Capim Elefante Paraíso na produção de energia

Herbert Vilela
ENGENHEIRO AGRÔNOMO, M. SC. E D. SC.

I - Introdução

O híbrido capim elefante híbrido (Pennisetum hybridum) é o resultado do cruzamento do capim elefante comum (Pennisetum purpureum Schum) com o milheto (Pennisetum americanum). Este capim foi obtido na Estação Experimental da Universidade da Georgia Município de Tifton, em 1980 e em 1995 foi introduzido no Brasil, pelo Engenheiro Agrônomo Herbert Vilela, em São Sebastião do Paraíso (MG) através da MATSUDA Genética, com o nome de capim elefante Paraíso. Daquela introdução, até a presente data, têm sido feitos muitos trabalhos de pesquisa em parceria com a UFMG, UFU e outras Instituições Oficiais de Pesquisa. Este cruzamento possibilitou a obtenção de uma planta altamente palatável e com alto teor de proteína bruta. Esta maior apetecibilidade proporciona maior consumo de forragem principalmente pelos bovinos e eqüídeos.

II - Produção de Forragem e Valor Nutritivo do Capim Elefante Paraíso

    A sua produtividade e seu valor nutritivo é elevada conforme pode ser visto no Quadro I. Analisando o quadro I verifica-se que cortes a intervalos entre 70 e 105 dias serão aqueles que proporcionarão maior número de cortes (04) com melhor produtividade e melhor qualidade em função do ciclo de crescimento vegetativo desta espécie.

 Por razões de baixa fertilidade inicial, de excessiva umidade do solo aliadas, da falta de cuidados no plantio e no manejo, tal como excesso de profundidade no plantio (> de 2,0 cm) e na inadequada correção de fertilidade do solo, pode haver insucessos em sua formação e sua manutenção.

QUADRO I - IDADE DE CORTE, ALTURA DA PLANTA, PRODUÇÃO POR CORTE DE MATÉRIA SECA (PMS - T/HA), DE FORRAGEM VERDE (PFV- T/HA), TEOR DE PROTEÍNA BRUTA (%PB) E DIGESTIBILIDADE “IN VITRO” DA MATÉRIA SECA (%DIVMS) DA FORRAGEM DO CAPIM ELEFANTE PARAÍSO EM QUATRO IDADES DE CORTE.

Idade de corte(dias) Altura da planta (m) PMS
(t/ha)
PFV
(t/ha)
PB
(%)
DIVMS
(%)
35 0,60 5,2d 20,8 19,2a 66,5a
70 1,20 8,6c 34,4 13,6b 62,3b
105 2,50 14,5b 58,0 10,2c 58,5c
140 3,50 22,6a 90,4 9,1d 50,2d

III - Uso do Capim Elefante Paraíso em Pastejo e Silagem

Trabalhos com vacas em lactação mostraram que é possível produzir 15 kg de leite. por vaca e por dia, com vacas leiteiras em pastejo de capim elefante Paraíso, sem nenhuma suplementação com concentrado durante o período  de chuva, com um retorno financeiro de R$4,50 por vaca por dia, considerando um tempo de duração da pastagem de 10 anos e uma adubação de adubação de manutenção anual equivalente a 100 e 80 kg de nitrogênio e K2O.

Foi obtido um rendimento 120 t por hectare em silagem, com três cortes, por ano, com valor nutritivo de 12% de proteína bruta e de 62% de NDT e com custo de R$20,00 por tonelada. Esta silagem obtida foi testada em eqüídeos como volumoso exclusivo, com ótimos resultados. Resultados análogos foram obtidos com bovinos, caprinos e ovinos .

Considerando sua facilidade e seu baixo custo de implantação e manutenção, ainda o seu bom valor nutritivo e sua apetecibilidade em relação ao capim elefante tradicional, pode-se antever que esta planta é a Forrageira da década.

IV - Uso do Capim Elefante Paraíso no Sequestro de Carbono

Em geral, o teor de carbono nos tecidos vegetais apresenta mínima variação. Na biomassa vegetal do capim elefante o teor de carbono é aproximadamente 42%, na base de matéria seca. Assim, uma produção média de biomassa seca de capim elefante de 40 t/ha/ano, como conseguida na UFMG, acumularia um total de 16,8 toneladas de carbono/ha/ano. Neste contexto, o mercado de comodity ambiental de empresas Européias considera um preço de US$ 15,00 dólares por tonelada de CO2 seqüestrado. Assim, baseado nos dados disponíveis, pode-se estimar que uma empresa com 100 ha de capim elefante seqüestraria o equivalente a 1.680 toneladas de CO2/ano e poderia captar cerca de US$ 25.200,00 a cada ano somente por este mecanismo.

V - Características energéticas e químicas do Capim Elefante

Pelas suas próprias características físicas, o capim elefante "solto" é um material de baixa densidade energética, quando comparado com a lenha, sendo muito baixa a sua densidade a granel aproximadamente 50-60 kg/m3 em média um teor de umidade em torno de 10 % (base úmida). Além do que, este material é de difícil escoamento durante a sua alimentação através de sistema que usam silos. Algumas características do capim elefante estão listadas no quadro IX.

QUADRO II - Características do Capim Elefante e do bagaço de cana*

CARACTERÍSTICAS DO CAPIM ELEFANTE E DO BAGAÇO DE CANA
ELEMENTOS CAPIM ELEFANTE BAGAÇO DE CANA
CARBONO (%) 41,2 46,7
HIDROGENIO (%) 5,6 5,9
NITROGENIO (%) 1,8 0,9
OXIGENIO (%) 51,4 46,7
UMIDADE (%) 75,8 55,4
CARBONO FIXO (%) 8,4 15,0
MATÉRIA VOLÁTIL (%) 82,6 73,8
CINZAS (%) 10,9 11,3

VI - Formas de uso da energia do Capim Elefante (MAZZARELLA, 2007)

  • Combustão direta
  • Gaseificação
  • Carvoejamento
  • Hidrólise do bagaço → Álcool

VII - Uso do Capim Elefante Paraíso na Geração de Energia em Combustão Direta.

Em programa de plantio comercial com o objetivo de produção de biomassa para a geração de energia, o capim elefante Paraísose mostra um produto em destaque, tendo em vista sua maior produção de matéria seca e sua habilidade em se multiplicar por semente. O manejo do capim elefante utilizado para produção de energia deve ser distinto ao da utilização na nutrição animal, com intervalo de cortes maiores (duas colheitas no ano), para que o teor de fibra e seus componentes sejam os maiores possíveis.

Um parâmetro importante a ser analisado para saber a viabilidade de se produzir energia a partir de capim elefante é o seu teor de fibra, e dentro desta, mensurar os teores dos componentes ricos em carbono e com elevado poder calorífico, como lignina e celulose. Outra característica do capim elefante é a que nos colmos, o teor de fibra é frequentemente maior que nas folhas, assim como lignina e celulose, tal como mostrado no QUADRO II.

Contudo em meses com chuvas (planta com menor teor de matéria seca (20%), solo com maior teor de umidade e umidade relativa do ar maior (≈ 60%) esses fatores condicionantes podem levar a um período de exposição ao sol pleno maior (5 - 6dias) e com maior número de viragens com ancinho, para se obter uma biomassa com 85% de matéria seca.

A coleta da biomassa deverá ser feita por uma enfardadeira adequada, para posteriormente conduzir estes fardos à queima em fornalha ou armazenar a biomassa em galpões apropriados.

QUADRO III - PERCENTUAL DE FIBRA EM DETERGENTE ÁCIDO (FDA), LIGNINA, CELULOSE E CINZAS, NAS FOLHAS E COLMOS DE DOIS GENÓTIPOS AVALIADOS EM CONDIÇÕES DE CAMPO, EM COLHEITA REALIZADA AOS 6 MESES DE CULTIVO (1ª COLHEITA).

Genótipo FOLHAS COLMOS
FDA Lignina Celulose Cinzas FDA Lignina Celulose Cinza
Paraíso 45,9 8,7 29,4 5,8 53,2 10,9 40,7 1,6
Cameron 45,3 8,6 30,2 3,2 52,9 10,7 40,0 0,8

A energia produzida em uma bomba calorimétrica é expressa em kcal/kg de matéria seca e normalmente é usada para avaliar o valor energético de uma determinada fonte (QUADROIII).

QUADRO - IV- ENERGIA PRODUZIDA (KCAL/KG) EM ALGUMAS FONTES USADAS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA.

Fontes de Energia Energia Produzida Energia Produzida por ha/ano kcal
 kcal kW
Capim Elefante 4.200 4,88 189.000.000
Capim Brachiaria brizantha 3.900 4,54 97.500.000
Eucalyptus grandis 4.641 5,37 92.820.000
Bagaço de cana 3.700 4,30 29.600.000
Lenha comercial 3.300 3,84 420.000
Carvão vegetal 7.250 8,43 ----------
Álcool hidratado 6.700 7,92 ----------
Óleo Diesel 10.400 12,09 ----------
Carvão mineral 11.000 12,79 ----------
Papel 4.000 4,65 ----------

 

VIII - Aspectos da Cultura do Capim Elefante Paraíso

FIGURA I- Capim elefante Paraíso com 65 dias após plantio.

FIGURAII- Capim elefante Paraíso com 96 dias após plantio.

 

IX - Referências bibliográficas

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