Orientador: João Francisco Escobedo / Banca: Luiz Roberto Angelocci / Banca: Dinival Martins / Resumo: O trabalho descreve o estudo das radiações global(G), ultravioleta (UV), fotossinteticamente ativa (PAR), infravermelha (IV) e da insolação, em uma estufa de polietileno, medidas no período de março de 2008 a fevereiro de 2009 em Botucatu, São Paulo, Brasil. Foram analisados no presente estudo: 1- a evolução anual das radiações e frações solares UV/G, PAR/G e IV/G média mensal; 2- as equações de estimativa para as radiações UV, PAR e IV dentro da estufa em função das radiações global interna e global externa ; 3- evolução anual da insolação média mensal e a equação de estimativa Ångström para as radiações G, UV, PAR e IV dentro da estufa, em função da razão de insolação interna e externa. A evolução anual das radiações G, UV, PAR e IV médias mensais diárias dentro e fora da estufa, mostrou que alem do dia e local, dependem do clima, cobertura do céu, presença de vapor entre outros. As radiações foram maiores no verão-primavera e menores no outono-inverno. Os valores médios total dentro e fora da estufa foram: GIN = 13,1MJ/m2, UVIN= 0,34MJ/m2, PARIN = 6,70 MJ/m2 e IVIN = 6,15MJ/m2, GEX= 17,14MJ/m2, UVEX= 0,72MJ/m2, PAREX = 8.38 MJ/m2 e IVEX= 8.04MJ/m2. Os valores médios total, das frações em percentagem, dentro e fora da estufa foram: UVIN / GIN =2,6% ; PARIN/GIN = 50.6%, IVIN/GIN= 47,1%, UVEX / GEX = 4,18%, PAREX/GEX= 48,9% e IVEX/GEX= 46,9% respectivamente. As equações de estimativa, anual e sazonal, obtidas para as irradiações Huv, Hpar e Hiv em função da radiação HIN e HEX são lineares, tipo Y = aX, onde coeficiente angular quantifica percentualmente a fração espectral: anual HUVIN /HGIN = 2,6%; HPARIN/HGIN = 50,8% e HIVIN/HGIN = 46,7%, enquanto que a sazonal: Primavera HUVIN /HGIN = 2,5%; HPARIN/HGIN = 51,7% e HIVIN/HGIN = 45,7%; Verão: HUVIN /HGIN = 2,7%; HPARIN/HGIN = 51,8% e HIVIN/HGIN = 45,4%, ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study describes the study of the global radiation(G), ultraviolet (UV), photosynthetically active radiation (PAR), infrared radiation (IV) and insolation, inside a greenhouse of polyethylene, measures in the period of March 2008 to February of 2009 in Botucatu, São Paulo, Brazil. They had been analyzed in the present study: 1 - annual, monthly and average evolution of the radiations UV/G, PAR/G and IV/G; 2 - equations of estimate for radiations UV, PAR and IV inside of the greenhouse in function of the radiations global internal and global external; 3 - annual evolution of the monthly average insolation and Ångström equation of estimate for radiations G, UV, PAR and IV inside of the greenhouse, in function of the reason of internal and external insolation. The annual evolution of radiations G, UV, PAR and IV daily monthly averages inside and outside of the greenhouse, showed that beyond the day and place, they depend on the climate, the radiations had been bigger in the summer-spring and minors in the autumn-winter. The average values total inside and outside of the greenhouse had been: GIN = 13,1MJ/m2, UVIN= 0,34MJ/m2, PARIN =6,70 MJ/m2 and IVIN = 6,15MJ/m2, GEX= 17,14MJ/m2, UVEX= 0,72MJ/m2, PAREX = 8,38 MJ/m2 and IVEX= 8.04MJ/m2. The average values total, of the fractions in percentage, inside and outside of the greenhouse had been: UVIN/GIN =2,6%; PARIN/GIN = 50,6%, IVIN/GIN= 47,1%, UVEX/GEX = 4,18%, PAREX/GEX= 48,9% and IVEX/GEX= 46,9% respectively. The equations of estimate, annual and sazonal, gotten for the irradiations Huv, Hpar and Hiv in function of radiation HIN and HEX are linear, type Y = aX, where angular coefficient it quantifies the spectral fraction percentile: annual HUVIN /HGIN = 2,6%; HPARIN/HGIN = 50,8% and HIVIN/HGIN = 46,7%, whereas the sazonal: Spring HUVIN /HGIN = 2,5%; HPARIN/HGIN = 51,7% and HIVIN/HGIN = 45,7%; Summer: HUVIN /HGIN = 2,7%; ...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:49:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000409156-Texto+Completo-0.pdf: 1279952 bytes, checksum: 6d8814d541e27672d49a2a90623664f8 (MD5) Previous issue date: 2009 / O presente trabalho de pesquisa, é composto por um conjunto de três artigos, que apesar de serem independentes, estão diretamente ligados ao mesmo tema geral da pesquisa, voltado ao desenvolvimento sustentável e ao armazenamento geológico de CO2 em camadas de carvão como uma nova alternativa para a redução de emissões de gases de efeito estufa. [. . ] o artigo 1, apresenta uma breve discussão a respeito da evolução da temática do meio ambiente no âmbito mundial, além das ferramentas criadas para que os problemas advindos da interferência antrópica fossem minimizados. O artigo destaca ainda como a temática meio ambiente e desenvolvimento sustentável ganharam dimensões mundiais, bem como estas se materializaram em forma de tratados, convenções e protocolo para que efetivamente viessem a combater o aquecimento global. No artigo 2, buscou-se trazer para discussão as novas tecnologias que vem sendo adotadas, principalmente pelos países desenvolvidos, no combate ao aquecimento global. Dentre estas novas tecnologias, destacou-se o armazenamento geológico de CO2 , visto sua elevada potencialidade de seqüestrar o CO2 que seria liberado na atmosfera. [. . ] O artigo 3, baseado nas informações compiladas no artigo 2, delimitou como local de potencialidade para execução de ECBM-CO2 no estado do Rio Grande do Sul, o município de Triunfo, o qual utilizará para o armazenamento geológico de CO2 e posterior extração de gás, a jazida de Charqueadas. Sendo assim, elaborou-se um estudo de viabilidade econômico-financeira de execução de projeto de ECBM-CO2 de acordo com as características da Jazida de Charqueadas, dentre elas sua capacidade de geração de energia, a qual é embasada no volume de carvão contido na jazida, além das limitações no fornecimento do insumo básico a sua implementação: o CO2.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000401161-Texto+Completo-0.pdf: 3203510 bytes, checksum: 5f982969daeb4904827ef17bc67ef11c (MD5) Previous issue date: 2008 / This study aimed to assess the potential for energy saving in the Hospital Sector in the South Region of Brazil and its impact on the mitigation of carbon dioxide emission to the atmosphere, achieved through the reduction in the consumption of electricity. The study analyzed sixteen hospitals where energy saving projects has been implemented. Each hospital has been monitored before and after the implementation of energy saving projects through energy audits conducted by the Research Group on Energy Efficiency from PUCRS. Moreover, the study used data from the IBGE and DATASUS. The estimation of energy saving and other values of interest was carried out according to methodologies based on population statistics. As the first step, it was calculated the mean values of consumption and demand before energy efficiency projects, reductions in consumption and demand after energy efficiency projects, and the necessary financial investments. All relevant data have been normalized using the number of available beds on each hospital. As a second step, through the calculation of the linear regression, it was found the estimated consumption of each of the hospitals in the South Region of Brazil. Summing up the individual data, it was possible to obtain the values for the whole population, which was in the sequence compared to the mean values in order to verify its coherence. As a result, for the whole population, it was found an annual consumption of 548 GWh of energy and a power demand of 112 MW, which could be achieved with projects aiming to improve the efficiency of the use of electrical energy. It was also found that such projects could lead to a reduction of 171. 54 GWh on the energy consumption and 43. 5 MW of power demand. However, this would also require an investment of R$ 157. 08 million. Taking into account the avoided costs for the expansion of the electrical system to meet the same power demand, this investment would be paid in 3. 6 years. Concerning environmental impacts, such energy conservation actions would allows avoiding the emission of 164 thousand tones of CO2 per year. Finally, this study shows the great importance of energy saving in the hospital sector and the benefits that actions of energy conservation would have to the society. / Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de economia de energia no Setor Hospitalar da Região Sul do Brasil, bem como os impactos quanto à mitigação de dióxido de carbono na atmosfera, alcançados através das reduções no consumo de eletricidade. Para tanto a pesquisa contou com dezesseis hospitais, cada qual com seu diagnóstico energético elaborado pelo Grupo de Eficiência Energética da PUCRS. Além disso, o trabalho utilizou dados do DATASUS e do IBGE. Os cálculos para a estimação dos valores populacionais seguiram metodologias baseadas na estatística, onde, primeiramente, calcularam-se as médias aritméticas de: consumo e demanda antes de projetos de eficiência energética, reduções de consumo e demanda após as ações de eficiência energética e investimento, todos relacionados com o número de leitos disponível à internação. Posteriormente, através do cálculo da regressão linear, foi encontrado o consumo estimado de cada um dos hospitais da Região Sul do país e, somados os dados individuais, obtiveram-se os valores para a população. Estes valores foram comparados com os encontrados por meio da média a fim de se verificar a pertinência dos mesmos. Como resultados, encontrou-se para a população um consumo anual de 548 GWh e uma demanda de energia de 112 MW, onde, realizando ações de eficiência energética alcança-se uma redução de 171,5 GWh de consumo e 43,5 MW de demanda, necessitando-se de um investimento de R$ 157,08 milhões. Levando em conta os custos evitados para a ampliação do sistema elétrico no intuito de atender a mesma demanda, este investimento seria pago em 3,6 anos. No que tange aos impactos ambientais, com tais ações de conservação de energia, evita-se a emissão de 164 mil toneladas de CO2 por ano. Assim, este trabalho mostra a grande importância de se combater o desperdício de energia elétrica no setor e os benefícios que as ações de conservação de energia trariam para a sociedade.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000426637-Texto+Parcial-0.pdf: 447762 bytes, checksum: 7b2f391d05b4d2b32a1199555399ce88 (MD5) Previous issue date: 2010 / Anthropogenic emissions of greenhouse gases have significantly contributed to the increase in average temperature of the Planet, and are responsible for climate change that are currently been observed. Carbon capture and storage (CCS) is one of the most promising technologies to reduce greenhouse gas emissions and mitigate climate change by means of CO2 storage in suitable geologic formations. Aiming to contribute for CCS planning and research investiments in Brazil, it was developed in this work a spatial-technical-economic analysis taking into account CO2 stationary sources, transport infrastructure and geological reservoir for large scale CCS deployment in the Campos Basin, Brazil. A geographic information system (GIS) was used for the collected data analysis and an economic model developed at Utrecht University was applied. Results show that Campos Basin has a large potential for CO2 storage ([texto suprimido]), taking into account the 17 studied hydrocarbon fields. 75,8% of Campos Basin’s storage capacity is in Marlim, Barracuda, Albacora and Roncador oilfields. [texto suprimido]. Average costs for large scale CCS deployment were also estimated, through emission reduction scenarios of 35, 30, 20, and 10 Mt/year. The amount of potential recoverable oil by means of EOR techniques was also estimated for each emission reduction scenario. / As emissões antrópicas de gases de efeito estufa têm contribuído significativamente para o aumento da temperatura média do planeta, sendo responsável por alterações climáticas que já são observadas atualmente. Neste contexto, o sequestro geológico de carbono (CCS) é uma atividade promissora que visa contribuir para a redução de emissão de gases causadores do efeito estufa e a mitigação de alterações climáticas, por meio do armazenamento de CO2 em formações geológicas adequadas. Visando contribuir para o planejamento e direcionamento de investimento e pesquisas em sequestro de carbono no Brasil, foi feita nesta pesquisa uma análise espacial-técnica-econômica de associação entre fontes estacionárias emissoras de CO2, infraestrutura de transporte e reservatórios geológicos para implantação de CCS em larga escala na Bacia de Campos, Brasil. Os dados coletados foram analisados através de um sistema de informações geográficas (SIG) e de modelagem econômica desenvolvida na Universidade de Utrecht (Holanda). Os resultados mostram que a Bacia de Campos possui grande potencial para armazenamento de CO2 nos 17 campos de petróleo analisados ([texto suprimido]), sendo que 75,8% da capacidade corresponde aos campos de Marlim, Barracuda, Albacora e Roncador. [texto suprimido]. O custo médio para implementação de CCS em larga escala também foi estimado através de modelagem de cenários de redução de emissões de CO2 em 35, 30, 20 e 10 Mt por ano. A quantidade de óleo potencialmente recuperável com a prática de recuperação avançada de óleo (EOR) também foi estimada para cada cenário de redução de emissões.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:58Z (GMT). No. of bitstreams: 4 000436652-Texto+Completo+Anexo+A-0.pdf: 15434664 bytes, checksum: aa9164656be954ec28e6ef2618c4b450 (MD5) 000436652-Texto+Completo+Anexo+B-1.pdf: 7282853 bytes, checksum: 528179ce162072b031ecd2e536cb1eed (MD5) 000436652-Texto+Completo+Anexo+C-2.pdf: 16833678 bytes, checksum: 2ee2a3d1161bf90007e849f84b94cdeb (MD5) 000436652-Texto+Completo+Anexo+D-3.pdf: 11536656 bytes, checksum: 87f20951cb7f16e2b12916fb62203b9c (MD5) Previous issue date: 2012 / The carbon capture and storage in geological formations is a promising technology for mitigating emissions of principal greenhouse gas, CO2. However, its application involves maintaining the integrity of the materials used in injection wells to prevent leakage of CO2. In this context, this work proposes to investigate the integrity of the cement paste in the presence of CO2 when subjected to conditions of geological storage of carbon in order to understand the mechanisms involved in the degradation of well cement paste as a function of temperature. For that, the hardened cement paste class G were submitted to two different degradation media, wet supercritical CO2 and water saturated with CO2 at 50 °C, 70 °C, 90 °C and 150 °C and 15 MPa. Scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD), thermo gravimetric analysis (TGA), Vickers microhardness and compressive strength were used to evaluate the effect of degradation on the structure and mechanical properties of cement paste. The results obtained indicate that the depth of the degraded surface layer can be represented by a logarithmic function of temperature for both reaction media. For a given temperature, there were no significant differences between the depths of degraded surface layer between two reaction media. However, the aqueous solution saturated with CO2 was more aggressive for the cement paste. The depth of the degraded surface layer of cement paste varied linearly with the square root of time, indicating that the process was dominated by diffusion in both reaction media. It was observed that the increasing on temperature and on time of cement paste exposure in environments containing CO2 promote a more significant decrease in compressive strength. / A captura e armazenamento de carbono em formações geológicas é uma tecnologia promissora para mitigação das emissões do principal gás de efeito estufa, o CO2. Contudo, sua aplicação envolve manter a integridade dos materiais empregados nos poços de injeção para evitar vazamento de CO2. Neste contexto, este trabalho propõe-se a investigar a integridade da pasta de cimento em presença do CO2 quando submetida às condições de armazenamento geológico de carbono, visando compreender os mecanismos envolvidos no processo de degradação do cimento em função da temperatura. Para tal, pastas endurecidas de cimento classe G foram submetidas a testes de degradação em dois meios reacionais, CO2 supercrítico úmido e água saturada com CO2, a 50 °C, 70 °C, 90 °C e 150 °C e 15 MPa. As técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-x (DRX), análise termogravimétrica (TGA), microdureza Vickers e de resistência à compressão foram utilizadas para avaliar o efeito da degradação na estrutura e propriedades mecânicas da pasta de cimento. Os resultados obtidos indicam que a profundidade da camada degradada pode ser representada por uma função logarítmica em função da temperatura para ambos os meios reacionais. Para uma mesma temperatura, não foram observadas diferenças significativas entre as profundidades de camada degradada entre os dois meios reacionais. Contudo, o meio aquoso saturado com CO2 mostrou-se mais agressivo para a pasta de cimento.A profundidade de camada degradada da pasta de cimento variou linearmente com a raiz quadrada do tempo, indicando que o processo foi dominado por difusão em ambos os meios reacionais. Observou-se que o aumento da temperatura e do tempo de exposição da pasta de cimento a meios contendo CO2 promove um decréscimo mais significativo na resistência à compressão.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412505-Texto+Completo-0.pdf: 14177118 bytes, checksum: 296ba75b676a7b60026516499ec6d9da (MD5) Previous issue date: 2009 / In last years the concern about the emission of greenhouse gases to atmosphere is increasing in the entire world, particularly the emission of CO2 gas. The development of technologies for mitigation of greenhouse gases has frequently emerged as a possible solution to minimize the global warming. The geological carbon sequestration is one of the most important technologies to reduce the disposal of carbonic gas in the atmosphere considering a short term period. In this context, the CO2 injection in mature or abandoned oil fields has a great potential in economic terms, once it permits enhanced oil recovery (EOR). The maintenance of integrity over time of materials employed in the geological storage of CO2 is the fundamental importance to guarantee the success of using this technology. In such activities, cement class G with a specific chemical composition is utilized, which has to exhibits a life use longer than the traditional ones, especially if it is considered the hazardous environmental that it is exposal. In this work an experimental apparatus, constituted by reactors that simulate the conditions of CO2 geological storage was developed in order to investigate the behavior of cement class G on this circumstance. The cement paste samples were submitted to two different ambient, wet supercritical CO2 and water saturated with CO2 at 15 MPa and 150 °C. The cement pastes were characterized by means of pH measurements, scanning electron microscopy (SEM), Vickers microhardness and compression tests. The results indicated that both wet supercritical CO2 and water saturated with CO2 promoted microstructure and mechanical alterations on the cement pastes. The cement degradation was more severe in the case of water saturated with CO2. / Nos últimos anos, a preocupação mundial com a questão da emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera tem se intensificado, particularmente relacionada às emissões do gás CO2. O desenvolvimento de tecnologias para mitigação de gases de efeito estufa é apontado como uma resposta adequada para conter o aquecimento global e o seqüestro geológico de carbono destaca-se como uma das tecnologias mais importantes, em curto prazo, para este fim. Nesse cenário, os campos de exploração de petróleo maduros ou abandonados apresentam grande viabilidade para armazenamento de CO2. A integridade do cimento classe G, que foi desenvolvido para ser utilizado na construção de poços de petróleo, deve ser mantida para evitar que o CO2 escape pelo poço para a atmosfera. Contudo, esse material pode sofrer degradação pelo meio ácido produzido pelo CO2 na presença de água das formações geológicas. Para avaliar a resistência da pasta de cimento frente ao CO2 supercrítico foi desenvolvido um sistema experimental constituído de reatores que simulam as condições encontradas em prováveis sítios de armazenamento geológico de CO2.Dessa forma, corpos-deprova de pasta de cimento classe G foram submetidos a dois meios de degradação ao longo do tempo, CO2 supercrítico úmido e água saturada com CO2, nas condições de temperatura e pressão de 150°C e 15 MPa, respectivamente. As pastas de cimento foram caracterizadas por meio de medidas de pH, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica; microdureza Vickers e ensaios de resistência à compressão. Os resultados obtidos indicaram que o CO2 supercrítico úmido e CO2 dissolvido em água promovem alterações na microestrutura e propriedades mecânicas da pasta de cimento, sendo que a degradação é mais severa no caso da água saturada com CO2.

Os desafios da agricultura e da pecuária mundial no início do século XXI são complexos: garantir a produção de alimentos suficiente para alimentar uma população mundial crescente e, ao mesmo tempo, reduzir a pressão sobre o ecossistema diminuindo a degradação do solo, a perda de biodiversidade, e as emissões de gases responsáveis pelo efeito estufa. No Brasil, observa-se um forte crescimento na adoção dos sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) com enfoques distintos e particulares em cada região do país. O subtrópico brasileiro caracteriza-se por ser grande produtor de grãos, carne e leite, com utilização intensiva do solo. Diversos estudos apontam que os SIPA’s além de intensificar o uso da terra e diversificar a produção, têm potencial para contribuir para a redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE), por unidade de alimento produzido. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo: (i) verificar como o manejo da altura do pasto determina diferentes estruturas e influenciam as emissões de GEE em SIPA; (ii) avaliar as emissões de GEE nos diferentes compartimentos do SIPA manejados sob diferentes alturas; (iii) avaliar o balanço global de carbono em SIPA. Para isso, um experimento foi conduzido durante os anos de 2013 e 2014, no estado do Rio Grande do Sul, Brasil, em um protocolo experimental de longo prazo iniciado em 2001. Os tratamentos foram arranjados em um delineamento de blocos completamente casualizados, com três repetições, e consistiram de diferentes alturas de pastejo por bovinos em pasto misto de azevém anual (Lolium multiflorum Lam.) e aveita-preta (Avena strigosa Schreb.): (P10) 10 cm, (P20) 20 cm, (P30) 30 cm, (P40) 40 cm e ausência de pastejo (SP). Os animais do tratamento (P10) apresentaram menor emissão diária em valores absolutos comparado aos outros tratamentos. O tratamento P20 apresentou menor valor de intensidade de emissão não diferindo de P30 e P40 (P>0,05), com uma diferença cerca de 25% menor em relação ao tratamento P10. Em SIPA’s, os resultados obtidos demonstram que as emissões provenientes dos animais, participam em até 15% do total emitido pelo sistema de produção, desmistificando o papel do animal como grande responsável pelo aquecimento global no setor agropecuário. / The challenges of global agriculture and livestock at the beginning of the 21st century are complex: ensuring sufficient food production to feed a growing world population while reducing pressure on the ecosystem by reducing soil degradation, biodiversity loss and emissions responsible for greenhouse effect. In Brazil, there has been a strong growth in the adoption of integrated crop livestock system (ICLS) with distinct and particular approaches in each region of the country. The Brazilian subtropical is characterized by being a large producer of grains, meat and milk, with intensive use of the soil. Several studies point out that ICLS in addition to intensifying land use and diversifying production have the potential to contribute to the reduction of greenhouse gas (GHG) emissions per unit of feed produced. In this context, this work aims to: To verify how the management of pasture height determines different structures and influences GHG emissions in ICLS; (ii) to evaluate GHG emissions in the different ICLS compartments operated under different heights; (iii) assess the overall carbon balance in SIPA. For this, an experiment was conducted during the years of 2013 and 2014, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, in a long-term experimental protocol initiated in 2001. The treatments were arranged in a completely randomized block design with three repetitions and consisted of different pasture heights grazing by steers on Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) and black oat (Avena strigosa Schreb.) mixed pastures: (P10) 10 cm, (P20) 20 cm, (P30) 30 cm and (P40) 40 cm and no grazing (NG). The treatment (P20) presented lower emission intensity daily emission in absolute values compared to the other treatments. The P20 treatment had a lower emission intensity value not differing from P30 and P40 (P> 0.05), with a difference about 25% lower than P10 treatment. In ICLS's, the results show that the emissions from the animals participate in up to 15% of the total emitted by the production system, demystifying the animal's role as the main responsible for global warming in the agricultural sector.

A conversão de energia a partir de usinas hidrelétricas foi considerada por muito tempo uma forma de produção limpa. No final do século passado alguns estudos demonstraram que os reservatórios poderiam ser emissores potenciais de Gases de Efeito Estufa (GEEs). A participação da energia hidráulica na matriz energética nacional é de 12%, sendo que dentre as fontes renováveis é da ordem de 29% e gera aproximadamente 60% da eletricidade produzida no país. O enchimento dos reservatórios está associado a altas taxas de atividade bacteriana e produção de GEEs. Grande parte da biomassa inundada é decomposta nos primeiros anos, os níveis baixos de oxigênio nas camadas profundas próximas ao sedimento favorecem a geração de metano. O aumento do nível da água faz com que sejam alagadas áreas que antes estavam emersas, com isso ocorre a liberação de nutrientes e a consequente produção de CO2 e CH4. As coletas de dados in situ consomem muito tempo, possuem custo relativamente alto e frequentemente falham ao delimitar regiões heterogêneas. A obtenção de dados a partir de sensores orbitais é uma ótima alternativa, e favorece uma maior resolução espacial e temporal das informações, além de permitir a análise das transformações do corpo d’água. O objetivo deste trabalho é estimar as emissões de gases de efeito estufa em reservatórios de hidrelétricas utilizando imagens Landsat TM e OLI. A metodologia desenvolvida neste trabalho compreende as etapas das correções geométricas e radiométricas, recorte e processamento. Para calcular a estimativa de CH4 e fluxo de CO2 foi necessário calcular índices de vegetação e identificar características como biomassa, índice de área foliar, atividade fotossintética, produtividade. Os resultados gerados por este trabalho são do CH4 estimado no enchimento do lago da represa da UHE Serra do Facão, e do fluxo de CO2 na fase rio e no entorno do reservatório. Os valores estimados de metano são similares aos publicados no Relatório de Referência do Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT) e a outros trabalhos desenvolvidos em reservatórios tropicais, mesmo com métodos diferentes de obtenção de resultados. O carbono atmosférico é inversamente proporcional a absorção do carbono pelas plantas. As áreas com maior atividade vegetativa mostraram os valores mais elevados no fluxo de CO2. O método de determinação do fluxo de CO2 utilizando imagens orbitais constitui uma forma de mensuração indireta e permite estimar o comportamento do gás no processo de fotossíntese da planta, sem a necessidade de derrubada de árvores como amostras para obtenção de dados. / Energy conversion from hydropower plants was considered a form of clean production for a long time. At the end of the last century some studies have shown that these reservoirs could be potencial source of greenhouse gases. The share of hydropower in the national energy matrix is around 42%, generating about 90% of all electricity produced in Brazil. The reservoirs filling is associated with high rates of bacterial activity and production of greenhouse gases. Much of the flooded biomass is decomposed in the early years, low oxygen levels in the deep layers near the sediment promote methane generation. The rise in water level flooded areas that once were dry, like wetlands, releasing nutrients and producing CO2 and CH4. Obtaining data in situ taking time and have high cost and often fail to define heterogeneous regions. Orbital data from sensors can obtain information with a higher spatial and temporal resolution, allowing the analysis of the transformations of the water body. The methodology developed in this work comprises the steps of geometric and radiometric corrections, cropping and processing. As part of the methodology it is necessary to calculate vegetation indices to identify vegetation characteristics such as biomass, leaf area index, photosynthetic activity, productivity. The results generated by this work are the CH4 estimated at filling the UHE Serra do Facão dam lake and the depletion zone and flow of CO2 in river phase and around the reservoir. The estimated methane values are in agreement with the published in the brazilian Reference Report and other works developed in tropical reservoirs, even with different methods of achieving results. The atmospheric carbon is inversely proportional the carbon uptake by plants. Areas with greater vegetative activity showed higher values in the flow of CO2. The method of determining the flow of CO2 using satellite images is a form of indirect measurement and allows estimating the gas behavior in plant photosynthesis process, without need to deforest to obtain data.

O trabalho foi conduzido na EEA-UFRGS, em Eldorado do Sul/RS, entre dez/2011 e nov/2013 com o objetivo de estudar o efeito da estrutura do pasto no consumo de matéria seca e na emissão de metano e relacionar essa emissão com o desempenho animal em pastagem nativa submetida a níveis de oferta diária de forragem de 4, 8, 8.12, 12 e 16 kg de MS/100 kg de PV, ou %PV. Esses tratamentos foram distribuídos num delineamento experimental de blocos com duas repetições. Em pastoreio contínuo foram utilizadas novilhas mestiças com 24 meses de idade e 223 ± 24 kg em 2012 e 12 meses e 274 ± 17 kg em 2013 quando da entrada dos animais no protocolo experimental. As variáveis para descrever a estrutura do pasto foram: massa de forragem, taxa de acúmulo de forragem, altura do pasto e frequência de touceiras. Na avaliação de consumo de matéria seca utilizou-se a técnica dos n-alcanos a partir da teoria do duplo n-alcano. As emissões de metano foram estimadas pela técnica do marcador hexafluoreto de enxofre. Foi utilizado o delineamento experimental de blocos com duas repetições. As ofertas 4 e 8% emitiram menores quantidades de CH4/animal que as ofertas de forragem 16, 12 e 8.12% do PV. Os modelos estudados demonstraram que a variabilidade das emissões é explicada, em maior proporção, pelo conjunto de estrutura do pasto (R2=0.53), e que a relação entre emissão de CH4 e consumo de matéria seca foi altamente significativa (P<0.001), porém o consumo explicou a variância dos dados em proporção limitada (R2= 0.20). Anualmente a emissão de CH4 foi determinada por mudanças no consumo e na estrutura do pasto, principalmente, na taxa de acúmulo de forragem. Com baixa taxa de acúmulo, principalmente no inverno, há maior gasto de energia para realização da metanogênese. A relação observada entre a quantidade de CH4 emitido por kg de MS consumida em função do consumo diário de MS apresentou comportamento inversamente proporcional. O aumento da OF até níveis moderados de intensidade de pastejo proporcionam maiores GPV e maiores emissões de CH4 por animal que oferta de forragem baixa. Porém as ofertas de forragens alta e moderadas (16,12 e 8.12 ) emitiram menor quantidade de metano por área e por kg de peso vivo produzido. Portanto a busca por estruturas de pasto ideal através de manejos com intensidades de pastejo moderadas aliada a altas taxas de acúmulo do pasto, formam ambientes de pastejos na qual os bovinos mitigam metano por kg de MS consumida, por ha e por kg de PV produzido. / The study was conducted at the EEA-UFRGS, in Eldorado do Sul/ RS, from Dec/2011 to Nov/2013 in order to study the effect of the structure and dry matter intake in methane emissions and relate that to animal performance in native grassland. The treatments consisted of the following forage allowance levels: 4, 8, 8:12, 12 and16 kg DM / 100 kg live weight (LW), or % LW. The animal testers were crossbred heifers with 24 months of age and 223 ± 24 kg in 2012 and 12 months and 274 ± 17 kg in 2013 when the entry of animals in the experimental protocol. The variables to describe the pasture structure were: herbage mass, herbage accumulation rate, pasture height and frequency of tussocks. For the dry matter intake evaluation, it was used the technique of nalkanes technique based on the double alkane teory. Methane emissions were measured by the sulfur hexafluoride tracer technique. The experimental design was a randomized block design with two replications (paddocks) was used. The 4 and 8% LW herbage allowance treatments emited less CH4/animal than 16, 12 and 12.8% LW. The models showed that the variability of the emission is explained in a greater proportion, the set of pasture structure (R2 = 0,53), and that the relationship between emission of methane emission and dry matter intake was highly significant (P <0.001). On the other hand, consumption explained a smaller amount of the data variance (R2 = 0.20). Annuall methane emission was determined by changes in herbage consumption and sward structure, mainly herbage accumulation rate. With low herbage accumulation rate, especially in winter, there was a greater, waste of energy for methanogenesis. There was an inverse relationship between the amount of methane emitted per kg dry matter intake as a function of daily dry matter consumption. Increasing herbage allowance to moderate grazing intensity levels resulted in a greater LW gain and also higher CH4 emission per animal. However, high to moderate herbage allowance tratments (16, 12 and 8-12) emited less methane per area and per kg of LW produced. Managing native grasslands under moderate levels of herbage allowance can creat canopy strutures that favor both consumption and herbage accumulation rate, and also mitigate beff cattle methane emissions per kg of DM, per area and per kg LW produced.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Nesta pesquisa, uma CÃlula Experimental (CE) de ResÃduos SÃlidos Urbanos (RSU) foi instalada numa Ãrea nÃo utilizada do Aterro SanitÃrio Metropolitano Oeste de Caucaia (ASMOC), RegiÃo Metropolitana de Fortaleza, com o objetivo de se estudar o comportamento de gramÃneas na sua superfÃcie, visando a reduÃÃo das emissÃes de CH4 e CO2 para a atmosfera e a produÃÃo de biomassa vegetal. As estimativas das emissÃes de gases foram realizadas por meio de ensaios com placa de fluxo estÃtico na cobertura convencional (branco) e nas coberturas cultivadas, alÃm das mediÃÃes feitas no dreno; todos em duas campanhas. Os cultivos de capim MombaÃa, Massai, Andropogon, Buffel e da grama Bermuda foram avaliados com relaÃÃo as caracterÃsticas morfogÃnicas, estruturais, produtivas e nutricionais. A Ãrea que recebeu a CE foi previamente estudada por meio do reconhecimento do perfil estratigrÃfico do subsolo e do nÃvel d&#8223;Ãgua, caracterizaÃÃo dos solos em termos geofÃsicos (granulometria, limites de consistÃncia, compactaÃÃo Proctor Normal, permeabilidade à Ãgua) e quanto à fertilidade. Os RSU foram estudados quanto à composiÃÃo gravimÃtrica, densidade aparente, teor de umidade e seu lixiviado analisado do ponto de vista fÃsico-quÃmico. Os gases emitidos pelo dreno, na primeira campanha (1ÂC) foram compostos, em mÃdia, por 14,7% de CO2, 8,0% de CH4, 11,4% de O2 e 65,9% de outros gases. Na segunda campanha (2ÂC) houve um aumento na concentraÃÃo (%) dos dois principais gases de interesse (CO2: 0,3 vezes e CH4: 0,5 vezes) e reduÃÃo na concentraÃÃo dos demais (O2: 0,2 vezes e OG: 0,1 vezes): 19,0% de CO2, 11,8% de CH4, 8,7% de O2 e 60,4% de outros gases. Os gases emitidos pela cobertura (branco) foram (em %) menores que os emitidos pelo dreno, mostrando retenÃÃo: 1ÂC = 11,6% de CO2, 6,5% de CH4, 9,1% de O2 e 72,7% de outros gases; 2ÂC = 14,9% de CO2, 9,4% de CH4, 7,2% de O2 e 68,5% de outros gases. Em relaÃÃo aos fluxos mÃssicos houve aumento entre as campanhas (mÃdia): 2,5 x 10-3 e 3,6 x 10-3 g/m2.s de CH4 (1ÂC e 2ÂC, respectivamente), 1,2 x 10-2 e 1,5 x 10-2 g/m2.s de CO2 (1ÂC e 2ÂC). Os fluxos volumÃtricos foram (mÃdia): 4,0 x 10-6 e 5,7 x 10-6 m3/m2.s de CH4 (1ÂC e 2ÂC) e 7,0 x 10-6 e 8,8 x 10-6 m3/m2.s de CO2 (1ÂC e 2ÂC). Cabe observar que os fluxos estiveram dentro dos intervalos da literatura. Em relaÃÃo aos cultivos, observou-se que mesmo colocadas sobre solo tÃpico de aterro sanitÃrio e sem tratamento especial na cobertura ou no cultivo, as sementes dos quatro capins estudados e da grama Bermuda apresentaram germinaÃÃo dentro dos prazos biolÃgicos previstos. Assim, houve sobrevivÃncia dessas espÃcies sobre o solo do aterro sanitÃrio, porÃm com indicadores de desenvolvimento vegetal menores em relaÃÃo a literatura, contribuindo para isso o efeito negativo da extrema compactaÃÃo da cobertura e o baixo grau de fertilidade do solo. Cada cultivo teve uma capacidade diferente de impedir as emissÃes dos gases pela cobertura. Em ordem decrescente, observou-se (mÃdia): MombaÃa (2,6 e 3,8% de CH4 na 1ÂC/2ÂC; 4,6 e 6,0% de CO2 na 1ÂC/2ÂC), Massai (2,0 e 2,8% de CH4; 3,5 e 4,5% de CO2), Andropogon (1,1 e 1,5% de CH4; 1,9 e 2,5% de CO2), Bermuda (0,9 e 1,3% de CH4; 1,6 e 2,0% de CO2) e capim Buffel (0,4 e 0,6% de CH4; 0,5 e 0,6% de CO2). Os fluxos mÃssicos e volumÃtricos tambÃm foram menores no solo cultivado com capim MombaÃa e maiores no capim Buffel e isso manteve relaÃÃo com as principais caracterÃsticas morfogÃnicas, estruturais, produtivas e nutricionais utilizadas na avaliaÃÃo da sobrevivÃncia e desenvolvimento dos cultivos. / An Urban Solid Waste (USW) Experimental Cell (EC) was set up in an unused area of the West Metropolitan Landfill in Caucaia (ASMOC), in the Metropolitan Region of Fortaleza, with the aim of studying the behavior of different grasses planted on its cover layer in order to reduce atmospheric emissions of CO2 and CH4 and for the production of plant biomass. Gas emissions were tested with static flow plates on the normal cover layer (blank) and on the planted areas, in addition to the measurements taken on the landfill drainage. All measurements were made in two different campaigns. The morphogenesis, structural, productive and nutritional features of the Mombasa, Massai, Andropogon, Buffel and Bermuda grasses were evaluated. The area on which the EC was located was studied prior to the seeding, including a survey of the subsoil stratigraphic profile and groundwater levels, a geophysical soil characterization (grain size, Atterberg limits, normal Proctor compaction, water permeability) and fertility. The USW was studied for its gravimetric composition, density and moisture content and its leachate was analyzed from a physical and chemical perspective. The gases emitted by the drainage in the first campaign (C1) were composed on average by 14.7% CO2, 8.0% CH4, 11.4% O2, and 65.9% of other gases. In the second campaign (C2) there was an increase in the concentration (%) of the two main gases of interest (CO2: 0.3 times; CH4: 0.5 times) and a reduction in the concentration of the others (O2: 0.2 times, and other gases 0.1 times), with the following concentrations: CO2 19.0%, CH4 11.8%, O2 8.7%, and 60.4% of other gases. The gas emissions of the normal cover layer (blank) were lower than those of the drainage, showing a certain retention: C1: CO2 11.6%, CH4 6.5%, O2 9.1% and 72.7% of other gases; C2: CO2 14.9%, CH4 9.4%, O2 7.2% and 68.5% of other gases. Regarding the mass flows, there was an increase between the two campaigns (mean values): 2.5 x 10-3 and 3.6 x 10-3 g/m2.s of CH4 (C1 and C2, respectively), and 1.2 x 10-2 and 1.5 x 10-2 g/m2.s of CO2 (also for C1 and C2, respectively). The volumetric flows were the following (mean values): 4.0 x 10-6 and 5.7 x 10-6 m3/m2.s of CH4 (C1 and C2); and 7.0 x 10-6 and 8.8 x 10-6 m3/m2.s of CO2 (C1 and C2). The flows were within the ranges reported in the literature. Regarding the grass crops, it was observed that even though they were planted on a typical landfill soil without any special soil or cultivation treatment, the seeds of all five studied grasses germinated within the expected biological times. These species survived on the soil of the landfill yet presented smaller plant development indicators than those reported in the literature. The negative effect of an extreme soil compaction and low soil fertility contributed to such lower developmental results. Each crop showed a different ability to prevent gas emissions through the cover layer. We present them in descending order (mean values), namely: Mombasa (2.6% and 3.8% of CH4 in C1/C2, and 4.6% and 6.0% of CO2 in C1/ C2); Massai (2.0% and 2.8% of CH4, and 3.5% and 4.5% of CO2); Andropogon (1.1% and 1.5% of CH4, 1.9% and 2.5% of CO2); Bermuda (0.9% and 1.3% of CH4, 1.6% and 2.0% of CO2); and Buffel (0.4% and 0.6% of CH4, 0.5% and 0.6% of CO2). The volumetric and mass flows were lower in the soil planted with Mombasa grass and higher in that planted with Buffel. This was related to the main morphogenesis, structural, nutritional and productive features used in the assessment of crop survival and development.