The search for alternative sources of energy has shown to be a global demand. Motivated by concern about climate change and the depletion of natural resources, the world market has attracted interest in the study and adoption of alternative renewable sources of energy. One possible alternative is the use of forest biomass. In this context, it is necessary to carry out studies that seek to evaluate the growth and yield of different forest species cultivated at different planting spacings. The aim of this study were: (i) to evaluate the production of biomass for energy; (ii) to determine carbon storage and partitioning in the forest system (above-belowground biomass + soil); (iii) to determine the radiation use efficiency of Eucalyptus grandis; and (iv) to characterize the elemental composition and properties of four forest species Eucalyptus grandis, Mimosa scabrella, Ateleia glazioviana, and Acacia mearnsii grown in four planting spacings in Southern Brazil. A field experiment was conducted from September 2008 to September 2018 in the city of Frederico Westphalen, Brazil. The forest biomass was determined by destructive method. Also, the calorific value, elemental composition, immediate chemical analysis, radiation use efficiency, light extinction coefficient, solar radiation interception, leaf area index, biomass yield and partitioning, carbon storage and potential energy yield were evaluated. Information generated in this study is relevant and provides information for companies interested in electricity generation from forest biomass and forest producers thereby assisting in the planning of optimal spacing to be used for biomass production for energy. The highest biomass production, carbon storage, and radiation use efficiency were obtained in the planting spacing (2.0×1.5 m) for the Eucalyptus grandis, which resulted in a higher amount of biomass for energy production. For the other forest species, the optimal planting spacing to produce biomass for energy was the (2.0×1.0 m). Therefore, the use of reduced planting spacing should be prioritized and recommended for future exploitation of forest energy plantations. / A busca por fontes alternativas de energia tem se mostrado uma demanda global. Motivado pela preocupação com as mudanças climáticas e pelo esgotamento dos recursos naturais, o mercado mundial tem despertado interesse no estudo e adoção de fontes alternativas renováveis de energia. Uma das alternativas possíveis é o uso da biomassa florestal. Neste contexto, surge a necessidade da realização de estudos que busquem avaliar o crescimento e produtividade de diferentes espécies florestais cultivadas em diferentes espaçamentos de plantio. Desse modo, os objetivos deste estudo são: (i) avaliar a produção de biomassa para energia; (ii) determinar a estocagem e partição de carbono no sistema florestal (biomassa florestal + solo); (iii) determinar a eficiência do uso da radiação solar da espécie Eucalyptus grandis; and (iv) caracterizar a composição elementar e as propriedades de quatro espécies florestais Eucalyptus grandis, Mimosa scabrella, Ateleia glazioviana e Acacia mearnsii cultivadas em quatro espaçamentos de plantio no sul do Brasil. Um experimento de campo foi realizado de setembro de 2008 a setembro de 2018 na cidade de Frederico Westphalen, Brasil. A biomassa florestal foi determinada pelo método destrutivo. Também foram avaliados o poder calorífico, composição elementar, análise química imediata, eficiência do uso da radiação, coeficiente de extinção luminosa, a interceptação da radiação solar, o índice de área foliar, o particionamento de biomassa, o armazenamento de carbono e o rendimento energético potencial. As informações geradas neste estudo são relevantes e fornecem informações importantes para empresas interessadas na geração de eletricidade a partir de biomassa florestal e produtores florestais, uma vez que auxiliam no planejamento da escolha do espaçamento ótimo a ser utilisado para produção de biomassa para energia. A maior produção de biomassa, armazenamento de carbono e eficiência de uso de radiação foi obtida para a espécie Eucalyptus grandis cultivada no espaçamento de plantio (2,0×1,5 m), que resultou em maior quantidade de biomassa para produção de energia. Para as demais espécies florestais, o espaçamento ótimo de plantio para produzir biomassa para energia foi (2,0×1,0 m). Portanto, o uso de espaçamento reduzido de árvores deve ser priorizado e recomendado para futuras explorações de plantações de energia florestal.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-14052019-163649 |
| Date | 27 February 2019 |
| Creators | Schwerz, Felipe |
| Contributors | Caron, Braulio Otomar, Dourado Neto, Durval |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais. |
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