GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DE RESÍDUOS DE MANDIOCA
PARA AGRICULTURA FAMILIAR NO ESTADO DO PARÁ
Ivete Teixeira da Silva
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica - Mestranda UFPA CEP 66000-000 Belém –PA Tel: 0XX(091)211-2072
Isa Maria Oliveira da Silva
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e da Computação/Departamento de Meteorologia UFPA
CEP 66000-000 Belém –PA Tel: 0XX(091)211-2072
Brígida Ramati Pereira da Rocha
Departamento de Engenharia Elétrica e da Computação UFPA CEP 66000-000 Belém –PA Tel: 0XX(091)211-2072
RESUMO
Os resíduos da produção de mandioca no Pará geram 2,6 Mton/ano e podem ser aproveitados para a geração de energia elétrica para as áreas rurais do Estado. Considerando o poder calorífico do resíduo de rama seca como 15,76 MJ/kg e o de outros resíduos como 12,55 MJ/kg, o Estado do Pará oferece potencial de biomassa para gerar cerca de 11
TWh/ano ou 873x10³ tep/ano, proporcionando o desenvolvimento sustentável das regiões produtoras do Estado, proporcionando desenvolvimento limpo, e atendendo aos critérios do MDL.
ABSTRACT
The residues of the cassava production in Pará generate 2,6 Mton/ano and they can be taken advantage of for the generation of electric energy for the agricultural areas of the State. Considering the calorific power of the foliage residue evaporates like 15,76 MJ/kg and the one of another residues as 12,55 MJ/kg, the State of Pará offers biomassa potential to generate about 11 TWh/year or 873x10³ tep/year, providing the maintainable development of the areas producing of the State, providing clean development, and assisting to the approaches of MDL.
INTRODUÇÃO
A mandioca (Manihot utilíssima) é fundamental na alimentação humana com 65% da produção de raízes destinadas ao consumo in natura ou formas derivadas, tendo como principaisprodutores Nigéria, Brasil, Tailândia e Indonésia. O Brasil apresenta crescimento na produção,
destacando-se as regiões norte e nordeste como principais produtoras de farinha. O Estado do Pará apresentou produção de 4.079.152 toneladas em 2000, onde cada família rural produtora é composta em média de 6 pessoas consumindo 30
kg/mês/farinha produzida de forma artesanal, usando mão-de-obra da própria família, necessitando de 1 tonelada de raiz para produzir cerca de 5 sacas de farinha (60 Kg cada) em 10 horas, envolvendo cerca de 12 pessoas na fabricação, onde são produzidos resíduos, utilizados em pequenas quantidades. A implantação de maquinário barato e eficiente dependente de oferta adequada de energia elétrica para a sua utilização, poderá otimizar a produção, sem promover desemprego, aproveitando a mão de obra em outras atividades no beneficiamento, em uma agroindústria familiar, que possibilite o
Figura 1- Raízes de mandioca. Elaboração própria
aproveitamento integral dos subprodutos da mandioca.
A mandioca tem importância fundamental na alimentação humana de populações, com 65% da produção mundial de raízes destinadas para o consumo humano tanto na forma in natura quanto sob formas derivadas [1] e de animais tanto como forragem (parte aérea), quanto como silagem (componentes secos da raiz), raiz integral (fresca ou seca - Figura 1) ou ração balanceada produzida industrialmente. A importância se dá também na condição sócio-econômica, com reconhecimento em nível mundial, cujas produções encontram-se em crescimento contínuo, tendo ultrapassado, nos últimos trinta anos, a quantidade de 173 milhões de toneladas,
tendo como principais produtores a Nigéria, o Brasil , a Tailândia e a Indonésia, (Figura 2) sendo a
Tailândia o maior produtor mundial e exportador de fécula e farinha [2]. No Brasil destacam-se as
regiões nordeste e norte como produtoras potenciais de farinha.
Fonte: Elaboração própria a partir de dados da FAO/CEAB/DERAL 2000
Figura 2 - Principais países produtores de mandioca
O Brasil vem apresentando um crescimento significativo na produção de mandioca. Na safra de 1999/2001 esse crescimento foi da ordem de 10% em relação à safra anterior, totalizando 22,91 milhões de toneladas, com um aumento relevante também na região norte com destaque para o estado do Pará (Tabela 1), o que vem proporcionando a vinda de
profissionais e agricultores de outros municípios de alguns estados da região nordeste. Esse fato
oportuniza a inda a exportação dos derivados da raiz, como a goma seca e folhagens para outros estados brasileiros, a fim serem incorporados como mistura, beneficiados em indústrias de alimento.
Tabela 1- Produção de raízes de mandioca nas regiões brasileiras (Toneladas) Mato Grosso.do Sul Santa Catarina São Paulo Minas Gerais
Paraná Pará Nordeste Brasil
1999 622.973 632.547 701.300 866.252 3.500.000 4.070.923 6.373.173 20.891.531 2000 604.951 691.936 729.460 910.834 3.868.000 4.196.070 7.666.069 22.919.535
Var.% -3,66 9,39 4,02 5,15 10,51 3,07 20,29 9,71
Fonte: Adaptado do IBGE 2000
Esse aumento foi incentivado pelo aumento do preço pago ao produtor, e pelas condições climáticas terem tornado-se favoráveis, principalmente no nordeste.
A SITUAÇÃO SÓCIO-ECONÔMICA DOS
PRODUTORES RURAIS NO PARÁ
No Estado do Pará, a produção de farinha, (produto básico do beneficiamento da mandioca), é feito de forma totalmente artesanal, incluindo como mão-de-obra a própria família do produtor, que geralmente necessita de 1 tonelada de raiz para produzir cerca de 5 sacas de farinha (60 Kg cada), gastando um tempo médio de 10 horas e envolvendo
em média 12 pessoas para esse processo de fabricação.
A Figura 3 mostra uma "casa de farinha" muito comum nas áreas rurais paraenses. Nem sempre a casa de farinha pertence à família produtora de mandioca e por isso a sua utilização é paga sempre com um percentual, em média 10% da produção. Quando para o uso próprio, cada família produtora composta de 6 pessoas consome em média 30 kg de farinha por mês, significando que a produção só é suficiente para o gasto da própria família. Segundo pesquisa em feiras livres de Belém, a capital do Estado do Pará, cada família de 5 pessoas consome em média 20 Kg de farinha por mês.
Fonte: Adaptado de Rodolfo Nogueira
Figura 3 - Casa de farinha tradicional de área rural no Estado do Pará.
ASPECTOS TECNOLÓGICOS DA
PRODUÇÃO DE FARINHA DE
MANDIOCA
A Figura 4 mostra maquinário, barato e eficiente, que minimizará o tempo gasto na fabricação de farinha e um aumento efetivo na produção, sem no
Forno a
Forno a
Lenha
Lenha
Farinha
Farinha
ura 5 - Subprodutos da mandioca . Elaboração pria
entanto promover desemprego.a implantação dessa tecnologia, embora bastante rudimentar, esbarra nas áreas rurais da Amazônia, com a inexistência de energia elétrica em 75% (estimados) das áreas rurais. A mão de obra listada nessas ocupações será
aproveitada em outras atividades no processo de beneficiamento, como a implantação de uma agroindústria familiar, que possibilite o
aproveitamento integral dos subprodutos da mandioca e não apenas a fabricação de farinha. Beiju, tucupi, goma, farinha de tapioca (Figura 5) e aproveitamento da manipueira, atualmente usada como nematicida, são subprodutos do beneficiamento. Isso
proporcionará aquisição de mão-de-obra suplementar para atender o acréscimo de produção, já que hoje, o produtor prende-se apenas ao fabrico de farinha, recebendo pelo litro de farinha cerca de R$ 0,12, que chega aos consumidores ao preço médio de R$ 0,70.
Com esse processo artesanal de produção de farinha, são produzidos resíduos tais como cascas e entrecasca, cepas, caule, folhas, que são aproveitados em um porcentual muito pequeno na alimentação animal e em adubação orgânica e ainda como compostagem.
IMPACTOS AMBIENTAIS
Os impactos ambientais advindos desta prática são positivos, haja vista a total utilização dos resíduos e subprodutos que poderiam impactar negativamente o ambiente concorrendo para o acúmulo de lixo, e toxidade da manipueira e sendo esses totalmente aproveitados, criar-se-á limpeza ambiental. Essa prática promoverá ainda a cobertura do solo, evitando erosões,entre outros benefícios.MATERIAIS E MÉTODOS
Os resíduos de mandioca foram calculados de acordo com a produção de mandioca no Estado do Pará, como mostra a Figura 6, totalizando 11 TWh/ano ou 873x10³ tep/ano, que podem ser aproveitados para a geração de energia para as áreas rurais do Estado do Pará, que apresenta-se formado de 6 mesorregiões e 22 microrregiões (Figura 7 ).
Foram utilizados dados de produção de várias espécies de mandioca cultivadas no Estado do Pará, abrangendo todos os municípios produtores a fim de estimar-se o potencial de produção. Em seguida foi realizado um estudo do potencial de geração de energia desses resíduos, considerando-se o poder calorífico da mandioca como 15,76 MJ/Kg.
Foi realizado um planejamento com base na sustentabilidade das regiões produtoras do Estado, de forma a proporcionar um desenvolvimento limpo, atendendo aos critérios do Mecanismo de
Desenvolvimento Limpo - MDL.
Neste trabalho classificou-se a utilização do aproveitamento do cultivo da mandioca no Estado do Pará, para os fins de:
1. Aproveitamento do produto em agroindústria familiar, na fabricação de todos os tipos de farinha, tapioca, beiju, macaxeiras chips, goma, tucupi, carimã, bolo de macaxeira, maniva pré-cozida.
2. Aproveitamento do resíduo manipueira para uso defensivo, como nematicida, além da utilização alimentícia, como tucupi em pratos típicos regionais e molhos de pimenta.
3. Aproveitamento dos resíduos (casca, cepas e ramas) para geração de energia em áreas rurais do Estado do Pará e cálculo da estimativa de mão-de-obra utilizada no processo artesanal e na cadeia produtiva (Tabela 2).
Figura 7 - Mesorregiões do Estado do Pará. Adaptado de PRODEPA-PA
Tabela 2: Potencial energéticos derivados de resíduos da mandioca
Microrregião Potencial (GWmed) Nº de famílias rurais Demanda (GWh) Mão-de-obra (H/D) Famílias atendidas Almerim 25 4726 16560 181 1446 Altamira 599 19973 69986 2996 34170 Arari 11 11014 38592 100 622 Belém 33 11333 39712 183 1886 Bragantina 843 23890 83711 5332 48141 Cametá 179 30074 105378 1113 10198 Castanhal 268 8773 30740 1500 15281 Conceição do Araguaia 395 7803 27341 2064 22567 Furos de Breves 38 16901 59221 217 2192 Guamá 1652 38430 134658 9008 94271 Itaituba 528 17342 60766 2746 30112 Marabá 199 9920 34760 1090 11344 Òbidos 1322 11971 41947 7340 75449 Paragominas 666 11148 39061 3372 38005 Parauapebas 230 10049 35212 1147 13126 Portel 73 10737 37621 440 4181 Redenção 599 7985 27978 3163 34206 Salgado 469 16311 57153 2884 26791 Santarém 688 29841 104564 3650 39259
São Félix do Xingu 893 7980 27963 5240 50952
Tomé Açu 1008 19678 68953 5373 57551
Tucuruí 243 17209 60301 1313 13888
Fonte: Elaboração própria.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Ao realizar-se o planejamento para geração de energia a partir de resíduos de mandioca para a agricultura familiar em áreas rurais do Estado do Pará, verificou-se que das 22 microrregiões estudadas, apenas 07 microrregiões não podem ser totalmente atendidas com a única fonte mandioca, porém o déficit poderá ser complementado com outros tipos de resíduos agrícolas oriundos da produção dessas famílias de agricultores.Em 15 microrregiões pode existir excedente de energia, que poderá ser utilizado para a
manutenção energética da agroindústria familiar, podendo inclusive ser organizada através de cooperativas de produtores rurais.
Esse tipo de atividade proporcionará uma absorção de mão de obra, conforme visto na Tabela 2, promovendo bem estar social para as comunidades.
Os resíduos de mandioca de todo o Estado do Pará possuem potencial para alimentar sistemas de geração de energia com capacidades proporcionais à energia ofertada por cada microrregião, gerando no total 2,6 GWh/ano.
CONCLUSÃO
O Estado do Pará oferece rico potencial de geração de energia através de resíduos de mandioca
Esses resíduos podem gerar 2,6 Mton/ano e podem ser aproveitados para a geração de energia elétrica para as áreas rurais do Estado. Considerando o poder calorífico do resíduo de rama seca como 15,76 MJ/kg e o de outros resíduos como 12,55 MJ/kg, o Estado do Pará oferece potencial de
biomassa para gerar cerca de 11 TWh/ano ou 873x10³ tep/ano, proporcionando o desenvolvimento
sustentável das regiões produtoras do Estado,
promovendo desenvolvimento limpo, e atendendo aos critérios do MDL
A utilização otimizada da produção de mandioca em uma agroindústria formada para o beneficiamento dos produtos, promoverá o bem-estar comunitário psico-sócio-econômico-ambiental das comuni-dades rurais, pois além da satisfação, gera empregos, rendas e agregação de valor ao produto e limpeza ambiebntal a essas comunidades, já que a prática da agricultura familiar, proporciona
desenvolvimento rural, com a participação da agroindústria participando ativamente do PIB do agronegócio do Estado do Pará.
PALAVRAS CHAVES
Mandioca, energia, agricultura familiar, biomassa, agronegócio.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a CAPES e aos
Departamentos de Engenharia Mecânica e Elétrica da Universidade Federal do Pará, em seus Programas de Pós-Graduação e ao Departamento de Meteorologia.
REFERÊNCIAS
[1] BUITRAGO, A. J. A. La yuca en la alimentación
animal. Cali, Colombia: CIAT, 1990. 446p.
[2]GROXKO, M. Mandioca. In:
http:/www.pr.gov.br/seab/deral/culturaq.rtf
[3] Mandioca: Área plantada no Pará dobrou em
15 anos. Revista Agroamazônia. Ed. No
1, março de 2002.
[4]IBGE. Produção Agrícola Municipal Pará/2000
