Incorporação de energia na vida útil de uma colhedora autopropelida de cana-de-açúcar

Master thesis Portuguese OPEN
Edemilson José Mantoam (2011)
  • Publisher: Universidade de São Paulo
  • Subject: Cana-de-açúcar | Colhedoras | Embodied energy | Energia - Análise | Energy analysis | Energy input | Máquinas agrícolas | Material flow | Máquinas Agrícolas

A questão energética é um dos principais desafios do século XXI. Por outro lado, os aspectos geopolíticos e ambientais, são fontes de preocupação para o modelo econômico atual. O Brasil é um país que apresenta vantagens em relação ao mundo em termos de utilização de fontes renováveis de energia. Desde 2007 os produtos da cana-de-açúcar assumiram o primeiro lugar na oferta de energia renovável. A análise de energia é necessária para o gerenciamento de recursos naturais limitados, para abastecer, com as mais diversas alternativas de biomassa, uma população mundial em constante crescimento. Essa análise identifica as práticas de produção e quantifica sua eficiência sob o ponto de vista energético, determinando a energia incorporada nas etapas do processo de produção. Estudos de energia incorporada em máquinas agrícolas são escassos. A participação do setor sucroalcooleiro na matriz energética do Brasil, fornecendo energia renovável a partir da biomassa tem aumentado. Devido à energia consumida no processo, ser produzida a partir dos seus próprios resíduos, avaliar as formas pelas quais a energia é demandada é vital para se determinar a viabilidade energética dessa fonte. Esse estudo visa determinar a energia incorporada em colhedora autopropelida de cana-de-açúcar. Foram avaliadas duas colhedoras, denominadas Máquina 1 equipada com rodas e pneus e Máquina 2 equipada com esteiras metálicas, fabricadas por uma companhia localizada na região de Piracicaba, Estado de São Paulo, Brasil. Para cada colhedora foi contabilizado o consumo dos insumos (diretos e indiretos) utilizados na fase de montagem, bem como, o consumo dos insumos utilizados na fase de manutenção e reparo. Os dados de consumo dos insumos foram processados apresentando os fluxos de materiais utilizados, os quais foram multiplicados pelo seu índice de energia incorporada, resultando na energia incorporada nos insumos. Os resultados demonstram que a Máquina 2 apresentou maior energia incorporada (204,3 MJ kg-1) do que a Máquina 1 (202,6 MJ kg-1) durante o ciclo de vida útil, isso foi influenciado diretamente pelo rodante utilizado pela máquina 2. A energia incorporada na mão-de-obra requerida para desempenhar a atividade de montagem foi baixa comparada com as outras categorias de energia. O aço carbono foi o insumo que obteve a maior representatividade de consumo. A energia incorporada indiretamente nos insumos foi baixa comparada com as verificadas nos demais insumos. Em termos de consumo de energia incorporada, a Máquina 1 é melhor que a Máquina 2, porém esta última propicia menores danos ao canavial, fato esse que pode compensar sua maior demanda energética ao longo de seu ciclo de vida. The energy subject is one of the main challenges of 21st century. The geopolitical and environment aspects, they are concern sources to the current economic model. Brazil presents advantages in comparison to the world due to the use of renewable energy. Since 2007, products from the sugarcane have assumed the first place as a renewable source in the Brazilian energy matrix. Energy analysis is necessary in order to monitor of scarce natural resources, to supply, with the most several biomass alternatives, a world population in constant growth. This analysis identifies the production practices and quantifies their efficiency in the energy point of view, determining the embodied energy in the steps of the production process. Studies of embodied energy in agricultural machinery are rare. The participation of the sugarcane sector in the Brazilian energetic matrix has increased. Due to the energy consumed in their processes it is interesting to quantify these input flows in order to monitor the energy feasibility of this source. This study aimed to determine the embodied energy in the self-propelled sugarcane harvester. Two models were evaluated, so called: Machine 1 equipped with wheels and tires; and Machine 2 equipped with metallic tracks, manufactured by a company located at Piracicaba region, State of São Paulo, Brazil. For every harvester, the consumption of the input (direct and indirect) used in the assembly phase, was accounted, and also the consumption of the input used in the maintenance and repair phase. The consumption data of the inputs were processed presenting the materials flows used, which they were multiplied by their embodied energy indices, resulting in the embodied energy required by the production system. The results show that Machine 2 presented higher embodied energy (204.3 MJ kg-1) than the Machine 1 (202.6 MJ kg-1) during their life cycle and this was influenced directly by the rolling used by the Machine 2. The embodied energy by demanded by labor in the assembly activity was low compared with the other categories of energy. The steel carbon represented the input with the highest consumption. The incorporated energy indirectly in the input was low compared with the verified on the other inputs. In terms of embodied energy consumption, Machine 1 is better than Machine 2, although the latter may cause less damage to the sugarcane rattons which can compensate the higher energy demand in its life cycle.
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