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Emissões de CH4 e N2O de uma vacaria - Apresentação (Ecologia)

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Apresentação De Um Artigo Sobre Emissões De CH4 e de N2O De Uma Vacaria

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  • 1. INSTITUTO POLITÉCNICO DE SANTARÉM ESCOLA SUPERIOR AGRÁRIA DE SANTARÉM CURSO DE LICENCIATURA EM ENGENHARIA DA PRODUÇÃO ANIMAL Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria, de 1m2 à totalidade da exploração Unidade Curricular de Ecologia Santarém 2008 Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 2. Introdução • Emissões de metano e óxido nitroso vs. Orçamentos de estado na Europa • Técnicas que possam identificar e quantificar emissões de gases vs. Processo selecção de opções com menos emissões • Métodos: – Técnica de medição rápida de gases em caixa – Método de medição em pluma gaussiana • Comparação das emissões de CH4 com estimativas teóricas Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 3. Metano (CH4) Imagem adaptada de: www.windows.ucar.edu, 2008 • Gás de efeito estufa • Carbohidratos em condições anaeróbias • Fermentação entérica – No rúmen dos animais – Armazenagem das excreções – Fossas – Armazenagem dos alimentos para animais Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 4. Óxido Nitroso (N2O) Imagem adaptada de: en.wikipedia.org, 2008 • Gás de efeito estufa • Materiais orgânicos com azoto em condições anaeróbias • Vários pontos do ciclo do azoto – Transformações feitas pelas bactérias: Aminoácidos → Amónio → Nitrito → Nitrato – Transformações por ausência de oxigénio (desnitrificação) Nitrato → Nitrito → Monóxido de Azoto → Óxido Nitroso Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 5. Duas regiões para as medições principais Holanda do Norte Onde foram realizadas as medições? Brabant Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 6. Três regiões para medições rápidas em caixa e em pluma fixa Holanda do Norte Lelystad Onde foram realizadas as Wageningen Hardinxveld medições? Brabant Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 7. Medição das concentrações de metano e óxido nitroso • Espectrofotometro de absorção TDL (Tuneable Diode Laser) – Define-se um λ no espectro da radiação I.V. para cada um dos gases – A radiação com o λ definido vai atravessar o ar “alvo” e indicar a sua concentração do gás correspondente Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 8. Método de medição em pluma gaussiana (margem de erro 20-30%) GPS: [CH4] → (1º2’N, 3º4’E) Pluma Gaussiana Utilizaram-se 3 a 5 plumas por exploração Só se calculou a [CH4] porque [N2O] muito baixas para medir em pluma Ar recolhido a 3m de altura TDL móvel Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 9. Técnica de medição rápida de gases em caixa (margem de erro 10-20%) 4L/ar.min-1 → 60m de tubo PTFE ¼” Duas ventoinhas para misturar o ar Gases de superfícies emissoras captados com a caixa Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 10. Técnica de medição rápida de gases em caixa (margem de erro 10-20%) ↑[CH4]: 0,5/1min Quando a concentração dos gases varia muito, é sinal de que existem fugas Ao pousar a caixa no solo… Nesta experiência esta técnica não foi eficaz e por isso os dados não foram utilizados Calcula o tempo de atraso e detecta possíveis fugas Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 11. Medições “interiores” • Medição da [N2O]interior e da [CH4]interior • []s elevadas e fáceis de medir • Instrumento opto acustico (Bruel & Kjaer 1304) • Margem de erro 2-5% Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 12. [N2O]exterior? • Calculo indirecto da [N2O] apartir da [CH4] • Q = [interior] – [exterior] x k – Se k é identico para N2O e CH4, conclui-se que: [N2O]interior - [N2O]exterior Q(N2O) = {[CH4]interior - [CH4]exterior} x Q(CH4)pluma Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 13. Cálculo teórico de emissões • FarmGHG é um modelo de cálculo, também disponível em software, para as entradas, saídas e movimentos de gases de efeito estufa – Produtos existentes na exploração – Actividades realizadas na exploração • Emissões de CH4 de cada exploração calculadas com o modelo FarmGHG Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 14. Cálculo teórico de emissões • FarmGHG é um modelo de cálculo, também disponível em software, para as entradas, saídas e movimentos de gases de efeito estufa – Produtos existentes na exploração – Actividades realizadas na exploração • Emissões de CH4 de cada exploração calculadas com o modelo FarmGHG Q = (NºVacas) x Ed + (NºNovilhas) x Ey + (NºBezerros) x Ec + (m3Estrume) x Es + (m3FYM) x FYM Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 15. Medição rápida em caixa nas explorações • Outubro • Lelystad → exploração experimental com 150 Vacas • Duas manhãs • Fossa perto das instalações emite muito mais metano e óxido nitroso do que numa fossa entre o pasto • Silagem de milho fresca com emissões bem mais nítidas que a velha • Fossas libertam um equivalente a 10% dos gases emitidos pelos animais Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 16. Medição rápida em caixa nas explorações Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 17. Medição rápida em caixa nas explorações Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 18. Medições nas nitreiras • Fevereiro • Wageningen → 8 plumas a 50m da nitreira • [CO2], [CH4] e [N2O] do interior da nitreira calculado com um instrumento opto acústico (Bruel & Kjaer 1305) • 1200m3 de estrume – 11 5 g CH4 m-3 estrume dia-1 – 14 8 mg N2O m-3 estrume dia-1 Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 19. Experiências à totalidade das explorações • Janeiro • Hardinxveld → 7 explorações com dados sobre o efectivo, mas não sobre a quantidade de estrume • Estimados 12 m3 estrume vaca-1 para todas as explorações apartir de medições feitas na exploração 1 • Plumas ao longo de uma estrada a 40- 100m das explorações Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 20. Experiências à totalidade das explorações • Junho • Holanda do Norte e Brabant • Dados de gestão de estrume, nº de animais e ingestão de alimentos • Plumas para 20 explorações • Emissões no verão são maiores • Emissões de estábulos com camas de palha são o dobro das emissões de estábulos convencionais • Comparação dos dados com o modelo FarmGHG Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 21. Experiências à totalidade das explorações verão inverno 600 bezerros Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 22. Conclusões • Método de medição rápida em caixa → emissões de vários locais em poucas horas • Silos e fossas devem ser mais estudadas • Medições em plumas – dentro da exploração são muito eficazes quando não há interferência de outras fontes emissoras – mais eficazes em distâncias entre os 30 e os 300m • Cooperação dos produtores é essencial para os cálculos teóricos • Emissões medidas em explorações de menores dimensões diferem mais em relação às estimativas • O modelo FarmGHG subestimou as emissões feitas por bezerros • A temperatura do estrume influencia muito na emissão de metano e óxido nitroso Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439
  • 23. • Apresentação do artigo: – A. Hensen et al. Agriculture, Ecosystems and Environment 112 (2006) 146–152. – Dairy farm CH4 and N2O emissions, from one square FIM metre to the full farm scale. t. Disponível em: www.sciencedirect.com. Ecologia – Emissões de CH4 e de N2O de uma vacaria elaborado por: David Quintino EPA#2439

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