Talha de rotação curta - Short rotation coppice

Um campo de choupo cortado em Hampshire

O talhado de rotação curta ( SRC ) é um talhado cultivado como cultura energética . Esta biomassa sólida lenhosa pode ser usada em aplicações como aquecimento urbano, estações geradoras de energia elétrica, sozinha ou em combinação com outros combustíveis. Atualmente, os principais países em área plantada para geração de energia são a Suécia e o Reino Unido.

Espécies usadas

SRC usa as referidas variedades de alto rendimento de choupo e salgueiro . Normalmente, as espécies de salgueiro escolhidas são variedades do vime ou salgueiro-cesto, Salix viminalis . O choupo é geralmente plantado para a variação visual, em vez de ser uma cultura comercial, embora algumas variedades possam superar o salgueiro em locais adequados.

As espécies são selecionadas por sua aceitação de condições variáveis ​​de clima e solo, relativa insuscetibilidade a pragas e doenças, facilidade de propagação e velocidade de crescimento vegetativo. Para combater pragas como o besouro e o salgueiro azul , bem como o fungo patógeno Melampsora (uma ferrugem ), recomenda-se o plantio de uma mistura cuidadosamente selecionada de variedades. O manejo das plantações afeta fortemente a produtividade e seu sucesso.

Plantio

O SRC pode ser plantado em uma ampla variedade de tipos de solo, de argila pesada a areia, incluindo terras recuperadas da extração de cascalho e resíduos de carvão. Quando usado como espécie pioneira, o rendimento do SRC pode ser menor. A disponibilidade de água até as raízes é um fator determinante para o sucesso do SRC.

As mudas são plantadas em alta densidade, até 15.000 por hectare para salgueiros e 12.000 por hectare para choupos. Willow SRC pode ser estabelecido de acordo com dois layouts diferentes. Na maioria dos países do Norte da Europa (Suécia, Reino Unido, Dinamarca) e nos EUA, o esquema de plantio mais frequente é o desenho de fileira dupla com 0,75 m de distância entre as fileiras duplas e 1,5 m para a próxima fileira dupla, e uma distância entre plantas variando de 1 ma 0,4 m, correspondendo a uma densidade inicial de plantio de 10.000 - 25.000 plantas ha − 1. Em outros países como o Canadá, um projeto de linha única variando de 0,33 m entre plantas em uma linha e 1,5 m entre linhas (20.000 plantas ha-1) a 0,30 m na linha e 1,80 m entre linhas (18.000 plantas ha-1) é mais comum. O plantio ocorre por volta de março para aproveitar a alta umidade do solo na primavera e a quantidade de sol no início do verão. As máquinas de plantio mais eficientes plantam quatro fileiras por vez e podem plantar um hectare em cerca de três horas. As mudas são deixadas para crescer por um ou dois anos e depois cortadas .

A principal barreira para estabelecer plantações é o custo, já que não há recompensa financeira por quatro anos com um grande investimento inicial. No entanto, no Reino Unido, há subsídios disponíveis para apoiar o estabelecimento e, na Suécia, um amplo esquema de subsídios foi desenvolvido durante 1991-1996, sendo reduzido posteriormente.

Colheita

As colheitas ocorrem em um ciclo de dois a cinco anos e são realizadas no inverno após a queda das folhas, quando o solo está congelado. O sistema radicular estabelecido e os nutrientes armazenados nas raízes e tocos garantem um crescimento vigoroso para os brotos. Uma plantação renderá de 8 a 18 toneladas de lascas de madeira secas por hectare por ano. Uma plantação pode ser colhida por até 20 anos antes de precisar ser replantada.

Quando os brotos de salgueiro ou choupo são colhidos como caules inteiros, eles são fáceis de armazenar. Os caules podem ser secos para combustão em pilha ao ar livre; o teor de umidade da madeira diminuirá para cerca de 30% em média até o próximo outono. As hastes podem ser cortadas em tarugos que podem não precisar ser lascados dependendo do uso.

Onde cavacos de madeira estão sendo produzidos, é mais eficiente usar colheitadeiras de cavacos diretos. São máquinas pesadas com alimentação própria que cortam e lascam os brotos em uma plataforma de carregamento. Alguns podem ser acoplados a um trator normal e um hectare pode ser colhido em cerca de 3 horas. A picagem direta reduz os custos, pois não será necessária uma picagem separada na loja; entretanto, o cavaco de madeira precisa ser bem armazenado para evitar a compostagem. A colheita do choupo requer maquinários mais pesados, pois produz caules em menor quantidade e mais pesados.

O preço do salgueiro seco como combustível de aquecimento é atualmente de cerca de 45 euros por tonelada na maior parte da Europa. Esta não é uma cultura de retorno relativamente alto, mas exige pouca manutenção e é uma forma de utilizar campos difíceis. A produção em pequena escala pode ser combinada com a produção de material para trabalhos em vime . Gerenciado corretamente, há pouca necessidade de pesticidas ou tratamentos.

Impactos ambientais

Gases de efeito estufa

SRC tem um baixo impacto de gases de efeito estufa, pois qualquer dióxido de carbono liberado na geração de energia terá sido sequestrado pela plantação em apenas alguns anos. Algum carbono também pode ser armazenado no solo; no entanto, a extensão desse armazenamento de carbono depende do conteúdo de carbono do solo para começar.

Os custos do carbono associados ao SRC são: o plantio, cultivo e picagem da plantação do SRC, geralmente feito com maquinário movido a combustível fóssil ; as plantações requerem herbicidas durante o estabelecimento, fertilizantes ao longo do crescimento e tratamento ocasional com pesticidas - esses produtos químicos requerem quantidades substanciais de energia e uso potencial de combustível fóssil durante a fabricação. Em geral, a contribuição ambiental das plantações de curta rotação de salgueiro pode ser considerada positiva para o meio ambiente quando comparada a outras opções agrícolas, mesmo quando são considerados usos energéticos alternativos.

Além disso, o salgueiro e o choupo SRC oferecem um uso alternativo às terras agrícolas com drenagem intensa. Se a drenagem desses lados fosse diminuída, isso teria um impacto positivo no balanço de CO 2 . Além disso, o uso de locais úmidos pode evitar efeitos negativos no equilíbrio hídrico local, bem como em ecossistemas sensíveis.

A eletricidade ou o calor do SRC fornecem entre três e seis vezes a redução de CO 2 por libra que pode ser obtida do bioetanol das safras de cereais. No entanto, a redução nas emissões de CO 2 é ligeiramente menor do que as culturas energéticas de gramíneas, como a grama Miscanthus, devido aos custos de manutenção mais elevados.

Biodiversidade

O bom manejo da conservação encorajando a biodiversidade pode reduzir a dependência de pesticidas. Culturas de biomassa, como o salgueiro SRC, mostram níveis mais altos de biodiversidade em comparação com as culturas arvenses intensivas e pastagens. SRC tem um consumo de água maior do que as culturas agrícolas. Os sistemas de raízes do SRC têm um impacto menor sobre os vestígios arqueológicos do que a silvicultura, mas maior do que as culturas agrícolas, como o trigo.

Plantação SRC de biocombustíveis na Califórnia

Geração de energia e biocombustíveis

Uma estação de energia requer cerca de 100 hectares (1 km²) de SRC para 1 MW de capacidade de energia. A natureza atual do setor de energia geralmente requer flexibilidade no fornecimento de energia, o que é incompatível com o compromisso de longo prazo que o SRC exige; entretanto, há muito interesse em SRC devido à necessidade de reduzir as emissões de carbono fóssil. Concessões também podem estar disponíveis em algumas jurisdições para promover esse tipo de uso da terra.

Enköping (Suécia) estabeleceu um modelo de sucesso que combina geração de calor a partir de biomassa, SRC e fitorremediação. O município gere cerca de 80 ha de plantações de salgueiro que são utilizadas na central de aquecimento urbano. Ao mesmo tempo, essas plantações são utilizadas como filtro verde para o tratamento de água, o que melhora a funcionalidade e a eficiência de todo o sistema.

O biocombustível é outra opção para usar o SRC como fonte de bioenergia. Nos Estados Unidos, os cientistas estudaram a conversão do álamo SRC em açúcares para a produção de biocombustíveis (por exemplo, etanol). Considerando o preço relativamente barato, o processo de produção de biocombustível a partir de SRC pode ser economicamente viável, embora o rendimento de conversão de SRC (como safras juvenis) fosse inferior ao da madeira madura regular. Além da conversão bioquímica, a conversão termoquímica (por exemplo, pirólise rápida) também foi estudada para fazer biocombustível a partir do álamo SRC e descobriu-se que tinha uma recuperação de energia maior do que a da bioconversão.

Usos ambientais

A talhadia de curta rotação ganhou recentemente importância em muitos países como meio de proporcionar benefícios ambientais adicionais. Algumas espécies como choupo e salgueiro , têm sido usados com sucesso para o solo e lama oligoelemento fitoextração , águas subterrâneas e esgoto de águas residuais rizofiltração .

Veja também

Referências

Leitura adicional