Análise energética de dois sistemas mecanizados na colheita do eucalipto

Abstract

A colheita mecanizada de madeira é uma atividade com altos investimentos em máquinas, consumo de combustível e de lubrificante, representando dispêndio de energia. No caso da colheita mecanizada de eucalipto deve-se ponderar além da entrada de energia direta do combustível e do lubrificante, também a energia biológica do trabalho humano do operador e a energia indireta agregada pela utilização de máquinas e implementos. A mecanização das operações tem proporcionado aumento da capacidade operacional, no entanto, poucos trabalhos têm quantificado o dispêndio energético nas diversas atividades florestais quanto à utilização de máquinas. A caracterização desse potencial técnico para a produção da madeira, bem como a forma de utilização de energia ao longo da cadeia produtiva é de grande importância, pois existe grande dependência dos insumos proveniente da matriz fóssil. Na análise energética é contemplado o consumo de energia das operações florestais, sendo o enfoque principal a energia investida na atividade de colheita de um plantio florestal de eucalipto através de dois sistemas mecanizados, denominados de “toras curtas” e de “toras longas”. Nesta análise foram simuladas as entradas de energia, classificadas e quantificadas conforme a fonte, considerando-se as características ponderais das máquinas e consumo de diesel em cada operação. Os cálculos de conversão foram realizados pelos métodos de equações e matrizes. Foi analisada também a atividade de transporte rodoviário com o objetivo de quantificar a relação de entradas totais de energia entre as operações. Pela análise energética do sistema quantificou-se o dispêndio de 51,54MJ.m-3 pelo transporte, 13,28MJ.m-3 pelo carregamento e na colheita, 37,77MJ.m-3 no sistema de toras curtas e 45,40MJ.m-3 no sistema de toras longas. A atividade de transporte representou em média 50% do dispêndio energético total. No sistema de toras longas, o dispêndio energético foi cerca de 20% maior quando comparado ao de toras curtas, utilizando-se o método matricial.

Harvesting is an activity with high investments in machines, lubricant and fuel consumption. The total energy required to operate forestry machines includes not only direct energy of the fuel and the lubricant, but also indirect energy such as associated with manual labor and manufacturing the equipment. The mechanization of the harvesting process has increased the operational capacity however few studies have focused on the energy consumption in the diverse forest activities regarding machine and inputs utilization in Brazil. This study quantifies the energy consumption in harvesting operations and forest transportation, evaluating in details, two harvesting systems: “cut to length” and “tree length”. In this analysis all energy sources involved in the process were simulated, classified and quantified, considering machine productivity and diesel consumption in each operation. Making use of matrix method, the energy sources were classified as direct or indirect flow. The road transportation were also analyzed with the objective of quantifying the relation between the total inputs of harvesting and the existing energy spent in the transportation of the eucalypts wood after a seven year cycle. A systematic approach to forestry energy analysis requires all energy inputs of any significance to be included and accurately evaluated. The system energy analysis resulted 51.54MJ.m-3 for the transport, 13.28MJ.m-3 for the loading and for the harvesting 37.77MJ.m-3 and 45.40MJ.m-3, respectively in the “cut to length” and “tree length” system. Considering the performance and capacity of the machines in each module, the “tree length” system demanded 20% more energy than the “cut to length” system. Transportation accounted for 50% of the total energy consumption with used matrix method.