Sugarcane straw availability, quality, recovery and energy use: A literature review

Leal, M. de L. da S.; Galdos, Marcelo Valadares; Scarpare, Fábio Vale; Seabra, Joaquim E. A.; Walter, Arnaldo; Oliveira, Carlos Yure B.

doi:10.1016/j.biombioe.2013.03.007

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“…No Brasil, a colheita da cana-de-açúcar, que tradicionalmente era precedida pela queima das folhas, vem sendo realizada sem uso do fogo, o que contribui para a redução das emissões de GEE (Leal et al, 2013). Outros benefícios do sistema de colheita sem queima consistem em: melhoria nos atributos físicos do solo (Dourado-Neto et al, 1999), maior crescimento e ciclagem de raízes (Alvarez et al, 2000), maior infiltração de água no solo (Graham et al, 2002), redução da densidade do solo (Tominaga et al, 2002), menores custos de renovação do canavial, reciclagem e liberação gradual de nutrientes pela decomposição da palha, menores perdas de nutrientes e diminuição da emissão de gases e fuligem (Canellas et al, 2003).…”

Section: Introductionunclassified

Emissões de gases de efeito estufa pela deposição de palha de cana-de-açúcar sobre o solo

2014

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ResumoBiocombustíveis contribuem para reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE). No Brasil, o principal biocombustível é o etanol de cana-de-açúcar. Além dos colmos, as folhas de cana-de-açúcar também podem ser usadas para produzir etanol. O objetivo deste trabalho foi avaliar as emissões de GEE (CO 2 , CH 4 e N 2 O) induzidas pela presença de palha sobre o solo. Três experimentos foram conduzidos em Latossolos, em Piracicaba: imediatamente após a colheita, aos seis e aos 12 meses após a colheita. Foram avaliados os efeitos de três doses de palha (0%, 50% e 100% da quantidade disponível na superfície) sobre as emissões. Imediatamente após a colheita, as emissões de CO 2 e CH 4 aumentaram com o aumento da quantidade de palha. Aos seis meses após a colheita houve consumo de CH 4 à medida que a quantidade de palha aumentou. Doze meses após a colheita, as emissões dos três gases foram similares, independentemente da quantidade de palha. Remover a palha de cana-de-açúcar não aumenta as emissões de GEE do solo em comparação ao manejo sem retirada da palha da superfície. Contudo, estudos adicionais são necessários para investigar os efeitos sobre a produtividade de cana-de-açúcar, sobre a erosão e sobre outros atributos do solo.Palavras-chave: dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, etanol de segunda geração, resíduo vegetal. Greenhouse gases emissions due to sugarcane trash on the soil AbstractBiofuels are important to reduce greenhouse gases (GHGs) emissions to atmosphere. In Brazil, the main biofuel is ethanol from sugarcane. Beyond stalk, sugarcane sheets are also stating to be used to produce second generation ethanol. The objective of this work was evaluate soil GHGs (CO 2 , CH 4 and N 2 O) emissions induced by sugarcane trash on soil surface. Three experiments were done in an Oxisol, in Piracicaba region, taking in account three periods: immediately after sugarcane harvest, six and twelve months after harvest. In each experiment, we evaluated the effects of three sugarcane trash rates (0%, 50% and 100% of the quantity available at soil surface). Immediately after harvest, CO 2 and CH 4 emissions increased linearly with trash rate on soil surface. Six months after harvest there were CH 4 consumption by soil as trash on surface increased. Twelve months after harvest, emissions of the three gases were similar in all trash rates. Removing sugarcane straw from soil surface do not increase soil GHGs emissions as compared to the current management, in which 100% of trash is maintained on the soil surface. However, other studies are needed to investigate its effects under sugarcane yield, soil erosion and under other soil attributes.

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Section: Introductionunclassified

Emissões de gases de efeito estufa pela deposição de palha de cana-de-açúcar sobre o solo

2014

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“…In regards of the eminent end of the manual harvest using burning system, several studies and incentives have undertaken efforts to the (re)use of sugarcane straw left on field for energy purposes (HASSUANI et al, 2005;LEAL et al 2013). However, such studies are driven by several constraints regarding the sustainable use of this type of biomass, once it can affect directly the quality of the forthcoming sugarcane cycles.…”

Section: The Sugarcane Straw In Agricultural Stagementioning

confidence: 99%

“…However, the net amount of straw to be left on the soil are still uncertain as fields conditions differ in several aspects, like soil characteristics, climate, topography, management, among others (LEAL et al, 2012). For this reason, in the perspective of an "agro-energy action plan" using straw for large scale applications, it is important the adoption of approximated values to construct doable scenarios, as SEABRA & MACEDO (2011), for example, suggesting that 40% of the straw available on the field could be used for energy purposes.…”

Section: Availability Of S Ugarcane Strawmentioning

confidence: 99%

Identification, assessment and ordering of concepts for agro-energy planning and possibilities of spatial analysis

et al. 2015

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ABSTRACT:The present study aims to present the main concepts of the sugarcane straw to energy planning. Throughout the study, the subject is contextualized highlighting broader aspects of sustainability, which is considered the main driver towards agro-energy modernization. Concerning sugarcane straw, we first evaluated its availability regarding technical and economic aspects, and then it summarized the straw production chain for energy supply purposes. As a proposal to support agro-energy planning, it is presented some spatial tools that have been barely used in the Brazilian energy planning context so far. Therefore, working on straw to electricity associated with supply chain basis, we developed a conceptual model to spatially assess this bioenergy system. Using the model proposed, it is described the whole supply chain at state level, which accounted the potential of a single mill to explore straw, as well as main costs associated with straw acquisition, investments on the straw recovery routes and electricity transmission. Bearing these concepts in mind, it is fully believed that spatial analysis can bring important information for agro-energy action plans.KEYWORDS: sugarcane, straw, agro-energy planning, geographic information system. IDENTIFICAÇÃO, AVALIAÇÃO E ORDENAMENTO DE CONCEITOS PARA O PLANEJAMENTO AGROENERGÉTICO E AS POSSIBILIDADES DA ANÁLISE ESPACIALRESUMO: O presente artigo busca apresentar os principais conceitos envolvendo um planejamento energético específico da palha da cana-de-açúcar. Ao longo do trabalho, procurou-se contextualizar o tema por meio de questões de sustentabilidade, considerada um dos principais indutores em direção à modernização da agroenergia. Considerando a palha da cana de açúcar, avaliou-se primeiramente sua disponibilidade envolvendo aspetos técnicos e econômicos, e posteriormente caracterizou-se a cadeia de produção da palha para energia. Como proposta para auxílio ao planejamento agroenergetico, apresentou-se algumas ferramentas espaciais que até então pouco têm sido utilizadas para planejamento energético no Brasil. Deste modo, trabalhando o potencial de palha para eletricidade associado à sua cadeia de produção, desenvolveu-se um modelo conceitual para se avaliar espacialmente esse sistema bioenergético. Utilizando o modelo proposto, foi possível descrever toda a cadeia de produção da palha para energia em um nível estadual, envolvendo o potencial que cada usina pode explorar, bem como os principais custos associados à sua aquisição, investimentos relacionados à rota de recuperação e em linhas de transmissão. Por meio dos conceitos abordados, acredita-se que análise espacial pode trazer importantes informações para planos de ação no âmbito agroenergético. PALAVRAS-CHAVE:cana-de-açúcar, palha, planejamento energético, sistema de informação geográfica.Identification, assessment and ordering of concepts for agro-energy planning and possibilities of sp atial analysisEng.

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“…Atualmente, discute-se a possibilidade de recolher parcialmente a palha com vistas ao seu aproveitamento energético, seja elétrico ou para obtenção de etanol de segunda geração (Leal et al, 2013). Esta remoção, no entanto, pode alterar o sistema solo-planta-atmosfera envolvido no cultivo da cana-de-açúcar, por constituir uma situação intermediária entre a cana-queimada, que se desenvolve em solo sem cobertura vegetal, e a cana-crua, cuja palha permanece na superfície do solo.…”

Section: Introductionunclassified

Decomposição de palha de cana-de-açúcar recolhida em diferentes níveis após a colheita mecânica

Ramos

Yamaguchi

Pires

et al. 2016

Pesq. agropec. bras.

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Resumo -O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito do recolhimento de quantidades variáveis da palha de cana-de-açúcar sobre sua decomposição na superfície do solo, após subsequentes socas. O experimento foi realizado por duas socas subsequentes, com a variedade de cana-de-açúcar RB-845210, tendo-se testado quatro quantidades remanescentes de palha após a colheita: 11,3, 8,5, 5,7 e 2,8 Mg ha -1 . Foram avaliadas as taxas de decomposição de biomassa, carbono, nitrogênio, celulose, hemicelulose e lignina, bem como a relação C/N e a quantidade de C e N mineralizada a partir da palha. O recolhimento variável da palha da canade-açúcar não alterou as taxas de decomposição da biomassa nem a mineralização de carbono, hemicelulose, celulose e lignina, em uma mesma soca. O processo de decomposição da palha não se esgota, mesmo após duas socas, independentemente da quantidade inicial de resíduo sobre o solo. A relação C/N e a decomposição da lignina servem como indicadores para verificar diferenças nas taxas de decomposição entre os níveis de palha avaliados, enquanto a decomposição da hemicelulose e da celulose somente detecta alterações nessas taxas ao longo do tempo. Em termos absolutos, quanto menor a retirada da palha do campo, maior a quantidade de carbono e nitrogênio mineralizada, mesmo que não haja diferenças na taxa de decomposição.Termos para indexação: Saccharum, estoque de carbono, mineralização do nitrogênio, qualidade do solo, relação C/N, taxa de decomposição. Decomposition of sugarcane straw collected at different rates after mechanical harvestAbstract -The objective of this work was to determine the effect of collecting different levels of sugarcane straw on its decomposition on soil surface, after consecutive ratoons. The trial was conducted for two consecutive ratoons, using the sugarcane variety RB845210, testing four amounts of remaining straw after harvest: 11.3, 8.5, 5.7, and 2.8 Mg ha -1. Decomposition rates of biomass, carbon, nitrogen, cellulose, hemicellulose, and lignin were evaluated, as well as the C/N ratio and the mineralized quantities of C and N from the straw. The distinct levels of sugarcane straw aboveground do not alter decomposition rates, neither do they alter the mineralization of carbon, hemicellulose, cellulose, and lignin within the same ratoon. The straw decomposition process persists along the two ratoon cycles, regardless of the initial amount of straw on soil surface. The C/N ratio and lignin decay are adequate indicators for detecting differences of straw decomposition rates between the evaluated levels of straw, while hemicellulose and cellulose decay detects only differences in rates over time. In absolute terms, the lower the initial aboveground straw level, the higher the amounts of carbon and nitrogen mineralized, even if there are no differences in decomposition rates.

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Sugarcane straw availability, quality, recovery and energy use: A literature review

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Emissões de gases de efeito estufa pela deposição de palha de cana-de-açúcar sobre o solo

Emissões de gases de efeito estufa pela deposição de palha de cana-de-açúcar sobre o solo

Identification, assessment and ordering of concepts for agro-energy planning and possibilities of spatial analysis

Decomposição de palha de cana-de-açúcar recolhida em diferentes níveis após a colheita mecânica

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