O etanol de cana-de-açúcar é uma das principais opções de biocombustíveis em função da alta produtividade conseguida, mais de 6.000 L de etanol ha-1, e no caso do Brasil, pelo nível tecnológico conseguido em relação a gestão da energia no sistema, que permite que a queima de bagaço supra praticamente toda a energia fóssil requerida no processo de esmagamento e produção do álcool (SOARES et al., 2009).
A sustentabilidade ambiental associada ao bioetanol pressupõe um balanço energético positivo e redução nas emissões de gases de efeito estufa (GEE), em comparação aos combustíveis fósseis substituídos. Para isso é necessário considerar todas as fontes emissoras ao longo de todo o ciclo produtivo da cana-de-açúcar, inclusive na gestão dos resíduos gerados na indústria, como a vinhaça.
A vinhaça é também conhecida como vinhoto, calda, tiborna, restilo, garapão, vinhote, caxixi, entre outras definições. É o co-produto líquido gerado pelas destilarias de álcool ao se efetuar a separação do etanol do mosto fermentado, caracterizada principalmente pela alta demanda biológica de oxigênio (DBO) (GLÓRIA; ORLANDO FILHO, 1983; FREIRE; CORTEZ, 2000).
De acordo com dados da UNICA (2012) a produção de vinhaça está na faixa de 12 litros para cada litro de álcool produzido. Sendo que, na safra 2010/2011 foram produzidos 25 bilhões de litros de etanol, o que corresponde à geração de cerca de 300 bilhões de litros de vinhaça ou 300 milhões de m3. O que faz com que a vinhaça seja considerada o principal subproduto da indústria sucroalcooleira.
Entre os principais elementos químicos que compõe a vinhaça tem-se o potássio, o nitrogênio e maior porcentagem de matéria orgânica, porém sua composição é bastante variada (LYRA et al., 2003). Tanto a matéria orgânica quanto os sais minerais contidos na vinhaça podem ser recuperados para uso direto como fertilizantes ou sob a forma de matéria- prima para outras aplicações (SILVA, 2011).
Ao longo do tempo, muitos estudos sobre os efeitos da vinhaça no solo concluíram que a vinhaça eleva o pH dos solos, aumenta a CTC, fornece e aumenta a disponibilidade de alguns nutrientes, melhora a estrutura do solo, aumenta a retenção de água e melhora a atividade biológica. As ocorrências de eventuais efeitos negativos causados aos solos e às plantas estão relacionadas, geralmente, a doses excessivas (IVO et al., 2008).
Devido às altas doses de vinhaça aplicadas à cana-de-açúcar, que variam de 80 a 150 m3 ha-1, podendo chegar a 200 m3 ha-1, e que contêm significativas quantidades de material orgânico e nitrogênio, existe um potencial para que emissões de CH4 e/ou N2O ocorram,
embora sejam escassas informações sobre o assunto.
Associado as aplicações de vinhaça outro fato pouco conhecido envolve as emissões de GEE em função da permanência da palhada da cana-de-açúcar no campo. E como destaca Zotelli (2012) e Carmo et al. (2012) as práticas rotineiras do setor, como aplicação de fertilizantes nitrogenados e de vinhaça, necessitam ser avaliados em conjunto com a palhada, de modo a permitir um maior entendimento das interações dos manejos presentes na cultura da cana-de-açúcar no Brasil e a sua associação com as emissões de GEE.
Vale ressaltar que dentre os fatores que afetam a produtividade da cultura da cana-de- açúcar o manejo da adubação nitrogenada assume papel importante e as perdas por volatilização e desnitrificação dos compostos nitrogenados destacam-se no cenário de busca de sustentabilidade econômica e ambiental.
No Brasil a adubação nitrogenada é baseada principalmente no uso de fertilizantes em forma de grãos de ureia e cuja participação no mercado nacional é de aproximadamente 70 %
34 das 3,6 milhões de toneladas de N comercializadas no País em 2011 (ANDA, 2011). No entanto, pelas suas características químicas e facilidade de ser hidrolisada no solo, as perdas por volatilização de NH3 constituem um dos principais fatores responsáveis pela baixa
eficiência da ureia em fornecer N às culturas (ALVES et al., 2012a). Além de ser um fator de ineficiência para o fertilizante nitrogenado, a amônia volatilizada representa, entre outros problemas ambientais, uma fonte indireta de N2O, pois o N volatilizado se deposita em outro
local e sofre ação biológica que pode ocasionar a emissão do N2O para a atmosfera (ALVES
et al., 2012a).
Um dos únicos estudos que trazem resultados de medições em campo (CARMO et al., 2012) mostrou que as emissões de N2O de fertilizantes podem ser amplificadas com a
presença de resíduos orgânicos, como vinhaça, torta de filtro e palhada. Os fatores de emissão de N2O encontrados para o fertilizante são compatíveis com os propostos pelo IPCC (2006),
porém a presença de resíduos aumenta os fatores em 2 a 3 vezes. No entanto, embora os resultados sejam interessantes numa visão integrada de manejo de fontes de N, a vinhaça não foi avaliada em separado, e não se sabe se seu efeito sobre os fatores de emissão é proporcionado pelas perdas do N que traz em sua composição, ou pela carga orgânica que pode intensificar a desnitrificação do N do fertilizante. Em seu estudo, Carmo et al. (2012) avaliaram a produção de CH4 pela vinhaça, cujos resultados sugerem que o solo tratado
funcione como dreno desse gás, e não avaliaram perda de N por volatilização de NH3.
Dessa forma, esse estudo teve como objetivo avaliar as emissões de N2O e CH4 bem
como as perdas por volatilização de NH3 após a aplicação de vinhaça e fertilizante
nitrogenado na cultura da cana-de-açúcar, cultivada na região de Ribeirão Preto, um dos pólos de produção mais importantes do País.
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4.4. MATERIAL E MÉTODOS