Dinâmica do carbono do solo e balanço de gases de efeito estufa: implicações da remoção da palha de cana-de-açúcar para produção de bioenergia

• Processo: 17/23978-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de março de 2018 - 29 de fevereiro de 2020
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Ricardo de Oliveira Bordonal
• Beneficiário: Ricardo de Oliveira Bordonal
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Antonio Maria Francisco Luiz Jose Bonomi ; Carlos Eduardo Pellegrino Cerri ; Dener Márcio da Silva Oliveira ; Eleanor Elizabeth Campbell ; Henrique Coutinho Junqueira Franco ; João Luís Nunes Carvalho ; Mateus Ferreira Chagas ; Maurício Roberto Cherubin ; Simone Toni Ruiz Corrêa ; Thayse Aparecida Dourado Hernandes
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/15256-7 - Balanço de gases de efeito estufa associado ao ciclo de vida da produção de bioenergia sob diferentes cenários de remoção da palha de cana-de-açúcar no Brasil, BP.TT; 18/22994-1 - Dinâmica do carbono do solo e balanço de gases de efeito estufa: implicações da remoção da palha de cana-de-açúcar para produção de bioenergia, BP.TT
• Assunto(s): Bioenergia Gases do efeito estufa Sustentabilidade Matéria orgânica do solo Dinâmica do carbono Cana-de-açúcar Biorrefinarias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Daycent | Gases de Efeito Estufa | Manejo da palha | matéria orgânica do solo | Modelagem biogeoquímica | Sustentabilidade | Uso e manejo do solo

Resumo

A produção de bioenergia, em especial os biocombustíveis líquidos, tem sido promovida para aumentar a segurança energética e reduzir os impactos das mudanças climáticas. Somado a isto, a crescente demanda por energia para os próximos anos tem intensificado investimentos em tecnologias capazes de utilizar os resíduos de culturas como matéria-prima para a produção de bioenergia. A palha de cana-de-açúcar tem enorme potencial de utilização na indústria para maximizar a produção de bioeletricidade e/ou etanol de segunda geração (2G). No entanto, se por um lado, a remoção da palha de cana-de-açúcar para produção de bioenergia pode ser vantajosa do ponto de vista de segurança energética, por outro lado, a manutenção dessa matéria-prima no campo desempenha um papel fundamental no fornecimento de serviços ecossistêmicos, tais como a melhoria da qualidade do solo e a produção de biomassa. Objetiva-se neste projeto avaliar os efeitos da remoção da palha na dinâmica temporal do carbono (C) do solo levando-se em conta peculiaridades de solo, clima e manejo da cultura na região centro-sul do Brasil. Nosso desafio é identificar e contrastar cenários de remoção sustentáveis em relação ao potencial de mitigação de gases de efeito estufa (GEE) quando do uso desse material para fins bioenergéticos. A fim de alcançar os resultados almejados, a proposta será executada em três fases, incluindo experimentos de campo de médio prazo e o uso da modelagem matemática (DayCent) para simular e predizer as implicações da remoção da palha sobre os estoques de C do solo em longo prazo, de modo a identificar boas práticas de manejo que possam atenuar os potenciais efeitos adversos dessa remoção. Por fim, esses resultados serão integrados junto à Biorrefinaria Virtual de Cana-de-açúcar com intuito de se quantificar o balanço de GEE da atividade sucroenergética em diferentes cenários de remoção da palha, considerando-se todas as etapas do processo produtivo do etanol 2G e da cogeração de bioeletricidade. Espera-se que resultados gerados nesta pesquisa possam contribuir para definição de políticas públicas e setoriais que priorizem a sustentabilidade da produção agrícola de cana-de-açúcar e bioenergia. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BARBOSA, LEANDRO CARNEIRO; GRAZIANO MAGALHAES, PAULO SERGIO; BORDONAL, RICARDO OLIVEIRA; CHERUBIN, MAURICIO ROBERTO; CASTIONI, GUILHERME ADALBERTO; NETO, JOAO ROSSI; JUNQUEIRA FRANCO, HENRIQUE COUTINHO; NUNES CARVALHO, JOAO LUIS. Untrafficked furrowed seedbed sustains soil physical quality in sugarcane mechanized fields. European Journal of Soil Science, MAR 2021. (18/09845-7, 17/23978-7)

BARBOSA, LEANDRO CARNEIRO; GRAZIANO MAGALHAES, PAULO SERGIO; BORDONAL, RICARDO OLIVEIRA; CHERUBIN, MAURICIO ROBERTO; CASTIONI, GUILHERME ADALBERTO; NETO, JOAO ROSSI; JUNQUEIRA FRANCO, HENRIQUE COUTINHO; NUNES CARVALHO, JOAO LUIS. Untrafficked furrowed seedbed sustains soil physical quality in sugarcane mechanized fields. European Journal of Soil Science, v. 72, n. 5, p. 2150-2164, SEP 2021. (17/23978-7, 18/09845-7)

DOURADO HERNANDES, THAYSE APARECIDA; BORDONAL, RICARDO DE OLIVEIRA; DUFT, DANIEL GARBELLINI; LIMA VERDE LEAL, MANOEL REGIS. Implications of regional agricultural land use dynamics and deforestation associated with sugarcane expansion for soil carbon stocks in Brazil. Regional Environmental Change, v. 22, n. 2, p. 15-pg., 2022-06-01. (17/23978-7)

BARBOSA, LEANDRO CARNEIRO; GRAZIANO MAGALHAES, PAULO SERGIO; BORDONAL, RICARDO OLIVEIRA; CHERUBIN, MAURICIO ROBERTO; FERREIRA CASTIONI, GUILHERME ADALBERTO; TENELLI, SARAH; JUNQUEIRA FRANCO, HENRIQUE COUTINHO; NUNES CARVALHO, JOAO LUIS. Soil physical quality associated with tillage practices during sugarcane planting in south-central Brazil. SOIL & TILLAGE RESEARCH, v. 195, DEC 2019. (18/09845-7, 17/23978-7)

BORDONAL, RICARDO DE OLIVEIRA; SANTOS MENANDRO, LAUREN MAINE; BARBOSA, LEANDRO CARNEIRO; LAL, RATTAN; BASTOS PEREIRA MILORI, DEBORA MARCONDES; KOLIN, ORIEL TIAGO; JUNQUEIRA FRANCO, HENRIQUE COUTINHO; NUNES CARVALHO, JOAO LUIS. Sugarcane yield and soil carbon response to straw removal in south-central Brazil. Geoderma, v. 328, p. 79-90, OCT 15 2018. (17/23978-7)

CHERUBIN, MAURICIO R.; BORDONAL, RICARDO O.; CASTIONI, GUILHERME A.; GUIMARAES, EURIANA M.; LISBOA, IZAIAS P.; MORAES, LUCAS A. A.; MENANDRO, LAUREN M. S.; TENELLI, SARAH; CERRI, CARLOS E. P.; KARLEN, DOUGLAS L.; et al. Soil health response to sugarcane straw removal in Brazil. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 163, MAY 2021. (18/09845-7, 17/23978-7)

TENELLI, SARAH; BORDONAL, RICARDO OLIVEIRA; CHERUBIN, MAURICIO ROBERTO; CERRI, CARLOS EDUARDO PELLEGRINO; CARVALHO, JOAO LUIS NUNES. Multilocation changes in soil carbon stocks from sugarcane straw removal for bioenergy production in Brazil. Global Change Biology Bioenergy, v. 13, n. 7, p. 1099-1111, JUL 2021. (18/09845-7, 16/50403-2, 17/23978-7)