Energy analysis of two mechanized systems of harvesting eucalyptus

A colheita mecanizada é uma atividade com altos investimentos em máquinas, consumo de combustível e de lubrificante, representando dispêndio de energia. No caso da colheita mecanizada deve-se ponderar além da entrada de energia direta do combustível e do lubrificante, também a energia biológica do trabalho humano do operador e a energia indireta agregada pela utilização de máquinas e implementos. A mecanização das operações tem proporcionado aumento da capacidade operacional, no entanto, poucos trabalhos têm quantificado o dispêndio energético nas diversas atividades florestais quanto à utilização de máquinas e ao uso de insumos. A caracterização desse potencial técnico para a produção da madeira, bem como a forma de utilização de energia ao longo da cadeia produtiva, são de grande importância, pois existe grande dependência dos insumos proveniente da matriz fóssil. Nesta análise energética é contemplado o consumo de energia das operações florestais, sendo o enfoque principal a energia investida na atividade de colheita de um plantio florestal de eucalipto através de dois sistemas mecanizados, denominados de "toras curtas" e de "toras longas". Nesta análise foram simuladas as entradas de energia, classificadas e quantificadas conforme a fonte, considerando-se as características ponderais das máquinas e consumo de diesel em cada operação. Os cálculos de conversão foram realizados pelos métodos de equações e matrizes e as entradas de energia classificadas, conforme o fluxo, em energia direta e energia indireta. Foram analisadas também as atividades silviculturais e de transporte rodoviário com o objetivo de quantificar a relação de entradas totais de energia e o potencial energético existente na produção da madeira de eucalipto ao final do ciclo de sete anos. Pela análise energética do sistema quantificou-se o dispêndio de 17,99GJ.ha -1 pela silvicultura, 41,92MJ.m-3 pelo transporte e na colheita, 36,73MJ.m-3 no sistema de "toras curtas" e 41,53MJ.m-3 no sistema de "toras longas". As atividades de colheita e transporte representaram em média 60% do dispêndio energético total. O potencial energético existente na madeira produzida ao final do ciclo foi em média 62 vezes maior que a energia investida.Harvesting is an activity with high investments in machines, lubricant and fuel consumption. The total energy required to operate forestry machines includes not only direct energy of the fuel and the lubricant, but also indirect energy such as associated with manual labor and manufacturing the equipment. The mechanization of the harvesting process has increased the operational capacity, however few studies have focused on the energy consumption in the diverse forest activities regarding machine and inputs utilization in Brazil. This study quantifies the energy consumption in forestry operations, from seedling production to forest transportation, evaluating in details, two harvesting systems: "cut to length" and "tree length". ln this analysis all energy sources involved in the process were simulated, classified and quantified, taking into consideration machine productivity and diesel consumption in each operation. Making use of equation and matrix methods, the energy sources were classified as direct or indirect flow. The silviculture activities and road transportation were also analyzed with the objective of quantifying the relation between the total inputs of energy and the existing energy potential in the production of the eucalyptus wood after a seven year cycle. A systernatic approach to forestry energy analysis requires all energy inputs of any significance to be included and accurately evaluated. The system energy analysis resulted 17,99GJ.ha -1 for silviculture, 41,92MJ.m-3for the transport, and 36.73 and 41,53MJ.m-3, respectively in the "cut to length" and "tree length" system. Harvesting and transportation accounted for 60% of the total energy consumption, and the energy yield was 62 times higher than the total invested energy