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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Desenvolvimento ordenado e potencial da produção da macroalga Kappaphycus alvarezii no estado de São Paulo para a produção do biofertilizante
Title Alternative: Planned development and production potential of Kappaphycus alvarezii seaweed in São Paulo State for the biofertilizer extraction
Author: Gelli, Valéria Cress, 1967
Advisor: Rocha, Jansle Vieira, 1961-
Abstract: Resumo: De acordo com os dados da FAO (2019), o cultivo de macroalga ou algicultura tem crescido em todo o mundo proporcionando o desenvolvimento econômico e social nas comunidades costeiras. Assim, com o objetivo de contribuir com o desenvolvimento ordenado e responsável do cultivo da macroalga Kappaphycus alvarezii (musgo do mar de Elkhorn) para produção de estimulante agrícola ou biofertilizante no litoral norte de São Paulo, foram realizados estudos com auxílio das ferramentas da bioeconomia e da geotecnologia. O estudo iniciou com as análises das viabilidades técnica e econômica do extrato da macroalga cultivada. O extrato da macroalga ou bioestimulante agrícola pode ser produzido de forma artesanal e vários trabalhos comprovaram sua eficiência. O rendimento do extrato da macroalga cultivada foi calculado e caracterizado em sua composição química de macro e micronutrientes e para o estudo da viabilidade econômica foram considerados diferentes cenários de preços de venda e comparados com a comercialização da macroalga fresca. As áreas foram definidas como Módulo Mínimo Familiar (MMF) de 2.000 m² de lâmina de água totalmente ocupadas com quatro balsas de cultivo, 280 dias de trabalho por ano e uma produtividade de 3 kg de alga.m-¹. O rendimento médio obtido a partir do processamento das linhagens adaptadas brasileiras da macroalga K. alvarezii para a fração líquida ou extrato da alga fresca foi de 0,71±0,0080 L Kg-1 e para a fração sólida úmida foi de 295± 0,0126 g Kg-1. A composição química de macronutrientes (primários e secundários) e micronutriente teve variação em comparação aos estudos encontrados. Os resultados do estudo econômico mostraram que a produção do extrato artesanal foi economicamente viável para extratos de algas com preço de venda a partir de R$ 9,00 nos MMF com um valor presente líquido (VPL) de R$ 132.375,49 e uma taxa interna de retorno (TIR) de 38,99% em um período de dez anos. O segundo estudo teve por objetivos selecionar as áreas mais aptas para a implantação da algicultura e estimar as potencialidades ambiental, social e econômica utilizando as ferramentas da geotecnologia. A temperatura da água do mar é um fator de grande importância e influencia diretamente o crescimento da macroalga. Foi realizado o estudo da série temporal da temperatura de superfície do mar (TSM) de 5 locais ao longo do litoral norte de São Paulo no período de janeiro de 2008 a dezembro de 2017 associado à faixa ótima de temperatura de crescimento da macroalga K. alvarezii (20 a 30° C), com as imagens recuperadas do sensor MODIS/Terra de 1 Km de resolução. Em um dos pontos selecionados foram obtidas as taxas de crescimento médias da macroalga K. alvarezii mensais nos períodos de maio de 2013 a julho de 2014 e bimensais no período de setembro de 2017 a outubro de 2018 correlacionadas aos fatores ambientais (TSM do MODIS, TSM in situ e salinidade). Foi utilizado o método AHP considerando os critérios técnicos, ambientais, socioeconômicos e legais para a seleção das áreas aptas ao cultivo da macroalga. As áreas foram classificadas como "áreas mais aptas" e "áreas legais" e foram estimados os potenciais de captura de CO2, de geração de empregos diretos e receita líquida. Os resultados do estudo da série temporal de SST indicaram aptidão das áreas estudadas para a implantação do cultivo de algas. Os dados TSM (in situ e MODIS) resultaram em uma forte e positiva correlação com as taxas de crescimento das algas marinhas K. alvarezii pelos períodos de cultivo estudados e também apresentaram para o estudo mensal de crescimento de algas um coeficiente de determinação (R²) de 0,7659 e 0,6321 e para o estudo bimestral um R² de 0,7009 e 0,8066, respectivamente. Para os dados de salinidade, a correlação com a taxa de crescimento foi baixa (0,11 e - 0,06). O tamanho das áreas adequadas para a implantação do cultivo de algas marinhas e classificadas como a "mais aptas" foi de aproximadamente 2.299,26 hectares e para as "áreas legais" de 1.299,59 hectares. Os resultados indicaram que as algas poderiam ser implementadas de forma ordenada no litoral norte de São Paulo, com um potencial estimado de captura de CO2 de 15.739,33 toneladas por ano, gerando emprego em torno de 7.797 empregos e uma receita anual de aproximadamente R$ 64,32 milhões

Abstract: According to FAO (2019), the cultivation of seaweed has grown worldwide, providing economic and social development in coastal communities. Thus, with the objective of contributing to the spatial ordination of Kappaphycus alvarezii seaweed. (Elkhorn sea moss) for the production of agricultural stimulants or biofertilizer in the north coast of São Paulo, studies were carried out with the help of bioeconomics and geotechnology tools. The first study analyzed the technical and economic viability of the extract of the cultivated algae. The efficiency of small scale handmade production of Seaweed extract or agricultural biostimulant has been subject of several studies. The yield of seaweed extract was calculated and characterized in its macro and micronutrient chemical composition and for the economic feasibility study, considering different sales price scenarios and compared with the commercialization of fresh algae. Production areas were defined as the Minimum Family Module (MFM) of 2,000 m² of water, occupied by 4 rafts, 280 working days per year and a productivity of 3 kg.m-¹. The average yield obtained from the processing of the Brazilian strains adapted from K. alvarezii seaweed for the fresh fraction or extract of fresh algae was de 0.71±0.0080 L Kg-1 and for the wet solid fraction was 295± 0.0126 g Kg- 1. The chemical composition of macro and micro presented variation in relation to the studies used as reference. The results of the economic study showed that the production of the handmade extract was economically feasible for algal extracts with a sale price of US $ 2.77 in the MMF with a net present value of US $ 35,300.13 and an internal rate of return (IRR) of 38.99% over a period of ten years. The second study aimed to select the areas suitable for the implementation of seaweed cultivation and to estimate the environmental, social and economic potential using geotechnology tools. The temperature of the sea water is a factor of great importance and directly influences the growth of the seaweed. A temporal series analysis was carried out for the sea surface temperature (SST) of 5 sites along the north coast of São Paulo with the images from the MODIS / Terra sensor with a resolution of 1 km. In one of the selected spots, the average growth rates of monthly and bi-monthly marine algae were correlated with environmental factors (SST MODIS, SST in situ and salinity). For the selection of suitable areas, the Analytical Hierarchy Process (AHP) method was used considering the environmental, technical, socioeconomic and legal criteria for the selection of suitable areas. The areas were classified as "most suitable areas" and "legal areas". In these areas, environmental (CO2 capture), social (direct employment generation) and economic (net revenue) potentials were estimated. The results of the study of the temporal series of SST indicated aptitude of the studied areas to the implantation of the seaweed cultivation. The SST data (in situ and MODIS) resulted in a strong and positive correlation with the growth rates of the seaweed K. alvarezii for the studied periods of cultivation of the same and also presented for the monthly study of seaweed growth a coefficient of determination (R²) of 0.7659 and 0.6321 and for the bi-monthly study a R² of 0.7009 and 0.8066. For the salinity data, the correlation with the growth rate was low (0.11 and - 0.06). The total size of the areas suitable for the implementation of the seaweed cultivation and classified as the "most suitable" was 2,299.26 hectares and for the "legal areas" was 1,299.59 hectares. The results indicated that the seaweed could be implemented in an orderly way in the north coast of São Paulo, with an estimated CO2 capture potential of 15,739.33 tons per year, generating employment around 7,797 jobs and an annual revenue of US $ 17.58 million
Subject: Políticas públicas
Maricultura
Análise espacial
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: GELLI, Valéria Cress. Desenvolvimento ordenado e potencial da produção da macroalga Kappaphycus alvarezii no estado de São Paulo para a produção do biofertilizante. 2019. 1 recurso online (111 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola, Campinas, SP. Disponível em: http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/334863. Acesso em: 14 Jul. 2020.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEAGRI - Tese e Dissertação

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