feijão-caupi, as parcelas experimentais consistiram nos seguintes tratamentos: T1: vazão de 1,6 L h-1 e T2: 3,8 L h-1. As subparcelas foram compostas pelas seguintes profundidades de instalação do gotejo, S0: 0; S1: 5; S2: 10; S3: 15; S4: 20; S5: 25 e S6: 30 cm. Verificou-se que a emergência das plantas de feijão-caupi é comprometida com o aumento da profundidade de instalação dos gotejadores, assim como, as variáveis fisiológicas e o desenvolvimento das raízes do feijão-caupi fertirrigado com ESS. Além disso, o aumento da profundidade de instalação do gotejador afetou negativamente a produção de grãos e o desenvolvimento vegetativo do feijão-caupi. Em relação, as variáveis químicas do solo, a fertirrigação com ESS em profundidade incrementa a concentração de P, K, Ca e Mg no solo, e a concentração de sódio no solo é menor para as maiores profundidades de instalação dos gotejadores. Palavras-chave: Vigna unguiculata. Água Disponível. Nutrientes. Emergência. Fósforo.Item Tratamento de esgotos sanitários por alagados construídos operando com ciclos alternados e células de combustível microbianas(Universidade Federal de Viçosa, 2023-07-27) Souza, Thiago Oliveira de; Borges, Alisson CarraroNo presente estudo objetivou-se avaliar o tratamento de esgotos sanitários de sistemas alagados construídos (SAC) operando na configuração de ciclos alternados (“tidal flow”) com a presença de células de combustível microbianas (CCM). Foram avaliados os fatores tipo de meio suporte (brita “número 0” e “número 1”) e espécie cultivada (capim- elefante BRS capiaçu e bananeira nanica). Foram avaliados os parâmetros físicos e químicos de qualidade dos efluentes tratados, bem como o desempenho das CCM e os parâmetros agronômicos das culturas. O ciclo de tratamento em cada SAC possuía uma duração total de 8 horas, com 3 ciclos por dia. Cada ciclo consistia nas fases de enchimento, sistema cheio (reação), drenagem e repouso (vazio), com durações específicas para cada etapa. Foi observado aumento nos níveis de oxigênio dissolvido devido à configuração “tidal flow”, que succiona ar atmosférico para dentro do leito durante a fase de drenagem. Essa condição favoreceu a transição entre os ambientes aeróbio, anóxico e anaeróbio, possibilitando os processos bioquímicos para a remoção de contaminantes e a produção de corrente elétrica. Observaram-se eficiências satisfatórias na remoção de turbidez, cor, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), nitrogênio total Kjeldahl (NTK), nitrogênio-nitrato, sólidos suspensos totais (SST) e sólidos totais. Os valores médios de concentração de saída de DQO foram de 119, 109, 117 e 98 mg L-1, com remoções de 61%, 64%, 61% e 67% para os SAC com bananeira em brita “1” (BB1), bananeira em brita “0” (BB0), capiaçu em brita “1” (CB1) e capiaçu em brita “0” (CB0), respectivamente. A planta e do tipo de meio suporte influenciaram o desempenho dos SAC, sendo o sistema CB0 o mais eficiente na remoção de DQO, destacando-se também pela produtividade. Em relação às CCM, o tipo de planta e de meio suporte influenciaram a produção de energia, e o SAC CB0 também foi o mais eficiente. Os resultados indicam que os SAC operados com ciclos alternados podem operar em reduzidos tempos de ciclo e se instalados com CCM podem produzir energia. Palavras-chave: Remoção de poluentes. Tidal flow. Recuperação de recursos. Bioenergia. Processos bioeletroquímicos.Item Desenvolvimento de uma recolhedora autopropelida para colheita de café em áreas de montanha terraceadas(Universidade Federal de Viçosa, 2023-02-10) Souza, Felipe Gustavo de; Teixeira, Mauri Martins Teixeira; http://lattes.cnpq.br/1103677844924026Nas inúmeras etapas de produção da cultura de café de montanha, a colheita dos frutos de café é a mais trabalhosa, uma vez que a mesma é realizada, muitas vezes, de forma manual ou semimecanizada. Esse fato gera alguns problemas, pois atualmente existe grande escassez de trabalhadores nas lavouras, isso pode levar a tempos de colheita mais longos, elevando o custo de produção, diminuindo a qualidade dos frutos, reduzindo o preço do produto, e consequentemente, diminuindo o lucro da atividade. Objetivou-se com este trabalho o desenvolvimento de uma recolhedora autopropelida para a etapa da colheita de café em áreas de montanha terraceada. Elaborou-se o projeto informacional, conceitual, preliminar e detalhado da recolhedora. Desenhou-se um modelo virtual do protótipo, com o objetivo de facilitar e guiar a construção do mesmo e, suas correções. Fabricou-se um protótipo da recolhedora autopropelida e avaliou-se suas dimensões e peso. Realizou-se ensaios de desempenho na barra de tração, sendo avaliados a patinagem, consumo horário de combustível, consumo específico de combustível e eficiência na barra de tração. Os ensaios referentes às perdas no recolhimento e capacidade operacional foram realizados em fazenda de café de montanha terraceada, localizada no município de Coimbra, MG. Além disso foi realizada uma avaliação das emissões de ruído da recolhedora autopropelida. Observou-se que, tanto as soluções encontradas para a recolhedora autopropelida, quanto os componentes projetados são passíveis de construção. O desenvolvimento de um modelo virtual possibilitou observar falhas no projeto e corrigi-las em tempo hábil. O protótipo da recolhedora autopropelida apresentou baixo centro de massa, fazendo com que a inclinação transversal dinâmica máxima fosse de 68,4%. O lastro não afetou os parâmetros de patinagem e consumo horário. Observou-se que não houve correlação entre a inclinação do terreno e as perdas no recolhimento, assim como não houve correlação entre a inclinação do terreno e a capacidade operacional da máquina. O valor médio das perdas no recolhimento foi de 8,4%, sendo que o maior percentual de perdas (11,2%) foi observado na declividade de 30°. A média da capacidade operacional do protótipo foi 0,096 ha h-1, cerca de 8 vezes maior que o valor de 0,012 ha h-1 que foi a capacidade operacional média do trabalho convencional realizado na fazenda. Verificou-se que o nível de ruído, 89 dB (A), exigia que o operador da máquina usasse proteção auditiva durante o trabalho. A recolhedora autopropelida para colheita de café em áreas de montanha terraceada apresentou maior capacidade operacional e um nível de perdas aceitável, fazendo com que, com algumas melhorias construtivas, a mesma seja uma alternativa viável para solucionar os problemas enfrentados no processo de colheita dos frutos de café em áreas de montanha terraceadas. Palavras-chave: Cafeicultura. Recolhimento. Máquinas. Terraceamento.