BR122024002686A2 - Métodos de produção agrícola de cultura oleaginosa de brassica carinata - Google Patents

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Abstract

métodos de produção agrícola de cultura oleaginosa de brassica carinata. a presente invenção refere-se a práticas agrícolas para maximizar o sequestro de carbono, produtividade intensificada, agricultura sustentável e minimizar as emissões de gás de efeito-estufa. em uma modalidade, é fornecido um método que compreende: plantar uma variedade de brassica carinata como uma segunda cultura em rotação com uma primeira cultura ou para substituir pousio; implantar práticas de gerenciamento de terra para reduzir o insumo de combustível fóssil e para maximizar a captura de carbono atmosférico pelo material vegetal de brassica carinata; colheita da variedade de brassica carinata para obter o grão; e devolver cerca de 70% a cerca de 90% de todo o material vegetal da variedade de brassica carinata, com exceção dos grãos, ao solo. como resultado, as emissões gerais de gás de efeito-estufa associadas à agricultura são reduzidas. em algumas modalidades, o método compreende adicionalmente produzir grão para uso na produção de matéria-prima de base vegetal para produzir combustíveis com baixa intensidade de carbono; para adicionar carbono no solo; e/ou adquirir um crédito de carbono.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[001] Este pedido reivindica o benefício e prioridade do Pedido de Patente Provisório n° U.S. 62/556.575 depositado em 11 de setembro de 2017, cujo teor é incorporado ao presente documento a título de referência em sua totalidade.
CAMPO DA INVENÇÃO
[002] A invenção está no campo da agricultura e ensina um método inovador que compreende cultivo de uma cultura oleaginosa de Brassica carinata como uma substituição para pousio ou culturas de cobertura existentes usadas em rotações de cultura, utilizando novas práticas agrícolas que preservam os benefícios do solo de cultura de cobertura tradicional ou rotação de pousio, mas permitem a colheita de um grão rico em óleo que fornece matéria-prima para produzir biocombustível com baixa intensidade de carbono enquanto permite concomitantemente reduções maiores de emissões de Gás de efeito Estufa (GHG) de ciclo de vida, e para sequestro de carbono no solo.
ANTECEDENTES
[003] A dependência excessiva de combustível fóssil para transporte, geração de energia, aquecimento doméstico, fonte de potência elétrica, etc., resultou em uma taxa sempre crescente de emissão de CO2 e GHG e acúmulo na atmosfera. Isso causou a ameaça de alerta global e as consequências indesejadas do mesmo. Uma estratégia para reduzir a taxa de aumento de CO2 e outros gases de efeito estufa na atmosfera seria reduzir a dependência em combustíveis fósseis substituindo-se os mesmos por mais combustíveis mais sustentáveis tais como aqueles derivados de óleos vegetais e biomassa, que são menos intensos em carbono durante seu ciclo de vida inteiro.
[004] De modo a controlar as emissões de gás de efeito-estufa, governos decretaram regulamentos que tentam restringir a taxa de crescimento de emissões de carbono para conformidade com níveis-alvo dentro de suas jurisdições. Para permitir que esses regulamentos sejam executáveis, mecanismos e metodologias para auditar precisamente as emissões de gás de efeito-estufa de ciclo de vida produzidas para combustíveis específicos “do poço ao tanque” foram desenvolvidos. Concomitantemente, medidas para induzir emissores para respeitar esses alvos (taxas de carbono, sistema de limitação e comércio) são também estabelecidas. O resultado líquido dessas medidas foi estabelecer um sistema de preços para carbono que precisa ser oriundo por aqueles que emitem carbono.
[005] Indústrias tais como aqueles que produzem e dependem de combustíveis e fontes de energia são particularmente alvejados por essas políticas. Produtores de combustível e, por extensão, produtores de biocombustível são, desse modo, fortemente incentivado para identificar matérias-primas, combustíveis e processos de fabricação para respeitar os alvos impostos e minimizar o impacto de preço de carbono em sua conclusão.
[006] A necessidade de reduzir emissões de carbono e os fortes inventivos à indústria para alcançar reduções de emissão de carbono em seus setores foram fatores importantes causando o desenvolvimento de novas vias de intensidade de baixo teor de carbono. No entanto, o preço de combustíveis de próxima geração em relação a combustíveis convencionais serviu como um impedimento para sua adoção em maior escala. Com o advento de preço de carbono, uma parte desse desincentivo foi removida e, por conseguinte, o aumento do diferencial em intensidade de Carbono de biocombustíveis versus combustíveis convencionais pode ser um fator que pode causar impacto significativo em diferenciais de preço.
[007] A intensidade de Carbono (CI) é definida como “uma medida das emissões de gás de efeito estufa (GHG) de um combustível, determinado com uso de Análise de Ciclo de Vida (LCA). LCA identifica e estima todas as emissões de GHG ao produzir um combustível; do crescimento ou extração de matérias-primas, à produção do combustível, até o uso final do combustível. A intensidade de carbono é relatada como a gases de efeito estufa equivalentes a massa de dióxido de carbono emitido por unidade de energia contida no combustível, em unidades de gramas de dióxido de carbono equivalentes por megajoule de energia (gCO2e/MJ)” (“Determination of Carbon Intensity for the Renewable and Low Carbon Fuel Requirements Regulation (Information Bulletin RLCF-006)” Seção 2, página 3 intitulado “What is carbon Intensity?” Publicado pelo Departamento de Minas e Energia, Governo de British Columbia. Emitido em dezembro de 2010, revisado em julho de 2013). Em 2017, os valores de CI de linha de base relatados para combustíveis fósseis, de acordo com a Diretriz de Energia Renovável da União Europeia (EU-RED), e para biodiesel, de acordo com o Padrão de Combustível Renovável dos E.U.A (US RFS) foram, respectivamente, 83.8 (EU-RED) g CO2eq/MJ de energia produzida e 91,8 g CO2eq/MJ de energia produzida (US RFS), conforme relacionado na Tabela 3 de DeJong et al., 2017. Os elementos versados na técnica estão cientes de que valores de CI para ambos os combustíveis fósseis e biocombustíveis podem mudar à medida que modelos de LCA e métodos de produção se desenvolvem. A CI atual para várias vias de biocombustível pode ser encontrada em (https://www.arb.ca.gov/fuels/lcfs/fuelpathways/current-pathways-01102017.xlsx).
[008] A produção agrícola fornece uma metodologia apropriada para produzir os biocombustíveis de próxima geração. A agricultura moderna produz alimentos, ração e fibra em enorme escala e pode ser imobilizada para fornecer matérias-primas para produção de combustível, sem nenhuma necessidade de desenvolvimento de novas tecnologias de produção ou infraestrutura. Um recurso atrativo de produção agrícola é sua exploração de uma capacidade da planta de utilizar e fixar dióxido de carbono atmosférico por meio de fotossíntese e então atua como um dissipador importante para carbono. O carbono acumulado em uma biomassa de cultura anual será eventualmente remobilizado, parte disso como material colhido, e o restante como resíduos de cultura (folhas, talos, caules, raízes) que passam por degradação por bactérias e fungos oriundos do solo. Uma parte desse carbono assimilado no solo é usada como uma fonte de energia por micróbios de solo e será por fim respirado como dióxido de carbono gasoso, no entanto, uma parte também será retida de forma estável no solo, um dissipador importante para sequestro de carbono e redução de emissões na atmosfera. De todos os agrupamentos ambientais de carbono, o solo é o segundo em tamanho somente aos oceanos, e compreende um conteúdo estimado de mais do que 2.3 GT de carbono orgânico (Jobbagy e Jackson, 2000) representando mais do que 4 vezes a quantidade de carbono acumulado em biomassa vegetal total. Um benefício adicionado de restaurar carbono aos solos é o subsequente aprimoramento de fertilidade de solo e estrutura.
[009] No entanto, embora culturas anuais sequestrem carbono durante seu período de vida e, também retornem uma porção significativa do carbono acumulado ao solo para sequestro a longo prazo, seu cultivo também pode resultar direta ou indiretamente em emissão de gases de efeito estufa equivalentes a CO2 e CO2. Essas emissões ocorrem por todo o cultivo da cultura, a conversão subsequente da cultura para matéria-prima, conversão da matéria-prima para combustível líquido, armazenamento e transporte de matéria-prima e combustível finalizado e finalmente distribuição e utilização do combustível. As emissões de gás de efeito-estufa associados à elevação da cultura ocorrem compreendem os estágios de desenvolvimento de semente, preparação de campo, fabricação e aplicação de insumos de cultura (fertilizantes, pesticida/herbicidas/ tratamentos de semente), semeadura de cultura, manutenção de cultura e colheita de cultura, armazenamento do material colhido e armazenamento e transporte à instalação de processamento.
[010] Para considerar o fluxo de dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa sobre o ciclo de vida inteiro de um cultivo da cultura de energia, colheita, e conversão em biocombustível, metodologias de auditoria tais como o modelo “Greenhouse Gases, Regulated Emissions, and Energy Use in Transportation (GREET)” (Wang 1996), GHGenius (S&T Squared. GHGenius, Versão de Modelo 4.03; www.ghgenius.ca; S&T Squared Consultants Inc. for Natural Resources Canada: Delta, British Columbia, 2017), com base em um modelo anteriormente desenvolvido (DeLucchi 1991), BioGrace (www.biograce.net; Neeft et al., 2012) e outros foram desenvolvidos. As mesmas permitem comparações mais válidas entre o impacto de GHG geral de produção de biocombustível e utilização versus o de combustíveis fósseis e também permitem que comparações sejam realizadas entre biocombustíveis fabricados de diferentes tipos de culturas de energia. A capacidade de modelar e prever precisamente emissões de GHG durante o ciclo de vida inteiro de produção de biocombustível possibilitou que um valor fosse designado a produção de carbono. Como consequência do preço de carbono, os acordos nacionais e internacionais foram negociados para alcançar redução de carbono/emissões de GHG a alvos específicos. A Diretriz de Energia Renovável (RED) na U.E. e o Padrão de Combustível Renovável (RFS) e Padrão de Combustível de Baixo Teor de Carbono na Califórnia (CA-LCFS) nos E.U.A são exemplos de tais políticas.
[011] A Tabela 1 compara valores de intensidade de carbono (CI) publicados para vias de Biocombustível selecionadas e compara as mesmas a aquelas de gasolina convencional e/ou combustível diesel. Conforme pode ser visto, as vias de biodiesel de FAME (Éster Metílico de Ácido Graxo) têm valores de CI que variam de 67,32 para 51,35 g CO2eq/MJ em comparação a uma CI de 102,4 g de CO2eq /MJ para diesel convencional, demonstrando a redução significativa em CI proporcionado por vias de Biodiesel FAME sobre seus equivalentes à base de petróleo. Além disso, com uma CI de 44 g CO2eq /MJ, diesel renovável ou verde produzido por meio de hidrotratamento de óleo de colza proporciona redução adicional em intensidade de carbono de via geral sobre a do processo de FAME. TABELA 1: INTENSIDADES DE CARBONO DE VIAS DE BIOCOMBUSTÍVEL SELECIONADOS *https://www.arb.ca.gov/fuels/lcfs/fuelpathways/current-pathways-01102017.xlsx **http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX%3A32009L0028 *** Óleo Vegetal Hidrotratado
[012] Em um estudo focado somente em emissões de GHG do cultivo de canola nas pradarias canadenses durante o período de 1986 a 2006, os autores (Shrestha, et al., 2014) demonstraram que as emissões de GHG diminuíram em um por base de área em 40% e em uma base de matéria de grão seco em 65% nesse intervalo de chegada. A diminuição se deu devido a uma combinação de fatores que incluem mudança de uso de terra reduzida, rendimentos de grão aumentados e sequestro aumentado de carbono orgânico do solo através de gerenciamento de terra aprimorado. Em 2006, sequestro de carbono do solo nessa região representou em média quase 500 kg de CO2/ha.
[013] No entanto, existe ainda uma necessidade de uma cultura de matéria-prima dedicada cuja produção pode ser escalonada para atender demanda como uma matéria-prima de alta qualidade para biocombustíveis líquidos, tais como biodiesel, diesel verde e substituições de combustível de jato. Enquanto outras culturas oleaginosas de alto rendimento e produtivas foram sugeridas como fontes potenciais de matéria-prima, as espécies e variedades mais estabelecidas, tais como Brassicas do tipo canola ou soja, produzem óleos consumíveis que demandam um custo de prêmio em relação a matérias-primas de biocombustível dedicadas e que reduziriam também o suprimento de óleos consumíveis.
[014] Por exemplo, diversidade de canola ou colza erúcica baixa à produção de quantidades significativas de biocombustível quase certamente causariam mudança de uso de terra de modo a compensar a carência de produção de óleo consumível. Além disso, pode-se esperar que os óleos consumíveis de alta qualidade com preço prêmio direcionem o preço de canola matéria-prima para aplicações de biocombustível para níveis não competitivos.
[015] Soja, cujo óleo foi usado como uma matéria-prima para produção de biocombustível, é uma cultura de legume de estação fria cultivado por grande parte da América do Norte, América do Sul e Ásia. Como uma fonte de óleo consumível, sojas também consideram atualmente mais do que 60 por cento de óleos consumíveis consumidos nos E.U.A (Dados tomados a partir da Tabela 20: Sementes oleaginosas dos Estados Unidos e Suprimento de Produtos e Ano Comercial de Local de Distribuição e da Tabela 21: Sojas dos Estados Unidos e Suprimento de Produtos e Ano Comercial de Local de Distribuição; (https://apps.fas.usda.gov/psdonline/circulars/oilseeds.pdf)). A competição entre seu uso como um óleo consumível e como uma matéria-prima de biocombustível causou volatilidade de preço, o que provavelmente diminui o caso econômico para sua conveniência como matéria-prima de biocombustível (Wisner 2010). Além disso, a diversidade substancial de óleos consumíveis em aplicações de biocombustível quase certamente dispararia emissões indiretas de mudança de uso de terra emissões como consequência.
[016] Óleo de Palma, outra matéria-prima principal para produção de biocombustíveis, é desenvolvido na Ásia e América do Sul. No entanto, o óleo de palma encara obstáculos significativos em muitas jurisdições devido a mudanças de uso de terra incorridas devido instalação de plantações de palma em ecossistemas sensíveis. O uso de óleo de palma foi associado a altos níveis de emissões de GHG devido ao desmatamento massivo resultante do estabelecimento de plantações de palma de monocultura. O denominado óleo de palma sustentável certificado, ou óleo de palma produzido pelos padrões da Mesa Redonda de Óleo de Palma Sustentável (RSPO), é distinguido do óleo de palma não certificado pelo compromisso do produtor de preservar e conservar florestas naturais de alto valor. O óleo de palma sustentável é, no entanto, consideravelmente mais caro do que óleo de palma não certificado que constitui um desincentivo ao seu uso como matéria-prima de biocombustível.
[017] Um membro da família Brassicaceae (formalmente Cruciferae), Brassica carinataé também conhecido como carinata, mostarda da Etiópia, mostarda da Abissínio, Sarson Africano e Gomenzer. Adicionalmente a B. carinata, o gênero Brassica inclui várias espécies de cultura oleaginosa economicamente importantes: B. juncea (L). Czern. (mostarda marrom), B. napus L. (colza, canola argentina), B. nigra (L.) W.D.J. Koch (mostarda negra), e B. rapa L. (mostarda de campo, canola polonesa) e também inclui B. oleracea L. cultura alimentícia, incluindo repolho, brócolis, couve-flor, brotos de Bruxelas, kohlrabi e couve galega. As seis espécies de Brassica tem grande relação genética, conforme descrito no Triângulo de U (Nagaharu 1935). O alcance nativo de Brassica carinata compreende a região central montanhosa da Etiópia; no entanto, esforços recentes têm explorado a variação genética inerente em carinata para produzir variedades que são produtivas em configurações agrícolas mais diversas, incluindo zonas semiáridas ou regiões em que terra agrícola mais marginal pode predominar.
[018] Brassica carinata produz esférica abundante, 1 a 1,5 mm de diâmetro (Mnzava e Schippers 2007) variando de amarelo a amarelo-marrom para marrom em cor (Alemaw 1987, Rahman e Tahir 2010). As sementes são ricas em óleo, contendo 37 a 44% de teor de óleo com base em peso seco de semente, dependendo das condições de cultivo e crescimento. O teor de proteína de semente é também alto, em 25 a 30% expresso como peso seco de semente (Pan et al., 2012). Diferente de canola, Brassica carinata produz um óleo não consumível.
[019] Na Espanha e na Itália, óleo de semente de carinata foi usado para biocombustível (Cardone et al., 2002, Cardone et al., 2003, Bouaid et al., 2005, Gasol et al., 2007, Gasol et al., 2009) e como uma matéria-prima bioindustrial com muitos usos (isto é, em lubrificantes, tintas, cosméticos, plásticos). Na América do Norte, carinata foi avaliada como uma matéria-prima de biocombustível (Drenth et al., 2014, Drenth et al., 2015), e óleo bruto produzido a partir de semente de B. carinata foi usada para produzir diesel verde ou renovável, biodiesel e combustível tipo bio-jet (Drenth et al. 2014): Em outubro de 2012, voos de aviação experimentais pelo Conselho de Pesquisa Nacional do Canadá com uso do primeiro combustível 100% tipo bio-jet mundial tiveram sucesso (“ReadiJet 100% biofuels flight - one of 2012's 25 most important scientific events”, Popular Science Magazine, 2012(12).
[020] Blackshaw e colaboradores compararam várias espécies de semente oleaginosa para adequabilidade como fontes de biodiesel de FAME no Oeste do Canadá (Blackshaw et al., 2011). Em testes realizados em 5 lugares no oeste do Canadá (durante os anos de 2008 e 2009), várias espécies de semente oleaginosa e variedades incluindo 3 variedades de canola (compreendendo um de cada dos tipos de canola Brassica napus, Brassica rapa e Brassica juncea), Brassica carinata, Camelina sativa, mostarda oriental (juncea), mostarda amarela (Sinapis alba), soja e linho foram avaliados para rendimento e qualidade de matéria-prima de óleo. Com base nos resultados desses estudos, Brassica carinata excedeu os rendimentos de canola Brassica napus (a linha de verificação) em somente 1 de nove 9 lugares-anos, o que constituiu o classificação de rendimento agregado mais baixa de todas as insumos testadas nesses testes, enquanto em teor de óleo, Brassica carinata classificou a terceira mais baixa (maior somente do que mostarda de condimento e soja). No entanto, deve-se observar que, nesse estudo, a variedade de carinata usada foi uma variedade "comum"heterogênea e não uma variedade de elite comercial.
[021] Em contraste, em uma comparação de variedades de semente oleaginosa de Brassica realizadas em Minnesota em 2012-2013, Gesch et al. (2015) supôs demonstrar que as novas variedades de carinata comerciais produziram rendimentos de grãos comparáveis a variedades de Brassica napus do tipo canola comerciais ao mesmo tempo em que produziram quase duas vezes a biomassa acima do solo das variedades de napus. Gesch et al. ensina que a razão de semente para biomassa acima do solo mais baixa (Índice de Colheita) das culturas de carinata e sugere que há escopo para aprimoramento de rendimento de grão através de reprodução seletiva. No entanto, Gesch et al.não ensina que a biomassa mais alta de Brassica carinata pode fornecer benefícios em termos de potencial para devolução de carbono adicional ao solo.
[022] Johnson e colegas ensinam que rendimentos de grão e biomassa de carinata se correlacionam positivamente com aplicação crescente de fertilizante de nitrogênio, e sob as condições estudadas (até 160 a 200 kg N/ha, dependendo do experimento) os rendimentos máximos de palha e grão não se estabilizaram (Johnson et al., 2013). Isso pode ser tomado para indicar que níveis muito altos de nitrogênio devem ser necessários para produção de grão de carinata; no entanto, os mesmos também demonstraram supostamente que, sob condições de alta mineralização de nitrogênio de solo pré-existente, altos rendimentos de grão poderiam ser obtidos sem fertilizante de nitrogênio adicionado. Por outro lado, Johnson et al.não forneceu ensinamentos relacionados ao efeito positivo potencial de incluindo Brassica carinata em rotações com culturas de legume tais como lentilhas, ervilhas ou soja que fixam nitrogênio e aumentam a mineralização de nitrogênio no solo, reduzindo a necessidade de fertilizante de nitrogênio e a intensidade de carbono de produção de carinata.
[023] Como uma primeira tentativa de estabelecer a pegada de carbono para cultivo de Brassica carinata, uma análise de ciclo de vida de GHG foi realizada em um sistema de cultivação de bioenergia para carinata com base no uso da biomassa acima do solo colhida inteira (incluindo grão) como um sistema de geração de potência lignocelulósica (Gasol et al., 2007). Com base em uma estimativa do carbono associado ao seu sistema de raiz extensivo, Gasol et al. ensina que o máximo de 631 kg CO2/ha poderia ser translocado no solo, contribuindo para uma redução de emissões equivalentes de CO2 atmosférico de até 71% em relação ao sistema de geração de potência de gás natural de linha de base. No entanto, Gasol et al.não considerou o potencial para devolução adicional de nutrientes ao solo pela devolução de biomassa acima do solo após a colheita e coleta de grão de carinata, nem os mesmos consideram o uso do grão para extração de matéria-prima para fabricação de biocombustível e coproduto de farelo para uso como aditivo de alimentação animal de alto teor de proteína.
[024] Embora as referências citadas acima que ensinam que Brassica carinata pode ser uma cultura de matéria-prima dedicada adequada para produção de biocombustível, como essa matéria-prima pode ser produzida a partir de carinata em uma multiplicidade de regiões, condições do solo e rotações de cultura de modo a alcançar a menor intensidade de Carbono possível e mais vantajosa para uma via de biocombustível é desconhecida.
SUMÁRIO
[025] Como um meio para reduzir a dependência no uso de combustíveis fósseis e o aumento consequencial de emissões de gás de efeito-estufa e para contribuir para agricultura sustentável, a invenção descrita no presente documento compreende métodos para cultivo de Brassica carinata, uma cultura que rende um óleo a partir de sua semente colhida que é uma matéria-prima para produção de biocombustível para substituir combustíveis fósseis e também produz um farelo rico em proteína de alta qualidade como subproduto que pode ser usado em rações de alimentação de gado comercial. Mais especificamente, a invenção descreve métodos de cultivo para produzir a cultura com uso de práticas agronômicas e de gerenciamento de terra ideais aplicadas em uma multiplicidade de zonas e regiões climáticas, permitindo redução substancial de emissões de CO2 e de GHG atmosférico em relação a uma quantidade equivalente de combustível fóssil.
[026] Brassica carinata pode ser cultivado de modo sustentável em uma variedade de ambientes para produção de matéria-prima de biocombustível de alta qualidade enquanto simultaneamente a. reduzir emissões de GHG associadas à produção da matéria-prima assim como fabricação subsequente de biocombustível; b. aumentar o teor de carbono do solo no qual o mesmo é cultivado; c. fornecer condições para rendimentos aprimorados de culturas com as quais o mesmo é produzido em rotação; e d. alcançar o precedente com pouco ou nenhum aumento de mudança de uso de terra.
[027] Esses atributos permitem que créditos sejam provisionados por meio de esquemas ou programas projetados para designar valor ao carbono emitido tal como o programa de RFS nos E.U.A e o programa de RED na U.E. Tais programas também permitem que o valor de carbono produzido na produção e utilização de combustíveis seja monetizado de tal modo a reduzir o presente diferencial de preço entre combustíveis fósseis e biocombustíveis alternativos. O resultado final é o reconhecimento de carbono como um bem primário de valor. De modo similar, a noção de carinata como uma cultura que está sendo produzida e avaliada como fonte de um bem particular (isto é,como matéria-prima para produção de biocombustível) está sendo substituída por uma cujo valor representa um saldo desejável de liberação de carbono versus suspensão de carbono. À luz disso, a produção de carinata representa uma nova categoria de produção agrícola, ou seja, um que pode ser descrito como lavoura de carbono.
[028] A presente invenção fornece cultivo de carinata em zonas climáticas e de solo específicas, e regiões geográficas, com uso de práticas agrícolas e de gerenciamento de terra particulares para fornecer matéria-prima sustentável para biocombustível e alimentação enquanto fornece benefícios mensuráveis na forma de emissões de gás de efeito-estufa reduzidas, estrutura de solo aprimorada e desempenho aprimorado das culturas seguintes que são cultivadas com carinata em rotação.
[029] Diferente de canola, Brassica carinata produz um óleo não consumível e sua produção pode ser realizada em terras marginais ou como parte de uma rotação de cultura que substitui pousio de verão ou inverno, que conferiria deslocamento mínimo de cultura alimentícia e pouca ou nenhuma mudança de uso de terra concomitante.
[030] Em modalidades, são fornecidos métodos para cultivo de variedades de Brassica carinata para permitir cultivação de inverno de curta duração do dia em temperatura ou regiões subtropicais e cultivação de verão de longa duração do dia em regiões secas de temperatura fria.
[031] Em algumas modalidades, são fornecidas condições de cultivo na qual carinata é mantida em terra anteriormente cultivada, como uma substituição para pousio e em uma rotação seguida ou precedida por pulso, legume ou cereal.
[032] Em ainda outras modalidades, são fornecidas práticas agronômicas e de gerenciamento de terra para cultivo e colheita de grão de semente oleaginosa Brassica carinata que inclui o uso de fertilizante, aplicações de herbicida e pesticida, taxas de semeadura e profundidades de semeadura para alcançar grão ideal e biomassa.
[033] Em modalidades adicionais, são fornecidas práticas de gerenciamento de terra para carinata cultivo, tais como devolução de carinata acima do solo ou abaixo da biomassa de planta do solo ao campo para maximizar níveis de carbono do solo. A extensão de acúmulo de carbono alcançável com carinata é uma constatação inesperada. Enquanto outras sementes oleaginosas tais como canola são otimizadas para produção de grão por reprodução para variedades que canalizarão a insumo de energia de plantas em produção de semente ao custo de produção de biomassa, Brassica carinataalcança altos níveis de produção de grão e produção de biomassa simultaneamente. A biomassa aumentada então produzida incorpora uma quantidade maior de carbono e pode devolver subsequentemente uma porção maior desse carbono ao solo pós-colheita.
[034] Em outras modalidades, são fornecidas condições para cultivo de Brassica carinata para rendimento um grão cujo óleo é usado como uma matéria-prima para fabricação de biocombustível, tais como para HVO, enquanto produz um farelo como subproduto de extração de óleo com proteína, carboidrato, fibra e energia conforme descrito para ser usado como ração de animal.
[035] Em outras modalidades, são fornecidos métodos para produzir matéria- prima para a produção de um biocombustível com baixa intensidade de carbono. A intensidade de carbono do biocombustível produzido a partir de matéria-prima produzida desse modo pode ser negativa, fornecendo redução de gás de efeito estufa intensificada.
[036] Em alguns ambientes, em que o inverno pode ser severo demais para auxiliar o cultivo de culturas, Brassica carinata pode ser plantada imediatamente após o inverno tão logo as temperaturas de solo permitem, como parte de uma rotação em que a Brassica carinata substitui um pousio de primavera/verão que seguiria normalmente a cultura colhida antes da intervenção no inverno.
[037] Em um aspecto da presente invenção, é fornecido um método que compreende: a. plantar uma variedade de Brassica carinata como uma segunda cultura em rotação por uma primeira cultura ou para substituir pousio; b. implantar práticas de gerenciamento de terra para reduzir o uso de insumos de combustível fóssil e para maximizar a captura de carbono atmosférico pela biomassa de Brassica carinata; C. coletar a variedade de Brassica carinata para obter o grão; e d. devolver cerca de 70% a cerca de 90% de todo o material vegetal da variedade de Brassica carinata, além do grão, ao solo.
[038] Em algumas modalidades, o método compreende plantar um Brassica variedade de carinata seguindo imediatamente a colheita ou concomitante com a colheita de uma primeira cultura para produção de cultura sequencial sem um período de pousio de intervenção.
[039] Em algumas modalidades, o método compreende adicionalmente processar o grão para produzir óleo no qual o óleo é usado como uma matéria-prima para produzir biocombustíveis de baixa intensidade de carbono.
[040] Em algumas modalidades, o método compreende adicionalmente processar o grão de modo que, após a extração da fração de óleo, permaneça uma fração de farelo rico em proteína de baixo teor de fibra que pode ser usado como um aditivo alimentar rico em proteína para produção de gado.
[041] Em algumas modalidades, uma nova cultura que não é Brassica carinataé plantada imediatamente após ou concomitantemente com a colheita de Brassica carinata sem um período de pousio de intervenção, portanto aumentando a produtividade da terra enquanto adiciona carbono adicional ao solo. Como resultado, as emissões gerais de gás de efeito-estufa associadas à agricultura são reduzidas.
[042] Consequentemente, em uma modalidade da presente invenção é fornecido um método para cultivo de Brassica carinata que compreende: a. plantar uma variedade de Brassica carinata imediatamente após a colheita, ou concomitante com a colheita, de uma primeira cultura para produção de cultura sequencial sem um período de pousio de intervenção; b. implantar práticas de gerenciamento de terra para reduzir o uso de insumos de combustível fóssil e para maximizar a captura de carbono atmosférico pela biomassa de Brassica carinata; c. colher a variedade de Brassica carinata para obter o grão, d. devolver cerca de 70% a cerca de 90% de todo o material vegetal da variedade de Brassica carinata, além do grão, ao solo, e. plantar uma nova cultura, que pode ser igual à primeira cultura ou diferente da primeira cultura, mas não é Brassica carinata, imediatamente após ou concomitantemente com a colheita de Brassica carinata sem um período de pousio de intervenção, f. processar o grão para produzir óleo no qual o óleo é usado como uma matéria-prima para produzir biocombustíveis de baixa intensidade de carbono, e g. processar o grão de modo que, após a extração da fração de óleo, permaneça uma fração de farelo rico em proteína de baixo teor de fibra que pode ser usado como um aditivo alimentar rico em proteína para produção de gado.
[043] É geralmente entendido pelos elementos versados na técnica de produção agrícola que um período de pousio é uma prática comum em muitas regiões. É também geralmente entendido pelos elementos versados na técnica que um período de pousio pode frequentemente deixar a terra não tratada por um período de tempo igual ao período típico quando a primeira cultura é cultivada, ou que um período de pousio também pode compreender a plantação de uma cultura de cobertura para controlar erosão do solo ou auxiliar na prevenção do crescimento de plantas indesejáveis tais como ervas-daninhas. Em cada caso, o termo pousio é usado para descrever amplamente um período de tempo quando a terra não é usada para a produção de uma primeira cultura, mas, em vez disso, é gerenciada tanto para não ter cultura plantada ou semeada com uma planta ou cultura que é simplesmente usada para fornecer uma cobertura de planta sobre o solo. Para cada região de agricultura, o momento e duração de pousio serão diferentes visto que o clima pode variar e práticas mudam de região para região e isso é geralmente evidente aos elementos versados na técnica agrícola; no entanto, pousio é um termo para descrever uma porção de tempo quando o solo é considerado não produtivo.
[044] Há várias culturas de cobertura que foram usadas durante um período de pousio, variando de trigo, centeio, outras gramíneas e mesmo culturas que produzem óleo na semente como Brassica napus, Brassica juncea, Camelina e Lesquerella (semente de planta dos prados). No entanto, culturas, tais como trigo e centeio e outras gramíneas não produzem óleo que pode ser usado para combustíveis com baixa intensidade de carbono, enquanto culturas, tais como Camelina e Lesquerella não produzem níveis significativos de biomassa para permitir que carbono suficiente seja capturado e forneça as economias de gás de efeito estufa, o que é visto para Brassica carinata. Por exemplo, foi mostrado (Gesch et al., 2015) que Brassica carinata pode produzir até 2 vezes a biomassa de Brassica napus e mais do que 4,5 vezes a biomassa de Camelina sob condições de plantação típicas em que o uso de pousio é comum. Na presente invenção, foi demonstrado um resultado inesperado e vantajoso que Brassica carinata pode ser substituída por um período de pousio e fornecer mais carbono a ser adicionado ao solo, com a vantagem adicionada de recuperação de um grão que pode ser usado para a produção de combustíveis com baixa intensidade de carbono.
[045] É um objetivo da presente invenção para fornecer um método em que pousio é evitado e substituído por uma Brassica carinata com uso de práticas que maximizam a captura de carbono atmosférico que é adicionada ao solo mediante colheita. Essas práticas podem incluir fertilizante reduzido e uso reduzido de água adicionada, por exemplo, irrigação. As propriedades exclusivas de Brassica carinata, que incluem tolerância acentuada a mudanças climáticas extremas, tais como eventos de geada ou eventos de calor, tornam possível cultivar Brassica carinata em regiões em que outras sementes oleaginosas não podem crescer ou não renderão um produto passível de colheita, tal como um grão que contém uma alta porcentagem de óleo no grão.
[046] Em protocolos de pousio típicos, o material vegetal que cresce durante pousio é simplesmente lavrado ou eliminado pelas herbicidas ao fim do período de pousio, a serem incorporadas no solo. A presente invenção fornece um uso mais vantajoso de terra, sendo que mais carbono atmosférico é fornecido ao solo através da biomassa de Brassica carinata, e a vantagem adicionada de colheita de um grão que compreende um óleo que pode ser usado para produzir combustíveis com baixa intensidade de carbono.
[047] Em algumas modalidades, a invenção fornece um método para produzir grão para uso na produção de uma matéria-prima de óleo de base vegetal para biocombustíveis de baixa intensidade de carbono; para adicionar carbono no solo; e/ou adquirir um crédito de carbono.
[048] Em algumas modalidades, é fornecido o método para produzir grão para uso na produção de matéria-prima para combustíveis com baixa intensidade de carbono conforme a seguir, em que o método compreende: a. plantar uma variedade de Brassica carinata imediatamente após a colheita ou concomitante com a colheita, de uma primeira cultura para produção de cultura sequencial sem um período de pousio de intervenção; b. implantar práticas de gerenciamento de terra para reduzir o uso de insumos de combustível fóssil e para maximizar a captura de carbono atmosférico pela biomassa de Brassica carinata; c. colher a variedade de Brassica carinata para obter o grão; d. e devolver cerca de 70% a cerca de 90% de todo o material vegetal da variedade de Brassica carinata, além do grão, ao solo, e. processar o grão para recuperar frações de óleo e farelo, e f. converter o óleo em um combustível de baixa intensidade de carbono e o farelo a um aditivo de alta alimentação de proteína para gado.
[049] Em outras modalidades, é fornecido: 1. Um método para cultivo de Brassica carinata que compreende: a. plantar uma variedade de Brassica carinata como uma segunda cultura em rotação por uma primeira cultura ou para substituir pousio; b. implantar práticas de gerenciamento de terra para reduzir o uso de insumos de combustível fóssil e para maximizar a captura de carbono atmosférico pelo material vegetal de variedade de Brassica carinata; c. colher a variedade de Brassica carinata para obter grão; e d. devolver cerca de 70% a cerca de 90% de todo o material vegetal da variedade de Brassica carinata, além do grão, ao solo. 2. O método, de acordo com a modalidade 1, que compreende adicionalmente o plantio de variedade de Brassica carinata imediatamente após uma colheita ou concomitantemente à colheita da primeira cultura para produção de cultura sequencial sem um período de pousio de intervenção. 3. O método, de acordo com a modalidade 1 ou 2, que compreende adicionalmente processar o grão colhido para extrair o óleo e para produzir uma fração de farelo. 4. O método, de acordo com a modalidade 3, que compreende adicionalmente o uso do óleo como matéria-prima para produzir um biocombustível com baixa intensidade de carbono. 5. O método, de acordo com a modalidade 4, em que o biocombustível com baixa intensidade de carbono tem um valor de intensidade de carbono que é reduzido em cerca de 50 a cerca de 200 g CO2eq/MJ em relação ao valor de intensidade de carbono de um combustível correspondente produzido a partir de uma matéria-prima de combustível fóssil. 6. Método, de acordo com a modalidade 4, caracterizado poras emissões de GHG resultantes da produção do biocombustível com baixa intensidade de carbono sobre seu ciclo de vida de produção serem reduzidos em cerca de 60% a cerca de 400% em relação às emissões de GHG resultante da produção de um combustível correspondente da matéria-prima de combustível fóssil. 7. O método, de acordo com a modalidade 3, que compreende adicionalmente produzir um aditivo alimentar rico em proteína para produção de gado a partir da fração de farelo. 8. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 7, que compreende adicionalmente plantar uma nova cultura que pode ser igual à primeira cultura, ou diferente da primeira cultura, mas que não é Brassica carinata, imediatamente após ou concomitantemente à colheita de Brassica carinata sem um período de pousio de intervenção. 9. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 8, em que o método compreende adicionalmente sequestrar carbono no solo. 10. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 9, em que o método sequestra de cerca de 0,5 a cerca de 5 toneladas de CO2 por hectare por ano no solo. 11. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 10, em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem a prática de nenhuma lavoura, baixa lavoura ou lavoura média. 12. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem eliminar a irrigação ou reduzir a irrigação em comparação a uma quantidade de irrigação normal necessária para outra cultura oleaginosa para o mesmo ambiente de crescimento. 13. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem reduzir o uso de fertilizante de nitrogênio inorgânico em comparação a uma quantidade recomendada de fertilizante de nitrogênio para Brassica carinata para o ambiente de crescimento. 14. O método, de acordo com a modalidade 13, que compreende reduzir o uso de fertilizante de nitrogênio inorgânico para entre cerca de 40% a cerca de 100% da quantidade recomendada de fertilizante de nitrogênio para Brassica carinata no ambiente de crescimento. 15. O método, de acordo com a modalidade 13, que compreende reduzir o uso de fertilizante de nitrogênio inorgânico para entre cerca de 40% a cerca de 90% da quantidade recomendada de fertilizante de nitrogênio para Brassica carinata no ambiente de crescimento. 16. O método, de acordo com a modalidade 13, que compreende reduzir o uso de fertilizante de nitrogênio inorgânico para entre cerca de 50% a cerca de 70% da quantidade recomendada de fertilizante de nitrogênio para Brassica carinata no ambiente de crescimento. 17. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem o uso de estrume para fornecer de cerca de 20% a cerca de 100% do fertilizante de nitrogênio necessário para cultivo de Brassica carinata. 18. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem o uso de estrume para fornecer de cerca de 30% a cerca de 90% do fertilizante de nitrogênio necessário para cultivo de Brassica carinata. 19. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem o uso de estrume para fornecer de cerca de 40% a cerca de 80% do fertilizante de nitrogênio necessário para cultivo de Brassica carinata. 20. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem o uso de estrume para fornecer de cerca de 50% a cerca de 75% do fertilizante de nitrogênio necessário para cultivo de Brassica carinata. 21. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 17 a 20, em que o estrume é detritos de galinhas, estrume bovino ou estrume de ovelha. 22. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 21, em que a variedade de Brassica carinataé cultivada na terra durante um período de tempo quando a terra seria normalmente deixada em pousio. 23. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 22, em que há mudança mínima de uso de terra ou nenhuma mudança de uso de terra. 24. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23, em que a primeira cultura é uma cultura leguminosa. 25. O método, de acordo com a modalidade 24, em que a cultura leguminosa é feijão, ervilha, lentilha, soja, amendoim ou alfafa. 26. O método, de acordo com a modalidade 24, em que a cultura leguminosa é amendoim, lentilha ou soja. 27. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23, em que a primeira cultura é uma cultura de cereal. 28. O método, de acordo com a modalidade 27, em que a cultura de cereal é trigo, cevada, centeio, aveia ou milho. 29. O método, de acordo com a modalidade 27, em que a cultura de cereal é trigo ou milho. 30. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23, em que a primeira cultura é algodão ou sésamo. 31. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 30, em que o ambiente de crescimento está em uma região com um clima tropical úmido, e em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata no outono ou inverno para colheita na primavera ou verão. 32. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 30, em que o ambiente de crescimento está em uma região com um clima úmido tropical, e em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata na primavera para colheita no verão ou outono. 33. O método, de acordo com a modalidade 31, em que a primeira cultura é algodão ou sésamo. 34. O método, de acordo com a modalidade 30 ou 31, em que a primeira cultura é uma cultura leguminosa ou uma cultura de cereal. 35. O método, de acordo com a modalidade 34, em que a cultura leguminosa é amendoim, lentilha ou soja. 36. O método, de acordo com a modalidade 34, em que a cultura de cereal é milho ou trigo. 37. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23, em que a primeira cultura é uma cultura leguminosa, o ambiente de crescimento está em uma região com um clima úmido temperado quente, e as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata no outono ou inverno para colheita na primavera ou verão. 38. O método, de acordo com a modalidade 37, em que a cultura leguminosa é amendoim, lentilha ou soja. 39. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23, em que a primeira cultura é uma cultura de cereal, o ambiente de crescimento está em uma região com um clima úmido temperado quente, e as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata na primavera ou verão para colheita no outono ou inverno. 40. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23, em que a primeira cultura é uma cultura de cereal, o ambiente de crescimento está em uma região com um clima seco temperado quente, e as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata no outono ou inverno para colheita na primavera ou verão. 41. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23, em que a primeira cultura é uma cultura de cereal, o ambiente de crescimento está em uma região com um clima seco temperado frio, e as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata na primavera para colheita no verão ou no outono. 42. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23, em que a primeira cultura é uma cultura de cereal, o ambiente de crescimento está em uma região com um clima úmido temperado frio, e as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata na primavera para colheita no verão ou no outono. 43. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23, a primeira cultura é uma cultura de cereal, o ambiente de crescimento está em uma região com um clima seco tropical, e as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata no outono ou inverno para colheita na primavera ou verão. 44. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 39 a 43, em que a cultura de cereal é milho ou trigo. 45. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 44, em que o método resulta em sequestro de cerca de 0,5 a cerca de 5 toneladas de CO2 /ha/ano no solo. 46. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 45, em que a colheita é feita por meio de colheitadeira combinada. 47. O método, de acordo com a modalidade 46, em que a colheita é feita por combinação direta.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[050] A Figura 1 mostra as etapas na produção de HVO (Óleo Vegetal Hidrotratado) de grão de Brassica carinata tratado que estão dentro do limite de sistema "poço ao tanque" das emissões de BioGrace de calculador de GHG. O fator de alocação para as três primeiras etapas é 0,613. O rendimento de HVO é 0,58 MJ/MJ de semente de carinata.
DEFINIÇÕES
[051] Na Descrição, Exemplos, e Tabelas que seguem vários termos são usados. Para auxiliar em um entendimento claro e consistente da invenção, as definições a seguir são fornecidas.
[052] Biocombustíveis são combustíveis produzidos a partir de matérias-primas derivadas de uma fonte de hidrocarboneto biológico (vegetal, animal ou bacteriano) em oposição a combustíveis derivados de uma fonte fóssil. Tipos de biocombustíveis incluem aqueles classificados como a. Primeira geração: em geral, biocombustíveis de primeira geração são aqueles derivados de biomassa obtida de cultura alimentícia, por exemplo, etanol produzido a partir de fermentação de amidos e açúcares ou biodiesel produzidos a partir de transesterificação de óleos vegetais consumíveis. b. Segunda geração: biocombustíveis de segunda geração são aqueles produzidos a partir de matérias-primas derivadas de biomassa de culturas de energia não alimentícia dedicada ou de resíduos de colheita de cultura alimentícia. Na primeira categoria, estão óleos de matéria-prima de culturas de energia dedicadas tais como jatrofa enquanto a última categoria inclui lignina, celulose e hemicelulose de palha de milho, bagaço de cana de açúcar etc. c. Biocombustíveis avançados ou de terceira geração: biocombustíveis produzidos a partir de matérias-primas algais.
[053] Biomassa é definida amplamente como material derivado orgânico que compreende um organismo vivo ou recentemente vivo. Biomassa de planta acima do solo compreende a totalidade da biomassa associada à porção de uma planta que está acima da superfície do solo no tempo de amostragem. De modo similar, a biomassa de planta abaixo do solo compreende a totalidade da biomassa associada à porção de uma planta que está abaixo da superfície do solo no tempo de amostragem. A partir disso, a biomassa vegetal total é definida como a soma de biomassa acima do solo e toda a biomassa abaixo do solo no tempo de amostragem.
[054] A intensidade de carbono (CI) se refere à quantidade de emissões de gás de efeito estufa (GHG) produzida por uma quantidade de unidade de combustível sobre seu ciclo de vida inteiro em comparação à energia desenvolvida quando essa unidade de combustível é queimada. A produção de GHG é determinada por uma análise de ciclo de vida (LCA) meticulosa que enumera todas as emissões de GHG liberadas em uma unidade de produção e utilização do combustível. Para o biocombustível, isso incluirá todas as emissões produzidas como resultado de cultivo da cultura e transporte subsequente de material colhido, conversão subsequente do material colhido para combustível matéria-prima, armazenamento e transporte de transporte de matéria-prima, produção de combustível da matéria-prima, armazenamento e distribuição do combustível, ao fim do uso final do combustível. CI é relatado como os gases de efeito estufa equivalentes a massa de dióxido de carbono emitida por unidade de energia contida no combustível, em unidades de gramas de dióxido de carbono equivalente por megajoule de energia produzida (gCO2e/MJ).
[055] Carinata se refere às sementes ou plantas da espécie Brassica carinata que contém tanto o genoma B da Brassica nigra quanto o genoma C da Brassica oleracea (Nagahuru, 1935).
[056] Cereais, ou cultura (ou culturas) de cereal, é o termo aplicado a gramíneas que são cultivadas para seu grão incluindo, porém, sem limitação, cevada, milho, aveia, arroz, centeio, e trigo.
[057] Zonas climáticas, regiões zona de clima (climática), clima, conforme usado no presente documento, são termos que se referem a divisões geográficas da superfície da Terra que delineiam regiões com base em similaridades em temperatura média histórica, precipitação e variações sazonais. As zonas climáticas usadas neste pedido são derivadas daquelas descritas no documento da U.E. intitulado “COMMISSION DECISION de 10 de junho de 2010 sobre diretrizes para o cálculo de estoques de carbono de terra para o propósito do Anexo V à Diretriz 2009/28/EC”, que, por sua vez são baseados em zonas climáticas estabelecidas pelo IPCC (IIPCC 2006, 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme, Eggleston H.S., Buendia L., Miwa K., Ngara T. e Tanabe K. (eds). Publicado: IGES, Japão). As zonas são definidas com base em semelhanças em elevação, temperatura anual média (MAT), precipitação anual média (MAP), razão de precipitação anual média para evapotranspiração potencial (MAP:PET), e ocorrência de geada. Há 12 regiões climáticas: Tropical, montana; Tropical, umidecida; Tropical, úmida; Tropical, seca; temperado quente, úmido; Temperado quente, seco; Temperada fria, úmida; Temperada fria, seca; Boreal, úmida; Boreal, seca; Polar, úmida; e Polar, seca (descrito na Tabela 2 abaixo). TABELA 2: DEFINIÇÕES DE ZONA CLIMÁTICA DE IPCC
[058] Combinação se refere ao processo de ceifar e coletar as vagens de semente da cultura maturada, debulhar as vagens de semente para liberar a semente (grão), e joeiramento para separar e recuperar o grão das vagens de semente agora vazias, caules, e galhos (coletivamente denominados como palha). Essas operações uma vez distintas são hoje frequentemente “combinadas” pelo uso de um aparelho mecanizado multifuncional, apropriadamente conhecido como uma colheitadeira “combinada”.
[059] Culturas de cobertura são plantas anuais cultivadas primeiramente para enriquecer ou aprimorar o solo. As mesmas atuam evitando-se a degradação do solo devido à erosão e lixiviação de nutrientes da zona de raiz de culturas de raiz. As mesmas também podem ajudar a conservar a umidade do solo, atuam como reservatórios para manter nutrientes do solo, aprimorar a estrutura do solo aumentando-se seu teor de carbono e atuar como quebras de doenças para evitar a persistência de patógenos vegetais. Por sua natureza, culturas de cobertura são plantadas durante uma estação para conservar ou aprimorar o potencial dos solos para auxiliar o crescimento da cultura da próxima estação. Tipicamente, culturas de cobertura não são cultivadas na expectativa de render um material passível de colheita que tem um valor econômico inerente, tal como a capacidade de ser usada para produção de alimento, combustível ou fibra. Preferencialmente, a matéria vegetal produzida pela cultura de cobertura é geralmente incorporada no solo durante ou ao fim de seu ciclo de vida. Por contraste, Brassica carinata, enquanto fornece benefícios similares ao solo assim como às culturas seguintes, é colhida para render um grão rico em óleo que pode ser processado a uma matéria-prima usada na produção de biocombustível, assim como um farelo rico em proteína que pode ser usado em ração de aplicações de animais, e que fornece um retorno econômico direto ao agricultor.
[060] Cultivo: Cultivo se refere a as condições sob as quais uma colheita é semeada, mantida e colhida. Para carinata, fatores para cultivo incluem o seguinte: a. Tempo de semeadura: carinata é uma cultura de media à longa estação que exige um estação de cultivo ligeiramente maior do que outros tipos de mostarda. Portanto, semeadura precoce fornece os melhores resultados. A data de semeadura ideal depende amplamente de geografia e condições climáticas. No entanto, em geral, solos devem ser pelo menos 4,45 °C (40 °F) ou mais antes do plantio. i. Pradarias Canadenses e plano do norte dos E.U.A: o plantio típico ocorre na primavera entre o começo de abril ao fim de maio. ii. Sudeste dos E.U.A: o plantio típico ocorre no outono entre outubro e dezembro. iii. América do Sul (Uruguai): o tempo de plantio ideal ocorre no outono ou inverno (isto é, tipicamente entre o começo de maio ao fim de junho). b. Semeadura: Tipo de solo e histórico de cultivação influenciará o tipo de lavoura necessário para preparar o leito de semente. Lavoura mínima ou reduzida pode aumentar a conservação de água, matéria orgânica de solo, eficiência de combustível, e controle de erosão. Carinata pode ser plantada em solo convencional ou minimamente lavrado, ou o mesmo pode ser plantado sem lavoura em restolhos em pé. A semeadura é realizada em uma taxa projetada para alcançar densidades de planta em uma faixa de 80 a 180 plantas por metro quadrado. B. carinata pode ser semeada em uma profundidade consistente de 0,5 a 5,0 cm—por exemplo, em uma profundidade de 1,35 a 2,5 cm. c. Fertilidade: Os requisitos de fertilidade de carinata são similares a outras mostardas e canola. A disponibilidade adequada de nitrogênio, fosforo, potássio e enxofre são necessários para alcançar o verdadeiro potencial de rendimento. Esterco pode ser usado como uma fonte de nitrogênio orgânico para substituir uma parte ou todo o nitrogênio inorgânico recomendado para crescimento de Brassica carinata em composição de solo específica. Taxas de fertilizante variam com a zona de cultivo e fertilidade do solo. d. Lavoura: Carinata pode ser plantada em solo convencionalmente lavrado em que lavoura convencional ou lavoura total compreende uma inversão de solo substancial repetida várias vezes ao ano de modo que poucos resíduos vegetais permaneçam na superfície do solo no tempo de semeadura. Alternativamente, carinata pode ser plantada no solo que é mantida sob práticas de lavoura de conservação nas quais a extensão e frequência de lavoura são substancialmente reduzidas em relação à lavoura convencional (denominado gerenciamento de solo de lavoura média ou baixa) ou a mesma pode ser plantada sem lavoura em restolhos em pé. Uma descrição mais completa de cada prática de lavoura é fornecida abaixo, na definição de práticas de gerenciamento de terra. e. Umidade: Para estabelecimento de resistência satisfatório, carinata necessita de umidade de solo adequada na semeadura e através de emergência, mas pode tolerar umidade reduzida em seguida e resiste satisfatoriamente às condições de meados de verão semiárido das pradarias canadenses do sul. f. Temperatura: Carinata é uma cultura de clima temperado, mas que foi adaptada às condições mais extremas experimentadas nas pradarias canadenses do sul e estados planos do norte dos Estados Unidos. Durante a formação de resistência inicial, carinata pode se recuperar de condições de geada a curto prazo e tolera maior calor durante o florescimento e semeadura colocada melhor do que outras sementes oleaginosas de Brassica. g. Herbicidas: Carinata é uma cultura agressiva e superarão muitas ervas- daninhas se for bem estabelecida. Algumas espécies de ervas daninhas, no entanto, se permitidas a se estabelecer cedo e persistirem, pode afetar a qualidade e rendimento de todas as culturas, incluindo carinata. Exemplos de ervas-daninhas que podem afetar de forma adversa o rendimento e qualidade de carinata incluem cochia, mostarda selvagem, e rabanete selvagem. O gerenciamento de erva-daninha é, desse modo, um aspecto importante de prática agrícola moderna e compreende várias abordagens diferentes, mas complementares que incluem métodos físicos para remover ervas-daninhas antes de as sementes poderem ser colocadas, tais como cultivo, lavoura e eliminação de campos assim como o uso de agentes químicos ou herbicidas para suprimir ou eliminar as espécies de ervas antes que as mesmas sejam estabelecidas e/ou têm capacidade de definir e liberar sua semente. Herbicidas são uma classe de pesticida e compreendem um grande grupo de compostos químicos que interferem com processos biológicos específicos das plantas de tal modo a bloquear seu crescimento e sobrevivência. Herbicidas são agrupados em classes definidas pelo processo biológico que os mesmos interagem. Os mesmos podem incluir a inibição de biossíntese lipídica, inibição de biossíntese de aminoácido, regulação hormonal de crescimento vegetal, inibição de fotossíntese, inibição de metabolismo de nitrogênio, inibição de biossíntese ou função de pigmentos vegetais, agentes que podem romper membranas celulares e agentes que inibem o crescimento de mudas (Sherwani et al., 2015). Em geral, diferentes classes de compostos e herbicida podem exibir graus variados de eficiência contra determinadas espécies de ervas. Além disso, algumas espécies de cultura podem exibir mais tolerância a determinadas classes de herbicida do que outras. Desse modo, em uma região geográfica particular, o uso de um herbicida particular para controle de ervas-daninhas pode ser ditado pela natureza da cultura que é cultivada e pelas ervas-daninhas nativas encontradas na região. Um herbicida particular pode ser, designado, desse modo, como sendo registrado para uso com uma colheita com base em seu registro de desempenho e provou a capacidade de controlar ervas-daninhas relevantes sem causar impacto significativo no rendimento de cultura. O uso registrado também especifica métodos específicos de aplicação do herbicida, incluindo concentração recomendada de herbicida, o uso de diluentes apropriados, adjuvantes, tensoativos, etc., método de entrega (isto é, aspersão versus granular), momento de aplicação em estágio de cultura apropriada para garantir dano mínimo à cultura, momento de aplicação e número de aplicações para garantir controle de ervas-daninhas ideal, localização de aplicação (aplicação foliar ou de solo), condições climáticas recomendadas, condições para controle de ervas-daninhas ideal. Alguns exemplos de herbicidas recomendados para uso com Brassica carinata cultivada no SE dos E.U.A são listados (https://agrisoma.com/ckfinder/userfiles/files/2017 18 SE Handbook.pdf). O supracitado é citado como um exemplo e não se destina a limitar de forma alguma o escopo da invenção. h. Fungicidas constituem uma classe de pesticida que compreende um conjunto adverso de agentes químicos que pode prevenir ou reduzir a severidade da infecção vegetal por fungos patogênicos. Conforme é o caso para herbicidas, há inúmeras classes de fungicidas. FRAC (Comitê de Ação de Resistência a Fungicida; http://www.frac.info/home)lista 12 classes com base nas diferentes vias bioquímicas que os fungicidas dentro de uma classe de alvos, assim como um 13a classe que compreende fungicidas com modos indesejados de ação. Fungicidas são também distinguidos por seu modo de entrega e lugares de ação: alguns fungicidas são aspergidos nas superfícies vegetais enquanto outros são aplicados às superfícies do solo tanto em forma granular ou como um líquido que inunda a superfície do solo. Fungicidas aplicados aos solos tendem a ser absorvidos por meio das raízes e são transportados a todos os tecidos vegetais por meio de xilema. Fungicidas que são foliares podem ser tanto locais—isto é, proteção somente das superfícies que os mesmos entram em contato, sistêmicos—isto é, absorvido pela superfícies vegetais superiores, mas então transportadas pelo xilema a todos os tecidos acima do solo, ou parcialmente sistêmicos—isto é, os mesmos podem ser absorvidos de forma localizada ,mas podem ser somente transportadas a curta distância para proteger uma superfície de certa forma mais extensiva do que o ponto inicial de contato de fungicida. Além disso, assim como o caso de herbicidas, um sistema de registro para fungicidas existe que restringe o uso de fungicidas particulares a culturas específicas e aplicações de doenças fúngicas em que sua aplicação foi mostrada como mais eficaz e segura. Doenças fúngicas de culturas de semente oleaginosa de Brassica podem reduzir o rendimento e a qualidade de grão colhido. Dependendo da natureza e severidade da infecção de patógeno fúngico, os impactos podem variar de perda de cultura menor à completa. Fungicidas podem ajudar a mitigar o risco de perdas incorridas por infecção fúngica, mas as perdas de aspersão de fungicida são significativamente suficientes para exigir análises do tipo avaliação do tipo custo- benefício e risco a serem realizados antes de decidir prosseguir. Exemplos de doenças fúngicas economicamente significativas de Brassicas e sementes oleaginosas de mostarda incluem i. Raiz de caule de Sclerotiniaé causada por um fungo cujos esporos infectam Brassica primeiramente durante os estágios de florescimento e cuja incidência é associada a períodos de alta humidade. São formadas lesões nos caules que pode eventualmente eliminar a planta. São disponíveis fungicidas que pode controlar a severidade da infecção mas precisa ser aplicada em períodos específicos do ciclo de vida da planta (isto é, no florescimento precoce a intermediário) para melhor efeito. Frequentemente, múltiplas aplicações dentro dessa janela de tempo são necessárias. j. . Alternaria é uma doença fúngica de Brassicas que afeta plantas em todos os estágios de crescimento de muda precoce à maturidade através de plantas maduras são mais suscetíveis. O maior impacto econômico é no rendimento e qualidade de grão. A aplicação de fungicida foliar durante o estágio de florescimento tardio é um modo eficaz de mitigar os efeitos mais prejudiciais da doença no rendimento e qualidade de grão. k. i. Pé negro, uma doença fúngica de culturas oleaginosas de Brassica, infecta plantas em todos os estágios, mas infecções de estágio precoce têm as consequências mais sérias, frequentemente culminando em plantas com lesões necróticas em seus caules inferiores que podem cortar virtualmente as plantas na base. Fungicidas são somente parcialmente eficazes, tendo um efeito protetor menor quando aplicados em um estágio de crescimento vegetal precoce. l. . Raiz claviforme é um fungo oriundo do solo que afeta as raízes de culturas oleaginosas de Brassica. Os esporos podem persistir por longos períodos no solo e não há atualmente tratamento fungicida eficaz. O gerenciamento pode exigir o uso de rotações que limitam a frequência de plantio de Brassica. i. Inseticidas são um terceiro grupo de compostos pesticidas projetados para reduzir ou eliminar a perda de cultura devido à predação de espécies de cultura por insetos. Assim como herbicidas e fungicidas, inseticidas são classificados de acordo com seu modo de ação e as vias bioquímicas que os mesmos alvejam. Um esquema de classificação (IRAC MoA) estabelecido pelo Comitê de Ação de Resistência de Inseticida (IRAC; http://www.irac-online.org)lista 29 classes de inseticidas agrupado pelos processos bioquímicos comuns e vias que os compostos inseticidas alvejam. Assim como herbicidas e fungicidas, a função e persistência de inseticida também podem ser influenciadas por seus lugares de ação, isto é, se os mesmos forem somente ativos na superfície das plantas conforme aplicado, ou se os mesmos funcionam como agentes sistêmicos. Além disso, diferenciação entre alguns grupos de inseticida podem ser evidentes com base em se os mesmos exibem seletividade para tipos de inseto específicos devido a aspectos distintivos dessa biologia do inseto. Dado que alguns insetos servem para uma função benéfica, tal como controle de pestes de planta, que servem como polinizadores de planta e aprimoramento do teor de nutrientes do solo, é importante que inseticida não sejam aplicados indiscriminadamente, mas, em vez disso, são usados de modo que limita suas ações o máximo possível às espécies-alvo desejadas. Desse modo, modalidades, tais como momento de aplicação, a quantidade e rota de aplicação, e restrições nos tipos de inseticidas usados e as culturas em que os mesmos podem ser usados são todas incorporadas aos critérios de uso registrado de inseticida como um meio de garantir sua segurança e eficiência. São listados abaixo exemplos de espécies de inseto que podem ter impacto econômico negativo significativo nos rendimentos e qualidade de grão de Brassicas e culturas oleaginosas de mostarda: j. Besouro saltador é uma peste muito comum de culturas de semente oleaginosa de Brassica e mostarda, alimentando tanto as folhas quanto os caules. Quando o besouro saltador está presente em estágios precoces de desenvolvimento de cultura, isso pode resultar em afinamento severo da resistência da cultura que, por fim, terá um impacto significativo no grão rendimento. Há produtos de inseticida que podem ser aplicados como um aspersor foliar que são eficazes em controlar infestações de estágio precoce. k. A Mariposa de Diamante adulta colocará seus ovos na superfície de folhas de semente oleaginosa de Brassica e de mostarda e ao chocar, a larva resultante rachará as folhas e caules das culturas. A larva dos ovos chocados em estágios posteriores também se alimentarão de vagens de semente. As infestações mais impactantes são aquelas que começarão em estágios de plantas precoces visto que o ciclo de vida da mariposa pode permitir até gerações durante uma estação de cultura oleaginosa típica de Brassica, resultando em ciclos sempre crescentes de danos à cultura. Em tais casos, o tratamento de inseticida o mais eficaz quando aplicado nos estágios precoces da estação quando a larva são primeiro observadas. l. Tanto a fase adulta quanto a fase larval do Gorgulho de vagem de semente de repolho podem causar danos significativos em culturas oleaginosas de Brassica, principalmente pelo comprometimento de florescimento e desenvolvimento de vagem de semente. Os adultos se alimentarão de botões de flor, enfraquecendo severamente os mesmos e tornando os mesmos mais suscetíveis a danos e perda induzidos por calor. Adultos colocarão seus ovos em vagens de semente e a larva se alimentará da semente em desenvolvimento. Quando as larvas amadurecem na fase adulta, os mesmos emergirão da vagem e continuarão a se alimentar das sementes através da semente de vagem. A aplicação de inseticida no estágio de florescimento precoce é necessária para controlar a infestação primária para quebrar o progresso à infestação secundária. m. Tratamentos de semente: Frequentemente, fungicidas e inseticidas específicos podem ser formulados com agentes químicos e ligantes para formar uma composição que pode ser aplicada à superfície de uma semente. Esse tratamento de semente forma um revestimento estável sobre a superfície da semente. A semente tratada resultante pode ser então empacotada e vendida ao agricultor. Quando a semente é subsequentemente plantada, o fungicida e inseticida estarão presentes na dose ideal para permitir que a planta emergente supere infestações de insetos de estação precoce e de fungos, quando a planta é mais vulnerável e permitindo que a plântula forme uma resistência melhor e mais vigorosa. Os benefícios incluem potencial de rendimento de cultura aprimorado e necessidade reduzida para aspersão de estação precoce.
[061] A intensidade de emissão é a taxa de emissão média de um dado poluente de uma dada fonte em relação à intensidade de uma atividade específica. Como exemplo específico a intensidade de carbono é a quantidade de carbono (frequentemente expressa em termos de gramas de CO2) liberada durante a produção de energia (expressa em megajoules).
[062] Pousio se refere à prática agrícola de deixar terra agrícola desprovida de culturas ou vegetação para uma ou mais estações de crescimento após um período quando a terra foi intensamente cultivada. O objetivo de um pousio é para aprimorar a probabilidade de uma cultura de melhor rendimento na estação subsequente. Uma estação de pousio proporciona ao agricultor a oportunidade de abordar problemas com ervas daninhas no campo. Ervas daninhas podem ser permitidas a se desenvolver no campo de pousio e então ser erradicadas tanto por meio físico como por tratamento por herbicida. Isso pode ser repetido várias vezes durante o curso de uma única estação de pousio e, desse modo, o esvaziamento de banco de semente de erva daninha pode ser alcançado de modo mais eficaz do que pelo uso de pré- semente, em cultura e por medidas pós-colheita. Períodos de Pousio também podem beneficiar o solo permitindo-se que o mesmo acumule umidade para substituir aquele que foi esvaziado pela cultura anterior. Durante o pousio, o material orgânico de resíduos vegetais e raízes de culturas anteriores pode ser quebrado mais completamente, beneficiando também o solo aprimorando sua estrutura e teor de nutrientes. Períodos de Pousio também permitem que o microbioma de solo e outros organismos de solo reponham seu número, enquanto a quebra de produção de cultura também pode permitir o esvaziamento de patógenos vegetais específicos que se baseiam em espécies de cultura como um hospedeiro. Embora seja entendido pelos elementos versados na técnica que períodos de pousio formados em uma rotação de cultura podem ter benefício considerável à saúde e rendimentos de culturas subsequentes e futuras, entende-se também que em prazo imediato, o campo de pousio não oferece ao agricultor uma oportunidade para retorno econômico das culturas comerciais. Em contraste, o cultivo de Brassica carinata como uma cultura de cobertura no lugar de pousio pode fornecer muito do solo e benefícios rotacionais descritos acima, mas com os benefícios adicionais de fornecer ao agricultor a possibilidade de retorno econômico significativo da colheita do grão de semente oleaginosa valioso. O cultivo de Brassica carinata como uma cultura de cobertura no lugar de pousio também benefícios do ambiente fornecendo uma matéria-prima para produção de biocombustível com baixa intensidade de carbono assim como oferecendo a oportunidade de emissões de GHG de ciclo de vida deslocado pela captura e transferência de quantidades consideráveis de carbono ao solo.
[063] Gado, conforme utilizado no presente documento, se refere a óleos derivados de esmagamento da semente oleaginosa e submetidos a uma purificação superficial para tornar os mesmos como matéria-prima primária adequada e suficiente para a produção de biocombustíveis através de métodos especificados.
[064] Fertilizantes (fertilizantes inorgânicos, fertilizantes químicos, fertilizantes minerais) são nutrientes fabricados adicionados ao solo pelo agricultor/produtor para suplementar nutrientes baseados no solo existentes com a meta de otimizar o crescimento, rendimento e desempenho de plantas e culturas cultivadas. Nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) são os constituintes de macronutrientes mais elementais de fertilizantes. Os constituintes químicos comumente usados como fertilizantes químicos incluem, porém, sem limitação: • • Fertilizantes de nitrogênio: amônia (NH3), nitrato de sódio (NaNO3), nitrato de amônio (NH4NO3), nitrato de amônio de cálcio (Ca(NO3)2NH4NO3), fosfato de monoamônio ou MAP (NH4H2PO4), fosfato de diamônio ou DAP ((NH4)2HPO4), e ureia (CO(NH2)2). • • Fertilizantes fosforosos: pentóxido de fósforo (P2O5), supersuperfosfato ou OSP (fosfato de monocálcio ou Ca(H2PO4)2), fosfato de rocha, MAP e DAP • • Fertilizantes de potássio: potassa, óxido de potássio (K2O), cloreto de potássio (KCl), nitrato de potássio (KNO3), sulfato de potássio (K2SO4), fosfato de monopotássio (KH2PO4), e fosfato de dipotássio (K2HPO4). Embora as formas químicas de N, P e K em fertilizantes possam variar, de modo a permitir comparações entre fertilizantes que contém diferentes formas dos três elementos, as proporções são padronizadas conforme a seguir: teor de nitrogênio é expresso em termos de nitrogênio elemental, teor de fósforo é expresso em termos de P2O5 equivalente e teor de potássio é expresso em termos de K2O equivalente. Os fatores de conversão permitem que pesos de diferentes formas minerais sejam convertidos para o peso padrão apropriado. O teste do solo para teor de nutrientes pré-existente antes da semeadura é o modo mais confiável de determinar níveis ideais de aplicação de fertilizante. A aplicação demasiada de fertilizante em níveis além do que é necessário com base em requisitos de cultura e teor de nutrientes do solo não é aconselhável por várias razões. Frequentemente, o custo adicional incorrido pela aplicação de excesso de fertilizante não se traduz ao rendimento de cultura aumentado para cobrir os custos. Além disso, o excesso de nutrientes pode ter efeitos prejudiciais no crescimento de cultura. Por exemplo, nitrogênio excessivo fixação de culturas oleaginosas de Brassica pode resultar em crescimento demasiado de folhagem ao custo de florescimento e colocação de semente. Além disso, o excesso de fertilizante à base de nitrogênio pode ser liberado do solo tanto como material lixiviado no lençol freático como subsequentemente em cursos d’água ou através de volatilização direta. O material lixiviado e/ou volatilizado pode ser convertido através de um processo indireto a N2O (consultar abaixo) e desse modo, contribuir para emissões de GHG. O excesso de nitrogênio e fertilizantes de fosfato lixiviado do solo no lençol freático pode inserir corpos de água fresca (lagos e rios) e alcançar níveis suficientes ou causar eutrofização e desoxigenação, resultando em danos ao ambiente aquático.
[065] Grão, em referência a Brassica carinata, se refere à semente colhida à maturidade e vendida como uma fonte de produtos de óleo e farelo.
[066] Gases de efeito-estufa (GHG) são o subconjunto de subprodutos gasosos emitidos através de fontes antropogênicas, tais como de combustão de combustíveis de hidrocarboneto ou pela liberação de componentes voláteis de produtos que contêm hidrocarboneto, que atuam para aumentar o alerta global contribuindo para captura atmosférica de energia solar radiante. Os maiores gases de efeito estufa são CO2 (dióxido de carbono), CH4 (metano), N2O (óxido nitroso) e CFC (clorofluorcabonos). Emissões de CFCs, uma classe de compostos usada em repelentes de aerossol e refrigerantes, são geralmente um resultado de sua liberação direta. A emissão de N2O pode ocorrer por meio de combustão de combustíveis de hidrocarboneto assim como pela liberação de fertilizante aplicado. Os GHGs mais importantes são CO2, CH4 e N2O. GHGs são classificados em termos de seu alerta global potencial (GWP), ou a capacidade de estimular alerta global em uma base de concentração. Se comparado em termos de sua contribuição relativa a alerta global (alerta global potencial) em uma base por peso, N2O é 265 vezes mais potente do que CO2 e CH4 é 28 vezes mais potente do que CO2 (Valores tomados da IPCC Fifth Assessment Report: IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II e III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri e L.A Meyer (eds.)]. IPCC, Genebra, Suíça, 151 pp). Com base nas potências relativas supracitadas, a emissão de GHG é frequentemente expressa em termos de emissão equivalente de CO2 (combinar e normalizar os efeitos dos três GHGs liberados durante a produção de energia em relação a CO2). Emissões de GHG e seus efeitos em alerta global são geralmente ligados à combustão de combustíveis fósseis, mas GHG também pode ser liberado pela queima de combustíveis baseados em biomassa. No último caso, a emissão de GHG é deslocada pelo CO2 que é assimilado por plantas e culturas por meio de fotossíntese.
[067] Colheita ou colher, conforme usado no presente documento, se refere ao ato de coletar a porção de uma planta que amadureceu suficientemente no curso de uma estação de crescimento e que tem valor como uma fonte de alimento, ração, fibra, matéria-prima, matéria estrutural ou como um propágulo para a planta por si só. Carinata é colhida, por exemplo, por colheita mecânica, de modo ideal quando a maturidade de semente é atingida (semente, vagens e talos se transformam de verde para amarelo, a umidade de semente é 9,5% ou menos). Carinata pode ser colhida por combinação por corte reto ou, se for necessário, pode ser enfardada em um estágio precoce, permitido a secar naturalmente ou com o auxílio de um dissecante, então o fardo seco pode ser combinado. Canola, que tem uma tendência maior de se inclinar (“enredar”) quando madura, é frequentemente “enfardada” antes da combinação. Enfardamento significa cortar a canola próximo à base da planta e permitir que a planta seja deitada no campo por vários dias para permitir que o grão alcance a secura apropriada. Uma vez seco, o fardo é então colhido por combinação. Outra variação é chamada de “impulsão”, que é similar a enfardamento exceto que a planta é fisicamente impulsionada para o seu lado e permitida a secar por vários dias antes de ser colhida por combinação. Para todas essas variações na colheita, o estágio final comum é colheita de combinação. No entanto, visto que carinata tem um talo muito mais resistente do que canola, o método preferencial para colheita de carinata é colheita com debulhadora direta em maturidade, em vez de enfardamento ou impulsão seguido por combinação. A combinação direta permite a colheita por um único passe através das fileiras no campo. Uma colheita de passe único produz menos CO2 do que uma colheita em que enfardamento ou impulsão é realizado adicionalmente à combinação, devido à redução de uso de combustível.
[068] Índice de Colheita (Hay, 1995) se refere a uma medida da razão entre o peso de grão colhido de uma planta em maturidade para a do material vegetal acima do solo restante que pode incluir caules e galhos, folhas associadas restantes e as vagens de semente vazias (palha).
[069] Mudança de Uso de Terra (LUC): O termo Mudança de Uso de Terra, usado em um contexto de ciência ambiental, se refere a mudanças no uso de terra que resulta em mudanças significativas de carbono armazenado e mudanças concomitantes de níveis de CO2 atmosférico e aqueles de outro GHG. Exemplos em que LUC resulta em emissões de CO2 e GHG aumentadas incluem limpeza de floresta para aumentar a terra arável disponível para produção agrícola e limpeza de pastagens para aumentar terra arável para produção agrícola. Exemplos de LUC que causam reduções em níveis de CO2 e GHG atmosféricos incluem permitir que a terra anteriormente cultivada retorne para seu estado natural.
[070] Práticas de gerenciamento de terra: Para os propósitos deste pedido, o termo “práticas de gerenciamento de terra” se refere, para um dado uso de terra, a essas práticas ou mudanças nessas práticas que afetam o carbono do solo, níveis de nutriente e de água e também pode alterar os níveis de CO2 atmosférico e outro GHG. Os mesmos podem incluir: tipos de prática de lavoura e tratamento de resíduos de cultura, tipos e quantidade de fertilizante (ou outras insumos) usados e o uso de rotações de cultura específicas ou estações de pousio. Gerenciamento de terra e tipos de insumo de terra são encontrados na Tabela 3 de documento de EC intitulado: COMMISSION DECISION de 10 de junho de 2010 de diretrizes para o cálculo de estoques de carbono de terra para o propósito de Anexo V à Diretiva 2009/28/EC, que inclui i. lavoura total: perturbação de solo substancial com inversão total e/ou operações de lavoura frequentes (dentro de ano). No tempo de plantio, pouco (por exemplo, < 30 %) da superfície é coberto por resíduos; ii. lavoura reduzida: lavoura primária e/ou secundária, mas com perturbação de solo reduzida (geralmente rasa e sem inversão total do solo) e normalmente superfície de folhas com > 30 % de cobertura por resíduos no plantio; iii. Sem lavragem (ou sem lavoura): Semeadura direta sem lavoura primária, com somente distúrbio de solo mínimo na zona de semeadura. Herbicidas são tipicamente usados para controle de ervas-daninhas; iv. Baixa lavragem (ou baixa lavoura): Baixo retorno de resíduo ocorre quando há devido à remoção de resíduos (por meio de coleta ou queima), pousio completo frequente, produção de culturas rendendo poucos resíduos (por exemplo, legumes, tabaco, algodão), nenhuma fertilização mineral ou cultura com fixação de nitrogênio; v. lavragem média (ou lavoura média): Representativo para cultivação anual com cereais em que todos os resíduos de cultura são devolvidos ao campo. Se resíduos forem removidos, então matéria orgânica suplementar (por exemplo, estrume) é adicionada. Além disso, é necessário fertilização mineral ou cultura com fixação de nitrogênio em rotação; vi. alto com estrume: Representa insumo de carbono significativamente maior sobre sistemas de cultivação de insumo de carbono médio devido a uma prática adicional de adição regular de estrume animal; e vii. alto sem estrume: Representa insumos de resíduo de cultura significativamente maiores sobre sistemas de cultivação de insumo de carbono médio devido a práticas adicionais, tais como produção de culturas que rendem alto teor de resíduo, o uso de esterco verde, culturas de cobertura, pousios com vegetação aprimorada, irrigação, uso frequente de gramíneas perineais em rotações de cultura anuais, mas sem estrume aplicado (consultar a fileira acima).
[071] Legumes (ou culturas leguminosas) são plantas da família Fabaceae (ou Leguminosae), que são cultivadas primeiramente para seu grão; formas secas são denominadas pulsos. Legumes são também cultivados como forragem. Uma característica importante de culturas de legume são suas raízes que desenvolveram exclusivamente estruturas conhecidas como nódulos de raiz que podem ser colonizados por rizobactéria simbiótica de fixação de nitrogênio. Essas bactérias simbióticas conferem nos legumes a capacidade de fixar nitrogênio atmosférico como amônia, que é subsequentemente usada pela planta em biossíntese de aminoácidos e proteínas. Quando a planta morre, o nitrogênio armazenado como proteína é devolvido ao solo e por fim, convertido em NO3, que é então disponibilizado a outras plantas.
[072] Avaliação de ciclo de vida (LCA) é “um conjunto sistêmico de procedimentos para compilar e examinar os insumos e consumos de materiais e energia e os impactos ambientais associados diretamente atribuíveis para o funcionamento de um produto ou sistema de serviço por todo seu ciclo de vida” (ISO 14040.2 Draft: Life Cycle Assessment - Principles and Guidelines). “LCA é uma técnica para avaliar os aspectos ambientais potenciais e aspectos potenciais associados a um produto (ou serviço), compilando-se um inventário de insumos e consumos relevantes, avaliando os impactos ambientais potenciais associados a aquelas insumos e consumos e interpretando os resultados do inventário e fases de impacto em relação aos objetivos do estudo” (ISO 14040.2 Draft: Life Cycle Assessment - Principles and Guidelines). Aspectos de LCA incluem: • • Unidade funcional, que define e delimita o que está sendo estudado, as etapas de processo envolvidas, especifica as insumos e consumos apropriadas e fornece uma base para comparações entre combustíveis alternativos, processos de fabricação de combustível ou matérias-primas. • • Limitações de sistema, que definem qual(quais) processo (ou processos) devem ser incluídos na análise de um sistema particular: para combustível de transporte, a limitação de sistema mais frequentemente usada é denominada poço à roda e compreende todas as etapas da extração da matéria-prima, seu processamento, transporte, armazenamento, rede de distribuição e combustão final no motor de veículo. Um variante do sistema poço à roda é “poço ao tanque” que compreende todas as etapas do sistema poço à roda exceto para a combustão do combustível no motor de veículo. • • Métodos de alocação, que são usados para dividir as emissões de um processo quando um ou vários coprodutos, junto com o produto principal são produzidos durante um processo. Um exemplo particular disso é a alocação que ocorre em uma análise tipo poço ao tanque de biocombustíveis desenvolvidos de sementes oleaginosas até o ponto em que o óleo é extraído da semente oleaginosa. No modelo BioGrace empregado no presente documento, é levado em consideração o fato de que esmagamento da semente oleaginosa produz não somente óleo (a matéria-prima de biocombustível), mas também um subproduto de farelo rico em proteína. Antes do processamento da semente oleaginosa em frações de farelo e óleo separadas, um fator de alocação é aplicado a todas as emissões de processo que reflete a proporção de energia associada à porção de óleo da semente oleaginosa com base no LHV (valor de aquecimento inferior) do óleo. Após a separação de frações de óleo e farelo, todo o uso e emissões de energia são alocados ao óleo enquanto o farelo não contribui mais.
[073] Biocombustível de baixa intensidade de Carbono, ou biocombustível de baixa CI, conforme usado no presente documento, é um biocombustível cuja produção resulta em intensidade de carbono menor do que a de um combustível à base de petróleo correspondente de acordo com um ou mais regulamentos de combustíveis renováveis. Por exemplo, com uso dos valores apresentados na Tabela 1 de DeJong et al, um biocombustível de baixa CI terá um valor de CI menor do que 83,8 g CO2eq/MJ de acordo com U.E.-RED e um biodiesel de baixa CI terá um valor de CI menor do que 91,8 g CO2eq /MJ de acordo com US RFS.
[074] Biocombustível de baixo GHG, conforme usado no presente documento, é um biocombustível cuja produção resulta em emissões de GHG menores do que a produção de um combustível à base de petróleo correspondente, conforme determinado com uso de um ou mais modelos de LCA, de acordo com um ou mais regulamentos de combustíveis renováveis.
[075] Macronutrientes, conforme usado no presente documento, se referem a nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K) e enxofre (S). Nitrogênio as um constituinte principal de aminoácidos, proteínas e clorofila, contribui primeiramente para o crescimento de folhas e folhagem. Fósforo, encontrados em polímeros de DNA/RNA, precursores de nucleose e coenzimas, fosfolipídios de membrana, etc. é necessário para raiz e formação de flor assim como semente e desenvolvimento e maturação de frutos. Potássio é um regulador importante de movimento de água, turgor, florescimento e frutificação.
[076] Esterco, conforme usado no presente documento, se refere à matéria orgânica, principalmente derivado de fezes animais, que pode ser usado como fertilizante orgânico na agricultura. Estercos contribuem para a fertilidade do solo adicionando-se matéria orgânica e nutrientes, tais como nitrogênio, que são utilizados por bactérias, fungos e outros organismos no solo. A maior parte do estrume animal consiste em fezes. Uma forma comum de estrume animal é estrume de animal de fazenda (FYM) que também pode conter material vegetal (frequentemente palha), que foi usado como leito para animais e tem absorvido as fezes e urina. Esterco de diferentes animais tem diferentes qualidades e exige diferentes taxas de aplicação quando usado como fertilizante. Por exemplo, estrume de ovelha é alto em nitrogênio e potassa, estrume bovino é uma boa fonte de nitrogênio assim como carbono orgânico. Detritos de galinha são concentrados tanto em nitrogênio quanto em fosfato.
[077] Maturidade é definida como o estágio em que o preenchimento de semente de vagem foi concluído, as vagens e as sementes perderam toda a coloração verde e a umidade de semente é menor do que 9%. Nesse ponto, a maioria, se não todas as folhas foram perdidas, os talos e caules tornaram amarelos, e a planta é considerada morta.
[078] Micronutrientes: Adicionalmente aos macronutrientes principais (N, P, e K), quantidades menores de macronutrientes secundários, incluindo cálcio (Ca), magnésio (Mg) e enxofre (S) e quantidades vestigiais de micronutrientes (tais como boro, cobre, ferro, manganês, zinco) também pode contribuir para crescimento vegetal e rendimento ideal.
[079] Emissões de N2O: Solos agrícolas gerenciados pode liberar óxido nitroso (N2O), um potente gás de efeito estufa 265 vezes mais ativo do que CO2. O óxido nitroso pode ser liberado direta ou indiretamente. Emissões de óxido nitroso diretas podem causar Nitrificação e desnitrificação de nitrogênio de solo por micro organismos. O nitrogênio de solo pode se originar de aplicação de N fertilizantes sintéticos (à base de ureia, amônia ou nitrato), aplicação de fertilizante orgânico (coberturas vegetais, estrume), animal natural ou refugos de aves (esterco/urina), decomposição de planta/resíduos de cultura, mineralização/desmineralização em curso de matéria orgânica de solo. Emissões de óxido nitroso indiretas se resultam de um processo de múltiplas etapas. A primeira etapa envolve emissão de amônia ou nitrato/nitreto (NOx) com base em gases na atmosfera. Essas emissões podem surgir de várias fontes: volatilização direta de nitrogênio contendo compostos encontrados em fertilizantes sintéticos, fertilizantes orgânicos ou refugos de animais; queima de refugos vegetais /detritos de cultura; e queima de combustível para maquinário de fazenda. A segunda etapa envolve a deposição desses compostos de nitrogênio atmosférico (amônio, NOX) por meio de pluviosidade, por exemplo, em superfícies do solo ou corpos d'água e a etapa final envolvem a conversão subsequente por meio de desnitrificação/ nitrificação à N2O e emissão na atmosfera. Uma fonte de amônio secundária e NOx para emissão indireta de óxido nitroso envolve a lixiviação de fertilizantes à base de nitrogênio, fertilizantes orgânicos ou refugos de gado do solo no lençol freático e então a corpos d'água, nos quais os mesmos podem ser convertidos por meio de desnitrificação/nitrificação em N2O. Fórmulas para cálculo de emissões diretas e indiretas de N2O de terras agrícolas, com base nas quantidades de massa de fertilizante sintético, fertilizante orgânico, biomassa acima e abaixo do solo em colheita, uso de combustível em fazenda assim como grau de saturação do solo durante a estação de crescimento são fornecidas pelo modelo BioGrace (e são baseadas naquelas descritas em IPCC 2006, 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme, Eggleston H.S., Buendia L., Miwa K., Ngara T. e Tanabe K. (eds). Publicado: IGES, Japão.)
[080] Vagens de semente são as estruturas especializadas que contêm a semente durante seu desenvolvimento e maturação em grão. Vagens de semente servem como a proteção de sementes do ambiente externo e fornecem a energia e nutrientes para desenvolvimento de semente. Quando a semente alcança maturidade total, a vagem de semente se torna seca e frágil e, tendo perdido toda sua clorofila assume uma coloração amarela. Também nesse tempo, a vagem de semente se torna suscetível à deiscência, a abertura física da estrutura, permitindo a liberação da semente madura (Grão).
[081] Produção de cultura sequencial é a prática de cultivo de duas ou mais culturas sequencialmente no mesmo pedaço de terra em um ano de agricultura e permite que agricultores estendam o uso da terra em uma estação, isto é,inverno em que culturas não são normalmente cultivadas. Isso permite que o agricultor adquira renda adicional. Produção de cultura sequencial não incorre mudança de uso de terra, visto que a terra já é limpa e usada para produção agrícola. Além disso, o uso de uma cultura de cobertura tal como Brassica carinata como uma cultura sequencial permite que o agricultor acumule os benefícios do solo de um período de pousio e adquira renda nas vendas do grão de carinata.
[082] O solo consiste em minerais, matéria orgânica, gases, líquidos, e vários organismos animais e vegetais. Solo é gerado pela interação, ao longo do tempo, de forças climáticas, geológicas, hidrológicas e atmosféricas nos minerais que compõem a crosta da Terra. Dado tempo suficiente, o solo desenvolverá camadas, ou horizontes que diferem em estrutura e composição determinada pelas proporções relativas de areia, lodo e argila.
[083] Carbono do solo: O solo contém formas orgânicas e inorgânicas (minerais) de carbono. A fração de carbono orgânico pode consistir em matéria morta ou decadente ou compreendem planta viva, matéria fúngica ou microbial de inseto. Um valor de estoque de carbono orgânico de solo padrão (SOCST) pode ser estimado com base no teor de carbono conhecido do tipo de solo de referência da região modificado pelo efeito do clima das regiões (com base no esquema de classificação de condições climáticas descrito anteriormente). A Tabela 3 abaixo, adaptada da Tabela 1 do documento de EC intitulado: COMMISSION DECISION de 10 de junho de 2010 sobre as diretrizes para o cálculo de estoques de carbono de terra para o propósito do Anexo V à Diretiva 2009/28/EC, resume os valores de SOCST estimados (toneladas de carbono por hectare em camada de profundidade de solo de 0 a 0,3 M) para classes de solo superficial em uma dada região climática. TABELA 3: VALORES DE SOCST DE SOLO SUPERFICIAL PARA TIPOS DE SOLO MINERAL EM ZONAS CLIMÁTICAS ESPECÍFICAS
[084] Um valor de Carbono Orgânico de Solo (SOC), levando em consideração fatores tais como uso de terra, gerenciamento de terra, e insumos agrícolas podem ser então calculadas para a terra sob cultivo (SOC = SOCST X FLU X FMG X FI, em que SOC = carbono orgânico de solo medido como massa de carbono por hectare; SOCST = carbono orgânico de solo padrão na camada de solo superficial de 0 a 30 centímetros medida como massa de carbono por hectare e determinada conforme descrito acima; FLU = uso de terra fator que reflete a diferença no solo carbono orgânico associada ao tipo de uso de terra em comparação ao carbono orgânico de solo padrão; FMG = fator de gerenciamento que reflete a diferença no solo carbono orgânico associada à prática de gerenciamento de princípio em comparação ao carbono orgânico de solo padrão; Fi = fator de insumo que reflete a diferença no solo carbono orgânico associada a diferentes níveis de insumo de carbono ao solo em comparação ao carbono orgânico de solo padrão. A Tabela 4, adaptada da Tabela 2 do documento de EC intitulado: COMMISSION DECISION de 10 de junho 2010 sobre diretrizes para o cálculo de estoques de carbono de terra para o propósito do Anexo V à Diretiva 2009/28/EC, fornece valores para FLU, FMG, FI para culturas cultivadas em diferentes zonas climáticas sob usos de terra especificados, práticas de gerenciamento de terra e níveis de uso de insumo. TABELA 4: VALORES PARA FLU, FMG E F I
[085] Se os métodos de cultivo, práticas de gerenciamento de terra, ou insumos associadas a uma base de terra agrícola particular mudaram, é desejado saber a consequência da mudança (ou mudanças) nos estoques de carbono, então poder-se- ia calcular de modo similar valores de SOC para a situação de referência (SOCR) assim como para a Situação real (SOCA) e uso os valores para calcular Acúmulo de Carbono do solo (Esca) com uso da Fórmula Esca = -(SOCR - SOCA)*3.664 / 20 anos, ou as toneladas de carbono (as CO2)/ ano por um período de 20 anos. Se o valor Esca for negativo, o mesmo representa uma perda de carbono do solo enquanto se positivo, o mesmo representa um acúmulo líquido de carbono do solo.
[086] Classificação do solo: Solos são classificados com base em “The World Reference Base for Soil Resources (WRB)” que propôs 30 ‘Grupos de Referência de solo’. Esses 30 tipos de solo de referência são distribuídos entre 10 ‘conjuntos’ conforme descrito abaixo. • • Set #1 inclui todo o solo orgânico. Solos orgânicos (Histosols) são aqueles que são não geralmente ricos em matéria orgânica em vários estágios de decomposição, e em que a taxa de decomposição foi dificultada pela exposição prolongada a baixas temperaturas e/ou condições de umidade. Os grupos de solo mineral restantes são, cada um, alocados a um de nove conjuntos com base em seus fatores de identificação mais particulares que são a chave para sua formação e diferenciação. • • SET #2 contém todos os tipos de solos minerais que são particularmente condicionados por influências humanas. Esse conjunto consiste em um grupo de solo de referência: os ANTHROSOLS. • • SET #3 inclui solos minerais cuja formação é condicionada pelas propriedades de seu material percursor. O conjunto inclui três grupos de solo de referência: ANDOSOLS, que são de origem vulcânica e regiões; ARENOSOLS, que compreendem o solo arenoso de áreas desérticas, praias, dunas de areia em terra, etc.; e VERTISOLS, solos de argila pesada encontrada em regiões pantanosas, bancos de rio e bacias. • • SET #4 compreende solos minerais cuja formação e características são influenciadas por sua configuração topográfica/fisiográfica ou hidrográfica. Esse conjunto compreende quatro grupos de solo de referência: • Os FLUVISOLS estratificados encontrados em planícies e áreas úmidas; o Os GLEYSOLS não estratificados tipicamente encontrados em áreas alagadas; o LEPTOSOLS, solos rasos encontrados em regiões elevadas geralmente sobre substratos rochosos; e o REGOSOLS, solos mais profundos de regiões elevadas que ocorrem sobre substratos saibrosos. o • SET #5 compreende solos que são somente moderadamente desenvolvidos devido à idade relativamente jovem e desse modo, são representativos de um grupo de solo de referência bastante adverso: os CAMBISOLS. o • SET #6 compreende solos condicionados pelo clima de regiões tropicais subúmidas. Os seis grupos de solo de referência nesse conjunto têm em comum que um longo histórico de dissolução e transporte de produtos meteorológicos produziu solos maduros profundos e geneticamente maduros: o PLINTHOSOLS, compostos de uma mistura de argila e quartzo ('plintite); o FERRALSOLS, com capacidade de troca de cátion muito baixa e carece de quaisquer componentes interperizáveis; o ALISOLS, rico em alumínio com alta capacidade de troca de cátion; o NITISOLS, solo profundo e de tonalidade vermelha, com alto teor de ferro; o ACRISOLS, solos de baixa fertilidade com alto teor de argila, e que contém altas concentrações de alumínio; e o LIXISOLS, solos com baixa fertilidade, baixa capacidade de troca de cátion, mas alta saturação de base. • • SET # 7 compreende solos condicionados por climas em regiões áridas e semiáridas. Os cinco grupos de solo de referência reunidos no conjunto #7 são: o SOLONCHAKS, com um alto teor de sais solúveis, o SOLONETZ, com uma alta porcentagem de íons de sódio adsorvidos, o GYPSISOLS, com um horizonte de enriquecimento de gesso secundário, o DURISOLS, com uma camada ou nódulos de material de solo que é cimentado por sílica, e o CALCISOLS, com enriquecimento de carbonato secundário. • • SET #8 compreende solos que ocorrem na zona de estepe entre os climas secos e a Zona Temperada húmida e inclui três Grupos de Solo de Referência: o CHERNOZEMS, com solos de superfície muito escura e profunda e enriquecimento de carbonato no subsolo, o KASTANOZEMS com menos solos de superfície amarronzada profunda e acúmulo de carbonato e/ou gesso em alguma profundidade (esses solos ocorrem nas partes mais secas da zona de estepe), e o PHAEOZEMS, os solos vermelhos escuros de regiões de pradaria com alta saturação de base, mas sinais não visíveis de acúmulo de carbonato secundário. • • SET #9 mantém os solos amarronzados e acinzentados de regiões temperadas húmidas e contém cinco Grupos de Solo de Referência: o PODZOLS ácido com um horizonte de eluviação branqueada sobre um horizonte de acúmulo de matéria orgânica com alumínio e/ou ferro, o PLANOSOLS com um solo superficial branqueado sobre subsolo denso lentamente permeável, o ALBELUVISOLS de base fraca com um horizonte de eluviação branqueada com língua em um horizonte de subsuperfície enriquecido com argila, o LUVISOLS de base rica com um horizonte de acúmulo de argila distinto, e o UMBRISOLS com um horizonte de superfície ácida espessa e escura que é rica em matéria orgânica. • • SET #10 retém os solos de regiões de permafrost e são incluídos em um Grupo de Solo de Referência: os CRYOSOLS.
[087] Na U.E. decisão de comissão de 10 de junho de 2010, “sobre diretrizes para o cálculo de estoques de carbono de terra para o propósito do Anexo V à Diretiva 2009/28/EC” (http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/?uri=uriserv %3AOJ.L .2010.151.01.0019.01.ENG) os 30 grupos de solo de referência foram adicionalmente agrupados entre 6 categorias maiores de tipos de solo, incluindo solos arenosos (arenosols), solos alagados (gleysols), solos vulcânicos (andosols), solos espódicos (podzol), solos de argila de baixa atividade (com baixa capacidade de troca de cátion ou CEC) e solos de argila de alta atividade (com alto CEC).
[088] Palha é definida como todas as partes de planta acima do solo (excluindo o grão) que são coletados pela colheita e processo de combinação e então tendo sido separada do grão, são então depositados de volta ao campo.
[089] Restolho é definido como o resíduo de pós-colheita restante no campo que compreende o material abaixo do ponto de corte pela colheitadeira combinada, e que não é coletado para subsequentes operações de debulha e joeiramento de grãos. Em Paradigmas de gerenciamento de solo de baixa lavragem ou nenhuma lavragem, a maior parte do restolho permanece no campo quando a semeadura da cultura seguinte é realizada. Isso necessita equipamento de semeadura especializado, que pode abrir uma via desimpedida ao solo permitindo bom contato da semente ao solo no centro do restolho. Isso é particularmente importante em situações em que o restolho pode ser especialmente denso, como no restolho de uma cultura de milho anterior, por exemplo.
[090] Variedade se refere à designação taxonômica botânica na qual a variedade é classificada abaixo das espécies ou subespécies, assim como a definição legal na qual o termo “variedade” se refere a um cultivo de planta comercial que é protegido sob os termos destacados na Convenção Internacional para a Protection of New Varieties of Plants, um tratado internacional administrado por UPOV. O termo “variedade” (sob UPOV) descreve um novo, cultivo de planta uniforme estável e fisicamente distintivo desenvolvido por um reprodutor de planta. A última definição está de acordo com determinados direitos de proteção e posse entre as nações que são signatários ao tratado, ao reprodutor de planta, da “variedade” legal desde que os quatro critérios supracitados sejam atendidos.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[091] Emissões de carbono devido a práticas agronômicas e mudança de uso de terra podem contribuir para a intensidade de Carbono geral de uma via de biocombustível. A presente invenção cita o uso de Brassica carinata como uma cultura de matéria-prima de biocombustível dedicada assim como cita zonas climáticas associadas e rotações de cultura usadas no cultivo assim como práticas agronômicas associadas para reduzir emissões de carbono durante sua elevação o máximo possível, mesmo na extensão de que fluxo de carbono líquido durante cultivo e colheita favorece uma diminuição líquida em níveis de CO2 atmosférico (isto é,uma intensidade de carbono negativa).
[092] A presente invenção descreve a produção de Brassica carinata, uma colheita cujo cultivo não foi anteriormente demonstrado para fornecer utilidade para matéria-prima de produção que pode ser usada para produzir biocombustíveis de baixa intensidade de carbono. Brassica carinata, devido ao seu hábito de cultivo exclusivo e sua capacidade de resistir à geada, estiagem e calor, oferece essas vantagens que foram anteriormente desconhecidas. Nesta invenção, e os exemplos e descrição no presente documento, a utilidade prática de Brassica carinata como uma opção de rotação em várias situações de cultivação em uma multitude de práticas de produção foi demonstrada como exemplos de trabalho. Exemplos são fornecidos nos quais, sob condições ideais, uma intensidade de carbono geral negativa para produção de matéria-prima óleo e farelo pode ser alcançada que pode transferir intensidade de carbono incorrida durante a fabricação de biocombustível e distribuição e resulta em retorno de uma quantidade de carbono substancial por hectare por ano ao solo.
[093] Brassica carinata tem um hábito de cultivo exclusivo entre a semente oleaginosa Brassicaceae, produzindo uma planta madura que é mais altamente ramificada do que outras espécies de semente oleaginosa de Brassica (Gesch et al., 2015). Comparar a biomassa entre variedades Brassica napus e Brassica carinata comerciais atuais, a biomassa acima do solo acúmulo constatada como 1,8 a 2 vezes maior por área de unidade para variedades de Brassica carinata em relação às variedades comerciais avançadas de Brassica napus. No caso de Brassica carinata, rendimentos de grão são direcionados a aquelas das variedades de Brassica napus do tipo de canola mais avançado enquanto produz quase o dobro da quantidade de biomassa acima do solo (Gesch et al., 2015).
[094] Sistema de raiz principal profundo e extensivo de Brassica carinata pode se estender tão distante quanto 60 a 90 cm abaixo da superfície do solo com mais do que 50% da massa de raiz no topo 30 cm (por exemplo consultar Seepaul et al., 2016). As raízes principais podem penetrar através de camadas de solo compactadas, aprimorando estrutura do solo no processo. Os mesmos podem captar minerais e nutrientes que devem normalmente lixiviar no lençol freático e tornar aqueles nutrientes disponíveis às culturas subsequentes que seguem na rotação. As raízes também compreendem uma proporção significativa da biomassa total da planta— tanto quanto 20 a 25% da biomassa da planta acima do solo conforme medido em maturidade (Gan et al., 2009a)—e considerando uma dissipação adicional de carbono a ser devolvido ao solo subsequente à colheita. As raízes não somente constituem uma dissipação de carbono, mas também serve como um conduto no qual moléculas que contém carbono também podem ser secretadas no ambiente na interface de raiz- solo. A liberação de carbono por tecido de raiz viva, também conhecido como rizo- deposição, ocorre durante o crescimento e maturação de plantas e abrange três fontes para deposição de carbono no solo circundante: carbono que se origina de células de borda de raiz morta, carbono que se origina de mucilagem secretada, e carbono de pequenas moléculas que são “exsudadas” das células de raiz, sendo que o último representa uma fonte importante de carbono rizo-depositado (Nguyen, 2003). Estimativas foram realizadas de carbono rizo-depositado por Brassica napus de quase 350 kg/ha em uma única estação de crescimento (Gan et al., 2009b).
[095] O teor de carbono de Brassica carinata foi estimado entre 45% a 47% do peso seco de sua biomassa (Gasol et al., 2007, Duca et al., 2015) e desse modo, constitui uma dissipação significativa de carbono acumulado tanto acima do solo e abaixo do solo durante a estação de crescimento. Na maturidade, grão de carinata é tipicamente colhida por combinação, que corta e coleta o material vegetal acima do solo que consiste em caules e galhos em que as vagens de semente são encontradas. As vagens de semente são debulhadas, e o grão é coletado enquanto todo o material restante, incluindo as vagens agora vazias, talos, galhos e caules (coletivamente denominado como a palha de planta) é devolvido ao campo que, junto com o restolho de planta restante, pode contribuir agora potencialmente para níveis de carbono no solo por meio de quebra dos resíduos por bactéria, fungo e mofo oriundos do solo.
[096] Se vias para produção de biocombustíveis baseados em cultura forem examinadas, o maior escopo para reduzir a intensidade de carbono se baseia na produção da matéria-prima e, em particular, na fase de produção de cultura. Dado que culturas assimilam mais CO2 do que as mesmas liberam em seu tempo de vida, deve ser possível, com alguma modificação a métodos de cultivo, para introduzir uma intensidade de carbono negativa nessa fase da via, que teria o efeito de diminuir a intensidade de carbono geral da via.
[097] Pode haver escopo considerável para mitigação do CO2 e GHG liberados durante o cultivo da cultura, colheita, armazenamento, envio e processamento. Por exemplo, redução de insumos, particularmente fertilizante de nitrogênio inorgânico, pode ter um efeito significativo em emissões baseadas em carbono, tanto reduzindo- se emissões associadas à fabricação do fertilizante, quanto reduzir nitrogênio de solo que, se presentes em excesso das necessidades das culturas, podem ser liberadas na atmosfera como óxido nitroso, um GHG que é 265 vezes mais potente do que CO2. Embora nitrogênio seja um nutriente essencial para a maioria das culturas anuais, sua aplicação pode ser ajustada de acordo com as necessidades conhecidas da cultura e determinação dos níveis de nitrogênio pré-existente no solo. Além disso, culturas leguminosas anuais, que são conhecidas por fixar o nitrogênio atmosférico no solo, podem ser usados em rotações com outras culturas de fixação sem N para reduzir as necessidades da última para fertilizante N adicionado.
[098] Emissão de GHG também pode ocorrer devida à mudança indireta de uso de terra (ILUC). ILUC é uma consequência de necessidade de terra aumentada para causar o cultivo de novas culturas de energia e matéria-prima causando o deslocamento de cultivo de cultura alimentícia. Para continuar a atender a demanda para a cultura alimentícia deslocada, nova terra precisa ser encontrada para substituir a terra que é agora usada para produção de matéria-prima. Isso pode envolver a limpeza de floresta ou pastos, resultando na emissão de uma grande quantidade de CO2 sequestrado anteriormente estável e outro GHG no processo. Culturas que podem ser cultivadas com sucesso em terra de cultivo marginal subutilizada, como uma cultura de cobertura ou como uma substituição para pousio em rotações terão uma grande vantagem como culturas de energia ou matéria-prima reduzindo-se o potencial para ILUC.
[099] A rotação de cultura é um meio importante para reduzir emissões de GHG devido a ILUC aumentando-se a eficiência de uso de terra existente e reduzindo a necessidade de nova terra agrícola. As rotações de cultura também tomam vantagem de relações benéficas entre espécies de cultura complementares para aprimorar rendimentos de cultura e produtividade. Por exemplo, uma cultura seguinte que é de uma espécie diferente da cultura precedente pode prevenir o estabelecimento a longo prazo ou persistência de uma doença específica e/ou endêmica à cultura precedente (isto é,a cultura seguinte serve como uma cultura de quebra). A cultura seguinte também pode atuar como uma alternativa a um ciclo de pousio e fornecem as vantagens de uma cultura de cobertura--isto é, prevenir erosão do solo, ajudando a conservar umidade e permitindo a reciclagem de minerais essenciais e nutrientes e aprimorando a estrutura do solo. Algumas culturas, tais como aquelas das espécies de legume, podem fixar nitrogênio atmosférico no solo e reduzir as necessidades de fertilizante de nitrogênio adicionado de modo exógeno na cultura (ou culturas) seguinte.
[0100] Culturas, tais como a espécie Brassica pode exsudar compostos com propriedades antimicrobianas (isto é,glucosinolatos) no solo que pode resultar em proteção de patógenos vegetais para a cultura seguinte. Glucosinolatos são uma classe exclusiva de enxofre que contém compostos sintetizada pelo Brassicaceae que, junto com seus catabólitos, têm potente atividade antimicótica ou antimicrobiana. A síntese de glucosinolatos ocorre em vários compartimentos de plantas, incluindo raízes e liberação de glucosinolatos e acredita-se que seus catabólitos em exsudatos de raiz contribuam para a capacidade de culturas oleaginosas de Brassica para fornecer um quebra de doença eficaz quando incorporada em rotações de cultura com cereais. Desse modo, rendimentos de culturas cultivadas em rotação podem frequentemente render culturas cultivadas como uma monocultura e rotações que incorporam culturas de cobertura que substituem pousio de inverno são mais produtivas e sustentáveis que aquelas que se baseiam em pousio. Por exemplo, em avaliações de dados relacionados a cultivo de trigo na Austrália, Europa e América do Norte, Angus e colaboradores (Angus et al., 2011, Angus et al., 2015) ensinam que cultivo de trigo após o de Brassica napus ou Brassica juncea resulta de modo consistente em rendimento aumentado da cultura de trigo seguinte em comparação a trigo após trigo. É entendido pelos elementos versados na técnica que aqueles são a título de exemplo e não se destinam a limitar o escopo da invenção.
[0101] Em um aspecto, é fornecido um meio para produzir matéria-prima para a produção de biocombustíveis de baixa intensidade de carbono. Em particular, a invenção descreve métodos para o uso de práticas agrícolas, incluindo práticas de gerenciamento de terra, para fornecer uma matéria-prima para a produção de biocombustíveis de baixa intensidade de carbono como consequência do cultivo de uma cultura oleaginosa de Brassica carinata em uma sequência de rotação. A dita sequência de rotação, que abrange períodos de tempo quando culturas comerciais usuais não são cultivadas, foi fortuitamente constatada em fornecer vantagens significativas quando as emissões de CI e GHG associadas a esse cultivo são avaliadas sob vários esquemas estabelecidos para avaliação de CI e GHG.
[0102] Por exemplo, o cultivo de Brassica carinata na estação de inverno in tropical e climas temperados rendeu o resultado inesperado de um rendimento econômico satisfatório de Brassica grão de carinata. Adicionalmente, o cultivo de Brassica carinata em pousio de terra seca fornece adicionalmente o resultado inesperado de uma colheita de sucesso de grão de Brassica carinata que fornece uma matéria-prima que é adequada para a fabricação de biocombustíveis avançados de baixa intensidade de carbono, tais como óleos vegetais hidro-hidratados (HVO), para a produção de combustíveis de diesel e jato renováveis.
[0103] A presente invenção também fornece métodos agrícolas, que incluem estratégias de rotação e práticas de gerenciamento de terra para reduzir insumos de combustível fóssil e maximizar a captura de carbono atmosférico durante cultivo, para produzir semente de Brassica carinata para a produção de matéria-prima que pode ser usada para a produção de biocombustíveis de baixa intensidade de carbono e outros produtos. Essas práticas de produção e estratégias de rotação não foram anteriormente descritas, e o perfil de baixa intensidade de carbono e baixo GHG da colheita resultante não foi evidente nem previsível.
[0104] As características exclusivas de variedades de Brassica carinata descritas no presente documento, combinadas com práticas de gerenciamento de terra específicas, momento sazonal da rotação e as culturas precedentes da dita rotação, permitem produção de matéria-prima para produzir biocombustíveis de baixa intensidade de carbono e outros produtos renováveis.
[0105] O uso de semente oleaginosa de Brassica carinata para produzir uma matéria-prima para produzir biocombustíveis de baixa intensidade de carbono também fornece uma fonte de farelo ou proteína de base vegetal como um subproduto seguindo a extração do óleo. Observa-se que as mesmas economias de GHG associadas ao componente de óleo do grão são também associadas à porção de farelo ou o subproduto da extração de óleo. Consequentemente, a presente invenção fornece uma novel aditivo de ração rico em proteína e de baixo GHG, um produto que tem utilidade na produção de gado de modo mais ambientalmente consciente. Portanto a presente invenção descreve um produto de farelo de baixo GHG para uso como um aditivo de ração de animal.
[0106] Em algumas modalidades da invenção, Brassica carinataé mostrada como cultivada em climas de temperatura tropical ou quente como uma cultura de cobertura de inverno em rotação com culturas de verão, tais como feijão, algodão, amendoins, ou sésamo, em que a prática comum fora seguir com pousio de inverno (Seepaul et al., 2015). Esse é o primeiro exemplo de uma semente oleaginosa de Brassica que fornece um rendimento consistente nessa geografia quando plantada do começo ao fim de novembro, e é possibilitado pela capacidade exclusiva de carinata estabelecida para sobreviver e se recuperar após geadas fortes em que outra semente oleaginosa Brassicas tal como canola não poderia se recuperar adequadamente (Seepaul et al., 2015). Sementes oleaginosas tais como soja são muito suscetíveis à morte em geada (Hume e Jackson, 1981) e então não seriam consideradas como uma cobertura de inverno possível nesse ambiente. Benefícios do uso de Brassica carinata como uma cultura de cobertura de inverno nesse ambiente incluem a capacidade para conservar inverno umidade e nutrientes no solo, para mitigar a lixiviação de nitrogênio, fosfatos e outros nutrientes residuais em vias navegáveis, e para fornecer um meio para aumentar o carbono orgânico de solo (Newman et al., 2010 (revisado)). Isso introduz uma opção nova e viável de cultivação de semente oleaginosa de inverno a essa região em que nenhuma existia anteriormente, oferece benefícios em termos de estrutura de solo aprimorada e umidade adicional para estabelecimento de culturas plantadas após a colheita de carinata, e fornece condições para rendimentos aprimorados das culturas seguintes. A partir de um ponto de vista sustentável, o cultivo de Brassica carinata como uma cobertura de inverno pode não deslocar necessariamente a produção de cultura alimentícia; visto que a terra fora anteriormente agrícola, não há consequências diretas de mudança de uso de terra.
[0107] Em outras modalidades da invenção, Brassica carinata pode ser cultivada em regiões semiáridas como uma cultura de verão como parte de uma rotação com culturas de cereais de verão e inverno (por exemplo trigo de inverno e verão). De modo similar, Brassica carinata pode ser cultivada em rotações de múltiplos anos em combinações com culturas leguminosas (tais como ervilhas, lentilhas, amendoins, e sojas) e cereais (tais como milho, trigo, cevada, centeio, aveia, ou espelta) em áreas com altas temperaturas de verão (temperaturas médias de julho de 18 a 24 °C) e pluviosidade total limitada (menos do que 200 a 500 mm anualmente). No hemisfério sul, a cultura pode ser semeada ao fim do outono ou começo do inverno em solo úmido. Em zonas de maior pluviosidade, a mesma pode ser semeada tanto no fim quanto no começo da primavera.
[0108] Brassica culturas sempre se mostraram benéficas quando cultivadas em rotações com cereais tais como trigo, uma cultura alimentícia importante suscetível à produção em regiões semiáridas devido a sua estação de crescimento mais curta e tolerância a climas extremos. Rotações com semente oleaginosa assim como forragem Brassica demonstraram de modo consistente que um efeito benéfico no rendimento da subsequente cultura de cereal, devido aos efeitos de aprimorar a estrutura do solo e umidade conservação e à capacidade para fornecer uma quebra ao ciclo de doenças que afetam o desempenho de cereal (Angus, et al., 2011). A capacidade de quebrar ciclos de doença de cereal se origina da falta de suscetibilidade da Brassica a muitas doenças de cereais, mas também pode se derivar da capacidade de desencorajar a persistência de patógenos de solo por meio da atividade biofumegante de exsudatos de raiz e resíduos (Kirkegaard e Sarwar, 1998). Brassica carinataé também passível de conservação ou paradigmas de não lavragem que permitem conservação adicional de umidade do solo assim como reduzir a liberação de depósitos estáveis de carbono orgânico das camadas de solo perturbado. Mais uma vez no ambiente semiárido, a prática da invenção permitiria a produção de matéria-prima de biocombustível sustentável de uma cultura não alimentícia tanto como parte de uma rotação em que seu cultivo substitui pousio ou é realizado em terra marginal. Em qualquer caso, haveria mudança direta ou indireta de uso de terra como consequência de cultivo de carinata nesse ambiente. O sequestro de atmosférico CO2 como carbono orgânico de solo reduziria adicionalmente emissões de ciclo de vida de GHG com o benefício adicional de fornecer condições para rendimentos aprimorados de cultura alimentícia cultivada em rotação.
[0109] Em outras modalidades da invenção, Brassica carinatatambém pode ser cultivada como uma cultura semeada na primavera e colhida no outono em regiões temperadas do norte como parte de uma rotação com culturas de cereais de verão e inverno, no qual a Brassica carinata segue colheita de cereal de inverno precedente que substitui um pousio de verão e é seguido pós-colheita pela semeadura de cultura de cereal de inverno. Culturas de cereal suscetíveis incluem trigo, cevada, centeio ou aveia. Assim como os benefícios provisionados devido à substituição de pousio, os benefícios adicionais devido à produtividade geral aumentada e mudança direta e indireta reduzida de uso de terra significam que biocombustível produzido a partir de matérias-primas à base de semente oleaginosa de segunda geração (não combustível), tais como óleo de carinata, pode atender à diretiva da U.E. que favorece matérias-primas de segunda geração permitindo-se contagem dupla aos seus volumes obrigatórios. A tolerância maior de Brassica carinata a geada de estação precoce e sua capacidade de lidar melhor com maior calor e menor umidade durante o florescimento e colocação de semente, assim como sua resistência a acamamento, permite que a mesma supere condições climáticas extremas de começo de final de estação (Seepaul et al., 2015), tornando a mesma uma opção de cultivação de semente oleaginosa mais confiável para produtores em regiões semiáridas.
[0110] De modo similar, Brassica carinata pode ser cultivada em rotações de múltiplos anos em combinações com culturas leguminosas (tais como ervilhas, lentilhas, amendoins, e sojas) e cereais (tais como milho, trigo, cevada, centeio, aveia, ou espelta) em áreas com altas temperaturas de verão (temperaturas médias de julho de 18 a 24 °C) e pluviosidade total limitada (menos do que 200 a 500 mm anualmente). No hemisfério sul, a cultura pode ser semeada ao fim do outono ou começo do inverno em solo úmido. Em zonas de maior pluviosidade, a mesma pode ser semeada tanto no fim quanto no começo da primavera.
[0111] Desse modo, Brassica carinata pode ser cultivada em vários climas em rotação com uma variedade de culturas de cereal de verão ou inverno, leguminosas, ou outras culturas para produzir uma semente oleaginosa que rende tanto matéria- prima de óleo para fabricação de biocombustível assim como farelo para ração de gado. As matérias-primas produzidas a partir do grão constituem virtualmente toda a massa da semente com pouco ou nenhum refugo produzido. Os resíduos vegetais substanciais deixados após a colheita do grão são devolvidos ao campo e contribuem em grande parte do aumentar o carbono orgânico de solo e reduzir a quantidade de carbono liberada como CO2 à atmosfera. Teor de carbono do solo aumentado resulta em melhor estrutura do solo, retenção de umidade e saldo de nutriente aprimorado que aprimora as condições de cultivo para culturas subsequentes. Além disso, em rotações com outras culturas, carinata pode fornecer uma quebra de doença que beneficia a produtividade das culturas seguintes. Brassica carinatatambém pode ser semeada diretamente no restolho deixado de culturas anteriores. Essa prática, conhecida como agricultura do tipo sem lavoura ou de lavoura de conservação, conserva a umidade do solo em regiões semiáridas, preserva a estrutura do solo e reduz a evolução de GHG a partir do uso de combustível durante a operação do equipamento de lavoura. No total, o cultivo de carinata fornece uma matéria-prima para produção de biocombustível enquanto fornece reduções mensuráveis na emissão de GHG (conforme medido por meio de vários modelos de audição de GHG) através de várias situações e geografias de produção.
[0112] Com base em seu rendimento de semente oleaginosa, Brassica carinata não somente fornece uma matéria-prima para a produção de alternativa potencial de combustíveis fósseis mas, pela produção de biomassa intensificada, também pode fornecer um mecanismo eficiente para capturar e devolver carbono ao solo. Solos também constituem uma dissipação potencial para sequestro de carbono e redução de emissões na atmosfera. De todos os agrupamentos ambientais de carbono, o solo é o segundo em tamanho somente aos oceanos, e compreende um conteúdo estimado de mais do que 2.3 GT de carbono orgânico (Jobbagy e Jackson, 2000) representando mais do que 4 vezes a quantidade de carbono acumulado em biomassa vegetal total. Além disso, devido a fatores tais como agricultura intensiva, desmatamento, erosão, etc. estoques reais de carbono do solo são relativamente esgotados em relação a sua capacidade máxima. Estima-se que a capacidade incremental para sequestro de carbono em solos pode exceder 50 a 100 GT (Lal 2008a, Lal 2008b).
[0113] Em um aspecto da invenção, Brassica carinataé plantada no restolho de uma cultura colhida, com ou sem um pousio de intervenção, de modo que a cultura precedente, que não era por si só Brassica carinata, fosse a última cultura aa ser colhida antes da semeadura da carinata.
[0114] Em uma modalidade, a cultura precedente é uma cultura leguminosa, que pode incluir as seguintes culturas anuais: feijão, ervilhas, lentilhas, sojas, amendoins ou alfafa. Legumes são uma escolha de cultura útil em rotações devido à sua capacidade de fixar nitrogênio atmosférico, aumentando o teor de nitrogênio do solo. Culturas de semente oleaginosa, tais como Brassica carinatasão notáveis por necessitar de quantidades significativas de nitrogênio para rendimentos máximos. Como uma colheita após legumes em rotação, Brassica carinata pode utilizar o nitrogênio de solo acumulado, que, por sua vez reduz sua necessidade de fertilizantes que contêm nitrogênio. Sabe-se que a produção de fertilizantes à base de amônia com uso de métodos, tais como o processo de Haber resulta em emissão significativa de CO2, que é um coproduto principal da reação. Além disso, a redução de fertilizante de nitrogênio adicionado de modo exógeno inorgânico também pode reduzir a emissão de solo de óxido nitroso produzida pela ação de bactérias e microflora oriundas do solo. Oxido nitroso, um potente gás de efeito estufa, da qual uma grama é o equivalentes a 265 gramas de CO2, também contribui significativamente para intensidade de carbono geral para vias de biocombustível baseadas em planta. Como um benefício final de carinata após legumes em uma rotação, o resíduo restante após a colheita de legume é de uma consistência que não causa impacto em bom contato semente de carinata e solo de, resultando em melhor emergência e estabelecimento da cultura de carinata, e permitindo o uso e benefícios de cultura sem lavragem ou de lavragem reduzida.
[0115] Para reduzir a produção de GHG resultante da aplicação de quantidade em excesso de fertilizante de nitrogênio inorgânico, em uma modalidade da invenção, as práticas de gerenciamento de terra compreendem reduzir o uso de fertilizante de nitrogênio inorgânico em comparação a uma quantidade recomendada de fertilizante de nitrogênio para Brassica carinata para o ambiente de crescimento. Em algumas modalidades, as práticas de gerenciamento de terra compreendem reduzir o uso de fertilizante de nitrogênio inorgânico a entre cerca de 40% a cerca de 100% da quantidade recomendada de fertilizante de nitrogênio para Brassica carinata no ambiente de crescimento. Em algumas modalidades, as práticas de gerenciamento de terra compreendem reduzir o uso de fertilizante de nitrogênio inorgânico a entre cerca de 40% a cerca de 90% da quantidade recomendada de fertilizante de nitrogênio para Brassica carinata no ambiente de crescimento. Em ainda outras modalidades, as práticas de gerenciamento de terra compreendem reduzir o uso de fertilizante de nitrogênio inorgânico a entre cerca de 50% a cerca de 70% da quantidade recomendada de fertilizante de nitrogênio para Brassica carinata no ambiente de crescimento. Tais práticas de reduzir o uso de fertilizante de nitrogênio inorgânico seriam benéficas, por exemplo, quando níveis de nitrogênio de solo antes de plantar Brassica carinatasão considerados altos, tais como quando Brassica carinataé plantada após a colheita de uma cultura leguminosa ou após a colheita de uma primeira cultura à qual altas quantidades de fertilizante de nitrogênio foram aplicadas.
[0116] Em uma modalidade da invenção, uma variedade de Brassica carinataé plantada no restolho de uma cultura colhida, com ou sem um pousio de intervenção, em regiões com um clima classificado como sendo de umidade tropical de acordo com as diretrizes estabelecidas pela Diretiva 2009/28/EC de modo que todos os meses possam ser livres de geada, com temperaturas maiores do que 18 °C em áreas marinhas e enquanto se mantém úmidas, 3 a 5 meses podem ser mais secos durante o inverno. Em algumas modalidades, o plantio de Brassica carinata ocorre no outono ou no inverno para colheita na primavera ou verão. Em outras modalidades, o plantio de Brassica carinata ocorre na primavera ou no verão para colheita no outono ou inverno. Em algumas modalidades, a variedade de Brassica carinata é escolhida dentre entre variedades regionalmente adaptadas selecionadas para um ou mais traços selecionados a partir do grupo que consiste em rendimento superior de óleo por área plantada, menor tempo à maturidade, tolerância à geada aprimorada, resistência à doença aprimorada, ou resistência à quebra de vagem.
[0117] Em outra modalidade da invenção, Brassica carinata é plantada no restolho de uma cultura colhida, com ou sem um pousio de intervenção, em regiões com um clima classificado como sendo de temperado quente, umidade característica conforme definido pela Diretiva 2009/28/EC como sendo de humidade moderada a alta o ano inteiro, sem estação seca singular e com mais do que 8 meses tendo uma temperatura de 10 °C ou maior. Em algumas modalidades, o plantio de Brassica carinata ocorre no outono ou no inverno para colheita na primavera ou verão. Em outras modalidades, o plantio de Brassica carinata ocorre na primavera ou no verão para colheita no outono ou inverno. Em algumas modalidades, a variedade de Brassica carinataé escolhida dentre entre variedades regionalmente adaptadas selecionadas para um ou mais traços selecionados a partir do grupo que consiste em rendimento superior de óleo por área plantada, menor tempo à maturidade, tolerância à estiagem, resistência à doença aprimorada, ou resistência à quebra de vagem.
[0118] Situações de Rotação de Cultura: A presente invenção pode ser realizada em várias diferentes zonas climáticas em que a Brassica carinata, quando plantada em rotação com uma primeira cultura, é plantada no restolho da primeira cultura colhida. A estação para plantio e colheita da Brassica carinata pode variar de acordo com as práticas de geografia e rotação de cultura em cada região. Conforme descrito acima, as rotações de cultura que incluem cereais e sementes oleaginosas de Brassica, tais como Brassica carinata podem ser benéficas para rendimentos cereais e qualidade visto que, não sendo passível de infecção ou podendo servir como um hospedeiro, a cultura oleaginosa de Brassica pode fornecer um temporal e ruptura física no ciclo de doenças que afetam cereais, desse modo, não permitindo que essas doenças se tornem persistentes. As raízes e resíduos de colheita de Brassica carinata contêm substâncias tóxicas, tais como glucosinolatos que também podem deter ativamente também o espalhamento de organismos patogênicos no solo. • • Situação A: Em uma modalidade da presente invenção, Brassica carinataé plantada no restolho de uma cultura colhida, com ou sem um pousio interveniente, em regiões com um clima classificado como sendo tropical, úmida, com plantio de Brassica carinata que ocorre no outono ou inverno para colheita na primavera ou início do verão. Em algumas modalidades, a cultura colhida, tal cultura leguminosa incluindo, porém, sem limitação, feijões, ervilha, amendoim, lentilha e soja. Em outras modalidades, a cultura colhida é uma cultura de cereal incluindo, porém, sem limitação, trigo, cevada, centeio, aveia ou milho. Em outras modalidades, a cultura colhida é algodão ou sésamo. • • Situação B: Em uma modalidade da presente invenção, a Brassica carinataé plantada no restolho de uma cultura colhida, com ou sem um pousio interveniente, em regiões com um clima classificado como sendo tropical, úmido, em que plantio de Brassica carinata ocorre na primavera para colheita no verão ou outono. Em algumas modalidades, a cultura colhida, tal cultura leguminosa incluindo, porém, sem limitação, ervilha, lentilha e soja. Em outras modalidades, a cultura colhida é uma cultura de cereal que inclui, porém, sem limitação, trigo, cevada, centeio, aveia ou milho. • • Situação C: Em uma modalidade da presente invenção, a Brassica carinataé plantada no restolho de uma cultura colhida, com ou sem um pousio interveniente, em regiões com um clima classificado como sendo temperado quente úmido, em que o plantio de Brassica carinata ocorre no outono ou inverno para colheita na primavera ou verão. Em algumas modalidades, a cultura colhida, tal cultura leguminosa incluindo, porém, sem limitação, ervilha, lentilha e soja. • • Situação D: Em uma modalidade da presente invenção, Brassica carinataé plantada no restolho de uma cultura colhida, com ou sem um pousio interveniente, in regiões com um clima classificado como sendo temperado quente úmido, em que o plantio de Brassica carinata ocorre na primavera ou verão para colheita no outono. Em algumas modalidades, a cultura colhida é uma cultura de cereal que inclui, porém, sem limitação, trigo, cevada, centeio, aveia ou milho. • • Situação E: Em uma modalidade da presente invenção, a Brassica carinataé plantada no restolho de uma cultura de cereal colhida, com ou sem um pousio interveniente, em regiões com um clima classificado como sendo temperado quente seco, em que o plantio de Brassica carinata ocorre no outono ou inverno para colheita na primavera ou verão. Em algumas modalidades, a cultura de cereal colhida é milho. Em outras modalidades, a cultura de cereal colhida é trigo. • • Situação F: Em uma modalidade da presente invenção, Brassica carinataé plantada no restolho de uma cultura de cereal colhida, com ou sem um pousio interveniente, in regiões com um clima classificado como sendo temperado seco frio, em que o plantio de Brassica carinata ocorre na primavera para colheita no verão ou outono. Em algumas modalidades, a cultura de cereal colhida é milho. Em outras modalidades, a cultura de cereal colhida é trigo. • • Situação G: Em uma modalidade da presente invenção, Brassica carinataé plantada no restolho de uma cultura de cereal colhida, com ou sem um pousio interveniente, em regiões com um clima classificado como sendo temperatura frio úmido, em que o plantio de Brassica carinata ocorre na primavera para colheita no outono. Em algumas modalidades, a cultura de cereal colhida é milho. Em outras modalidades, a cultura de cereal colhida é trigo. • • Situação H: Em uma modalidade da presente invenção, a Brassica carinataé plantada no restolho de uma cultura de cereal colhida, com ou sem um pousio interveniente, em regiões com um clima classificado como sendo tropical seco, em que o plantio de Brassica carinata ocorre no outono ou inverno para colheita na primavera ou verão. Em algumas modalidades, a cultura de cereal colhida é milho. Em outras modalidades, a cultura de cereal colhida é trigo.
[0119] Em qualquer uma das modalidades e situações de rotação de cultura descritas acima, o campo pode ser submetido à lavoura (média) reduzida, baixa lavoura ou nenhuma lavoura antes da semeadura. Conforme é conhecido pelas pessoas versadas na técnica, a semeadura de carinata no restolho, particularmente, cereal restolho, sob circunstâncias pelas quais nenhuma prática de gerenciamento com lavoura ou baixa lavoura são empregadas, entalhará o uso de práticas de semeadura e maquinário projetado para garantir o contato consistente na profundidade apropriada entre uma semente e superfície do solo no dito restolho. As pessoas versadas na técnica também estão cientes de que a neve pode compactar adicionalmente o solo e, conforme descrito anteriormente, em que as práticas de gerenciamento de terra de baixa lavoura ou sem lavoura proíbem a remoção de restolho de cereal pesado ou afrouxamento do solo superior, atenção precisa deve ser dada à semeadura de carinata com uso dos métodos apropriados e maquinários para garantir contato consiste entre semente e solo na profundidade de solo apropriado.
[0120] Em qualquer uma das modalidades e situações de rotação de cultura descritas acima, a semeadura de Brassica carinataé realizada com uso de uma broca de semente ou um conjunto de implemento semelhante em uma profundidade de 0,50 cm, 0,63 cm, 1,25 cm, 1,9 cm, 2,5 cm, 3,75 cm ou 5 cm ou qualquer profundidade entre esses valores, e em um taxa de semeadura de 3,0 kg semente/ha, 4,0 kg semente/ha, 5,0 kg semente/ha, 5,6 kg semente/ha, 6,7 kg semente/ha, 7,8 kg semente/ha, 9,0 kg semente/ha, 10,1 kg semente/ha, 11,2 kg semente/ha ou qualquer faixa entre esses valores. As fileiras de espaçamento podem ser definidas a 10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm, 50 cm ou qualquer distância entre esses mesmos valores. Conforme é conhecido pelas pessoas versadas na técnica, conforme descrito anteriormente, em que práticas de gerenciamento de terra de baixa lavoura ou sem lavoura proíbe a remoção de restolho de cerca ou afrouxamento de solo superior compactado, deve-se dar atenção adequada precisa ser dada à semeadura de carinata com uso de métodos e maquinário adequados para garantir o contato consistente entre semente e solo na profundidade de solo apropriada.
[0121] Em qualquer uma das modalidades e situações de rotação de cultura descritas acima, o fertilizante de (mineral) inorgânico é aplicado por peliculização superior, peliculização lateral, difusão ou aplicação foliar. Em algumas modalidades, o fertilizante inorgânico (mineral) compreende um ou mais dentre fertilizantes de nitrogênio (N) inorgânico, fertilizante de fósforo, fertilizante de potássio e fertilizante de enxofre. Em algumas modalidades da invenção: o fertilizante de nitrogênio inorgânico (N) é aplicado em uma taxa de 30 kg/ha, 45 kg/ha, 56 kg/ha, 67 kg/ha, 78 kg/ha, 90 kg/ha, 101 kg/ha, 112 kg/ha, 123 kg/ha, 135 kg/ha, 150 kg/ha, 165 kg/ha ou qualquer taxa entre esses valores; fertilizante de fósforo (P) é adicionado em uma taxa de 22, 34, 45 ou 56 kg, ou qualquer quantidades entre esses valores, de P2O5 equivalente por hectare; potássio (K) é adicionado em uma taxa de 30, 45, 56, 67, 78, 90, 101 ou qualquer quantidades entre esses valores, de K2O equivalente por hectare; e fertilizante de enxofre (S) é adicionado em uma taxa de 11 kg/ha, 17 kg/ha, 22 kg/ha, 28 kg/ha, 34 kg/ha, 40 kg/ha ou qualquer taxa entre esses valores. Em algumas modalidades, o fertilizante de N inorgânico e o S fertilizante são aplicados em um dose dividida, uma metade no plantio e a outra metade antes da floração, ao passo que os fertilizantes P e K são aplicados em uma dose única no plantio. Em solos lamacentos, em que o fertilizante de N inorgânico e o S fertilizante são aplicados em dose dividida, um quarto a um terço do fertilizante de N inorgânico e um terço a metade do S fertilizante são adicionados no plantio, com o restante adicionado a produção de caule, ao passo que os fertilizantes P e K são aplicados em uma única dose no plantio. Em solos arenosos profundos, o fertilizante pode ser aplicado em três doses: no plantio ou primeira emergência de planta, um terço do fertilizante de N inorgânico, metade do fertilizante de S, metade do fertilizante K e todo o fertilizante de P é adicionado no plantio ou na primeira emergência de planta; em produção de caule, um terço do fertilizante de N inorgânico e o restante dos fertilizantes S e K são adicionados; e finalmente, na floração, o restante de N é adicionado na floração precoce.
[0122] Em qualquer uma das modalidades e situações de rotação de cultura descritas acima, fertilizante de estrume e/ou orgânico pode ser usado para fornecer parte ou todo o fertilizante de nitrogênio exigido durante cultivo de carinata. O esterco pode ser aplicado por difusão, bandamento, incorporação ou outros métodos conhecidos por uma pessoa versada na técnica, com uso de um espalhador de estrume, espalhador de lama, vagão de tanque ou outro equipamento adequado conhecido por uma pessoa versada na técnica. O estrume pode ser um ou mais dentre fezes de aves, fezes de gado, fezes de suínos ou outros material de resíduo agrícola rico em nitrogênio e outros nutrientes. Conforme é conhecido por um uma pessoa versada na técnica, uma quantidade de estrume aplicada ao campo dependerá da composição do estrume, particularmente, no teor de nitrogênio. As taxas de aplicação típicas para estrume estão em uma faixa de 0,5 a 10 toneladas/ha ou qualquer taxa de aplicação nessa faixa. Por exemplo, o estrume pode ser aplicado em uma taxa de cerca de 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 7, 8, 9 ou 10 toneladas/ha. Quando aplicado nessa taxa, o estrume pode fornecer de cerca de 20% a 100%, ou qualquer porcentagem nessa faixa, do fertilizante de nitrogênio exigida durante cultivo de Brassica carinata. Por exemplo, o estrume pode fornecer cerca de 20%, 25%, 30%, 35% 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% ou 100% do fertilizante de nitrogênio exigido para o cultivo de Brassica carinata. Em algumas modalidades, o estrume pode fornecer de cerca de 30% a 90%, ou qualquer porcentagem entre os mesmos, do fertilizante de nitrogênio exigido para cultivo de Brassica carinata. Em outras modalidades, o estrume pode fornecer de cerca de 40% a 80%, ou qualquer porcentagem entre os mesmos, do fertilizante de nitrogênio exigido para cultivo de Brassica carinata. Em outras modalidades, o estrume pode fornecer de cerca de 50% a 75%, ou qualquer porcentagem entre os mesmos, do fertilizante de nitrogênio exigido para cultivo de Brassica carinata.
[0123] Com base em uma estimativa conservativa do rendimento para produção de carinata em regiões semiáridas de U.S de 2.090 kg de grão por hectare (equivalente a 899 kg de óleo por ha supondo 43% em p/p do teor de óleo) por 2.022, com insumos de nutriente de 45 a 90 kg/ha de N inorgânico fertilizante, 17 a 34 kg/ha do fertilizante P, 0 a 11 kg/ha de fertilizante K, 3,1 kg/ha de pesticida e 32,7 l/ha de combustível diesel e supondo que as emissões de GHG associadas a esmagamento, armazenamento e transporte de óleo, fabricação de biocombustível e distribuição de biocombustível foram aproximadamente equivalentes àquela de soja e camelina, a redução de emissão agregada de GHG estimada por EPA em uma via de carinata hipotética para produção de biodiesel de biomassa ou combustíveis avanços, tais como HVO, permite que um produtor obtenha os Créditos RIN do Tipo 4 ou Tipo (EPA-HQ-OAR-2015-0093-; FRL-9926-80- OAR; Notice of Opportunity to Comment on an Analysis of the Greenhouse Gas Emissions Attributable to Production and Transport of Brassica carinata Oil for Use in Biofuel Production. Registro Federal, Volume 80, n° 79, sexta-feira, 24 de abril de 2015, páginas 22.996 a 23.003; https://www.gpo.gov/fdsys/pkg/FR-2015-04-24/pdf/2015-09618.pdf). Desse modo, um aspecto da presente invenção é o fato de que a carinata representa uma cultura oleaginosa não alimento que pode ser cultivada em ambientes semiáridos para fornecer uma matéria-prima de biocombustível ideal e alcançar reduções significativas nas emissões de GHG, ao mesmo tempo em que aprimora a qualidade do solo que pode sustentar o rendimento aprimorado de cultura alimentícia subsequente.
[0124] Quando cultivado sob qualquer uma das modalidades ou situações de rotações de cultura descritas acima, B. carinatasequestrará cerca de 0,5 a cerca de 5,0 toneladas de CO2 por hectare por ano ou qualquer quantidade de CO2 entre os mesmos valores, no solo. Por exemplo, o crescimento de B. carinata sob qualquer uma das modalidades ou situações de rotações de cultura descritas acima sequestrarão 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5 ou 5,0 toneladas de CO2 por hectare por ano ou qualquer quantidade de CO2 entre os mesmos, no solo.
[0125] A matéria-prima produzida a partir do grão de B. carinata colhido de B. carinata sob qualquer uma das modalidades ou situações de rotações de cultura descritas acima pode ser usada para produzir um biocombustível de baixa intensidade de carbono (CI), tais como biodiesel ou combustível de jato. Em algumas modalidades, o biocombustível de baixa CI tem um valor de intensidade de carbono que é reduzido em pelo menos 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200 ou mais g de CO2eq/MJ de energia produzida em relação ao valor de intensidade de carbono de um combustível convencional correspondente produzido a partir de matéria-prima de combustível fóssil. Em outras modalidades, o biocombustível com baixa intensidade de carbono tem um valor de intensidade de carbono que é reduzido em cerca de 50 a cerca de 200 g de CO2eq/MJ de energia produzida, ou quaisquer quantidades entre esses valores, em relação ao valor de intensidade de carbono de um combustível correspondente produzido a partir de uma matéria-prima de combustível fóssil. Em outras modalidades, o biocombustível com baixa intensidade de carbono tem um valor de intensidade de carbono que é reduzido em cerca de 75 a cerca de 200 g de CO2eq/MJ de energia produzida, ou quaisquer quantidades entre esses valores, em relação ao valor de intensidade de carbono de um combustível correspondente produzido a partir de uma matéria-prima de combustível fóssil. Em outras modalidades, o biocombustível com baixa intensidade de carbono tem um valor de intensidade de carbono que é reduzido em 100 a 200 g de CO2eq/MJ energia produzida, ou qualquer quantidade entre esses valores, em relação à intensidade de carbono de uma produção de combustível correspondente de uma matéria-prima de combustível fóssil.
[0126] De modo similar, o crescimento de B. carinata sob qualquer uma das modalidades ou situações de rotações de cultura descritas acima reduzirá as emissões de GHG em ciclo de vida em cerca de 60 a 400%, ou qualquer porcentagem entre os mesmos, quando usado para produção de diesel ecológico (renovável) e quando medido em relação à produção de GHG durante a refinação e produção de diesel convencional da matéria-prima de combustível fóssil. Por exemplo, o crescimento de B. carinata sob qualquer uma das modalidades ou situações de rotações de cultura reduzirá as emissões de GHG em ciclo de vida em cerca de 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, 125%, 150%, 175%, 200%, 225%, 250%, 275%, 300%, 325%. 350%, 375% ou 400% quando usado para produção de diesel ecológico (renovável) e quando medido em relação à produção de GHG durante a refinação e produção de diesel convencional da matéria-prima de combustível fóssil. Em algumas modalidades ou situações de rotações de cultura, o crescimento de B. carinatareduzirá emissões de GHG em ciclo de vida em cerca de 75 a 300% ou qualquer porcentagem entre os mesmos, quando usados para produção de diesel ecológico (renovável) e quando medido em relação à produção de GHG durante a refinação e produção de diesel convencional da matéria-prima de combustível fóssil. Em algumas modalidades ou situações de rotações de cultura, o crescimento de B. carinatareduzirá emissões de GHG em ciclo de vida em cerca de 90 a 250% ou qualquer porcentagem entre os mesmos, quando usados para produção de diesel ecológico (renovável) e quando medido em relação à produção de GHG durante a refinação e produção de diesel convencional da matéria-prima de combustível fóssil.
EXEMPLOS
[0127] Exemplo 1: Brassica carinata cultivada sequencialmente como cobertura de inverno seguindo o amendoim em rotação. Esse exemplo demonstra o cultivo de Brassica carinata como cultura de cobertura na zona de clima úmido tropical para produção de matéria-prima para biocombustível com baixa intensidade de carbono fabricação e farelo rico em proteína para aplicações de alimentação de gado. Como exemplo de cultivo nessa zona, Brassica carinata foi cultivado sequencialmente durante o inverno de 2015 a 2016 como uma cultura de cobertura de inverno, substituindo o pousio, em duas fazendas nos EUA (Norte da Flórida). A Fazenda A estava localizada próxima de Jay, Fl. e a Fazenda 2 estava localizada próxima de Altha, Fl. A cultura anterior cultivada em ambas as fazendas foi amendoim, uma espécie de cultura leguminosa.
[0128] A Tabela 5 resume como o cultivo da cultura de carinata foi realizado em cada fazenda. Ambas as fazendas foram localizadas na parte do norte da Flórida, uma região classificada como Tropical Úmida, conforme descrito acima e na Tabela 2. O solo na região do Norte da Flórida em que ambas as fazendas estão situadas foi classificado como acrisol, que pertence ao GRUPO n°6 das Classificações de Solo nas Definições acima.
[0129] Os campos foram preparados para semeadura com uso de uma abordagem de gerenciamento de plantio direto. A semeadura foi realizada com uso de Brassica carinata AAC-A120 nas taxas e profundidade de semeadura dentro das faixas originais sugeridas no Guia de Cultivadores Agrisoma 2015 para a região (https://agrisoma.com/ckfinder/userfiles/files/2017_18_SE_Handbook.pdf). Os insumos usados em ambas as fazendas (listadas na Tabela 5) também são abrangidos pelas faixas sugeridas fornecidas no manual do cultivador. A fim de acessar mais cuidadosamente a totalidade de emissões de GHG associadas ao cultivo de carinata, os gerenciadores de fazenda registraram o uso de combustível de todo o maquinário da fazenda usado durante o cultivo e colheita das culturas de carinata (tabeladas na Tabela 5). Toda a rega foi obtida por meio de precipitação natural, desse modo, nenhuma irrigação complemente foi necessária tampouco usada. Quando madura, a semente foi colhida por corte reto por meio de uma colheitadeira e praticamente todos os materiais de planta, além do grão coletado foram devolvidos ao campo. Os rendimentos líquidos e por ha de grão de carinata colhida (a 10% de teor de umidade) de ambas as fazendas são tabeladas na Tabela 5. TABELA 5: DETALHES DO CULTIVO DE CARINATA (FAZENDA 1 E FAZENDA 2)
[0130] Exemplo 2: Brassica carinata sequencialmente cultivada como cobertura de inverno seguindo cereal (milho) em clima úmido tropical (Flórida/SE EUA). Esse exemplo demonstra o cultivo de Brassica carinata como cultura de cobertura na zona de clima úmido tropical para produção de matéria-prima para fabricação de biocombustível e farelo rico em proteína para aplicações de alimentação de gado. A Brassica carinata foi cultivada sequencialmente durante inverno 2015 a 2016 como uma cultura de cobertura de inverno, substituindo o inverno pousio, em fazendas na SE EUA. A cultura anterior cultivada foi milho, um exemplo de uma cultura de espécie de cereal, e em um afastamento da prática anterior, os resíduos de colheita de culturas de milho anteriores não foram incorporados por lavoura. A Tabela 6 resume os detalhes do cultivo de carinata, realizado na zona de clima úmido tropical, conforme descrito acima e na Tabela 2. Os solos nessa região do Norte da Flórida são do tipo aeronosólico arenoso (consultar o GRUPO n°3 das Classificações de Solo nas Definições acima ). TABELA 6: DETALHES DO CULTIVO DE CARINATA
[0131] No ambiente descrito acima, Brassica carinata foi semeada da metade até o final de novembro, no restolho de uma cultura de milho anterior, tipicamente em uma profundidade de 1,25 a 2,5 cm. Duas variedades de carinata de polinização aberta endocruzadas Resonance AAC-A120 (atualmente sob proteção provisória da Plant Breeders Rights em Canadá, Número de Aplicação 15 a 8718) ou Avanza 641 (WO 2017/181276A) são recomendadas atualmente para esse ambiente de crescimento, a última variedade selecionada com base na adaptação regional de alto rendimento, teor de glicosinolato inferior e tolerância de congelamento aumentado. A taxa de semeadura foi ajustada para 4 kg/ha para alcançar uma densidade ideal de planta na faixa de 80 a 180 plantas por m2. Os insumos usados foram conforme descritos na Tabela 6 e compreenderam fertilizantes à base de nitrogênio inorgânico, potássio e fósforo nas quantidades sugeridas. Os solos arenosólicos são moderadamente ácidos, necessitando da adição de cal dolomítico (CaO). O fertilizante de nitrogênio inorgânico foi aplicado em uma taxa de 141,1 kg/ha que, embora mais alta que o tipicamente recomendado para carinata, pode ser justificado para tipos de solo arenosos na maioria dos ambientes tropicais em que o nitrogênio pode ser submetido à lixiviação na direção contrária de zonas da raiz, que tendem a ser lixiviados na direção contrária à zona de raiz.
[0132] A fim de avaliar com mais precisão as emissões de GHG totais durante cultivo, o uso do consumo de uma fazenda completamente motorizada feito durante cultivo e colheita da cultura de carinata foi registrado. Toda a rega foi obtida por meio da precipitação e, então, nenhuma irrigação complementar foi necessária tampouco usada. Cultivada como uma cultura de cobertura de inverno sob condições de dia mais curto, a Brassica carinata precisou de mais que 5 meses para amadurecer, nesse ponto a carinata foi colhida por corte direto por meio de uma colheitadeira. O grão foi coletado e praticamente todos os materiais de planta, além do grão coletados, foram devolvidos ao campo. Os rendimentos de grão por ha (a 10% de teor de umidade) e o uso de combustível cumulativo são tabelados na Tabela 6.
[0133] Exemplo 3: Brassica carinata como cobertura de verão seguindo legume (lentilha) em clima seco temperado frio (NT). Esse exemplo demonstra o cultivo de carinata como uma cultura de cobertura de verão para produção de matéria-prima para fabricação de biocombustível e farelo rico em proteína para aplicações de alimentação de gado. A Brassica carinataé cultivada como uma cultura de cobertura de verão, plantada no restolho de uma cultura anterior de lentilha, na zona de clima frio seco temperado dos estados mais ao Norte dos EUA e pradarias ao sul do Canadá. A Tabela 7 resume os detalhes do cultivo, realizado em uma região climática classificada como seco temperado frio, conforme descrito acima e na Tabela 2. Os exemplos de tais regiões incluem os Estados mais ao Norte dos EUA assim como as Pradarias ao sul do oeste do Canadá. Os solos nessas regiões são classificados como solos argiloso de alta atividade (Decisão da Comissão de Junho de 2010 nas diretrizes para o cálculo de estoques de carbono da terra com a finalidade do Anexo V da Diretiva 2009/28/EC). As lentilhas, uma espécie leguminosa, são uma cultura cada vez mais importante nessas regiões e são muitas vezes cultivadas em rotações que compreendem cerais, tais como trigo e/ou Brassica sementes oleaginosas.
[0134] No ambiente descrito acima, Brassica carinatasão semeadas da metade de abril até o início de maio, tipicamente quando a temperatura de solo excede 4 a 5 °C no restolho de uma cultura anterior de lentilha e em uma profundidade de 1,25 a 2,5 cm. Duas variedades de carinata de polinização aberta endocruzadas, Resonance AAC-A120 (protegidas pelos direitos dos cultivadores de planta no Canadá, data do Pedido 9 de abril de 2015, número do pedido 15 a 8718) e 3A22 (Pedido de Patente n° Provisório U.S. 62/326111 depositado em 22 de abril de 2016 e Pedido Internacional de PCT n° PCT/CA2017/050474 depositado em 18 de abril de 2017) são recomendados atualmente para esse ambiente de crescimento, a variedade mais recente selecionada com base na adaptação regional, alto rendimento, teor de glicosinolato inferior e maturidade precoce. A taxa de semeadura é ajustada para alcançar uma densidade de planta na faixa de 80 a 180 plantas por m2 correspondente a uma taxa de semeadura entre 5 e 9 kg/ha. Os insumos são conforme descritos na Tabela 7 e compreendem fertilizantes à base de nitrogênio inorgânico, potássio e fósforo nas quantidades sugeridas. O pH do solo nessas regiões são geralmente 7,0 ou superior e, desse modo, a aplicação de cal dolomítica não é necessária. Embora 90 kg/ha do nitrogênio inorgânico sejam a dosagem recomendada, uma vez que as lentilhas do aumentam os níveis de nitrogênio do solo devido à capacidade das raízes das mesmas para fixar o nitrogênio atmosférico, é possível reduzir a quantidade de nitrogênio adicionado consequentemente para culturas subsequentes. Portanto, a Tabela 7 lista duas situações de cultivo que são diferentes apenas em elação às quantidades de nitrogênio inorgânico adicionado: um (situação 1) com a dosagem normal recomendada e a outra (situação 2) com aplicação de nitrogênio inorgânico pela metade para ter vantagem do nitrogênio fornecido pela cultura de lentilha antecedente. TABELA 7: DETALHES DO CULTIVO DE CARINATA
[0135] A fim de avaliar com mais precisão a totalidade de emissões de GHG associadas ao cultivo do uso de todos os implementos e maquinário da fazenda que são usados durante todos os estágios do cultivo e colheita das culturas de carinata e quantidades de combustível diesel usadas em sua operação é registrado. Com essa finalidade, um valor padrão de 1.000 MJ/ha do uso de combustível diesel é usado, que representa um uso moderadamente grande de implementos de fazenda motorizados. Toda a rega é obtida por meio de precipitação natural e, então, nenhuma irrigação complementar é necessária tampouco usada Quando cultivada como uma cultura de cobertura de verão, a Brassica carinata geralmente amadurece dentro de 4 meses, nesse ponto é colhida por corte direto por meio da colheitadeira. O grão é coletado e praticamente todos os materiais de planta além do grão coletados são devolvidos ao campo. Os rendimentos líquidos e por ha de grão de carinata colhido (a 10% do teor de umidade) sob as ambas as situações de uso nitrogênio são listados na Tabela 7.
[0136] Exemplo 4: A Brassica carinata sequencialmente cultivada como cobertura de inverno seguindo legume (soja) em clima úmido temperado quente (Uruguai). Esse exemplo demonstra o cultivo sequencial de Brassica carinata como uma cultura de cobertura de inverno, substituindo pousio, para produção de matéria-prima para fabricação de biocombustível e farelo rico em proteína para aplicações de alimentação de gado. A Brassica carinata foi cultivada como uma cultura de cobertura de inverno, plantada no restolho de uma cultura de soja anterior, no clima úmido temperado quente do Uruguai. A Tabela 8 resume os detalhes de cultivo, realizado durante o inverno de 2015, em uma região climática como temperado quente úmido, conforme descrito acima e na Tabela 2. Os exemplos de tais regiões incluem muito da terra arável do Uruguai. Os solos nessas regiões são classificados como solos argiloso de alta atividade (Decisão da Comissão de Junho de 2010 nas diretrizes para o cálculo de estoques de carbono da terra com a finalidade do Anexo V da Diretiva 2009/28/EC). As lentilhas, uma espécie leguminosa, são uma cultura cada vez mais importante nessas regiões e são muitas vezes cultivadas em rotações que compreendem cerais, tais como trigo e/ou Brassica sementes oleaginosas. TABELA 8: DETALHES DO CULTIVO DE CARINATA (1)Com base no valor de aquecimento mais baixo (LHV) para colza a 0% de umidade de 26,4 MJ/kg, obtido do: Banco de dados JEC-E3 (versão 31-7-2008) (2) Com base na densidade de 832 kg/m3, LHV de 43,1 kg/MJ, obtido do: Banco de dados JEC-E3 (versão 31-7-2008)
[0137] Durante a metade até o final de maio, dezessete fazendas no Uruguai, que compreendem mais de 2.400 ha, foram semeadas sequencialmente com carinata no restolho de uma cultura de soja anterior e em uma profundidade de 1,25 a 2,5 cm. Duas variedades de carinata de polinização aberta endocruzadas, Resonance AAC- A120 (atualmente sob proteção provisória por PBR no Canadá, número do pedido 15 a 8718) e Avanza 641 (pedido de patente de variedade de planta U.S. na preparação) foram recomendados para esse ambiente de crescimento, a variedade mais recente selecionada com base na adaptação regional, alto rendimento, teor de glicosinolato inferior, tolerância a congelamento e maturidade precoce. A Tabela 8 lista os valores em média para taxa de semeadura, níveis de insumo e rendimentos em todas as fazendas. A taxa de semeadura foi ajustada para alcançar uma densidade de planta ideal, correspondente a uma taxa de semeadura média de 7 kg/ha. Os insumos são conforme descritos na Tabela 8 e compreendem a média de nitrogênio inorgânico, fertilizantes à base de fósforo de potássio e cálcio (cal) usados por todas as fazendas. O pH do solo nessas regiões é, muitas vezes, moderadamente ácido, tão baixo quanto pH 5,7 e desse modo, a aplicação de cal dolomítico foi realizada a fim de reduzir o a acidez do solo. Com base nos resultados de análise de nitrogênio no sólido, uma média sazonal total 59,7 kg/ha do nitrogênio foi aplicada. Isso é inferior ao nível recomendado de nitrogênio aplicado (90 kg/ha), porém reflete os níveis de nitrogênio no solo pré-existentes, provavelmente como resultado da cultura leguminosa antecedente. A Tabela 8 também lista os níveis médios do uso de pesticida (que compreendem pesticida, herbicida e fungicida) em todas as fazendas, visto que a fabricação desses produtos consome energia e, desse modo, contribui para as emissões de GHG, o Modelo BioGrace determinou o nível de emissões de CO2eq contribuídas por esses produtos e combinou as mesmas no total de emissões para a fase de cultivo.
[0138] Conforme descrito anteriormente, a fim de avaliar mais precisamente a totalidade de emissões de GHG associadas ao cultivo de carinata, todos os implementos e maquinários da fazenda que são usados durante o cultivo e colheita das culturas de carinata e quantidades de combustível diesel usado na operação das mesmas foram registrados. O consumo médio do combustível diesel em todas as fazendas foi 277 MJ de combustível por ha de diesel. Toda a rega foi obtida por meio da precipitação e, então, nenhuma irrigação complementar foi necessária tampouco usada. Visto que foi cultivada como uma cultura de cobertura de inverno sob condições de poucas horas à luz do dia, Brassica carinata atingiu a maturidade dentro de 5 a 6 meses, (um a dois meses a mais que o necessário sob condições de cultivo de verão), nesse ponto a carinata foi colhida por corte direto por meio de colheitadeira. O grão foi coletado e praticamente todos os materiais de planta, além do grão coletados, foram devolvidos ao campo. rendimentos líquidos e por ha de grão de carinata colhidos (a 10% do teor de umidade) são indicados na Tabela 8.
[0139] Em comparação a outras variedades de cultura oleaginosa cultivadas no Uruguai, Brassica carinata produz tanto alto rendimento quanto alto teor de biomassa. Em um estudo realizado no Uruguai em 2016, a variedade de Brassica carinata Avanza 641 foi semeada sob condições idênticas em lotes triplicados junto de diversas variedades atuais de Brassica de napus. As plotagens foram monitoradas durante o curso de cultivo para densidade de planta, densidade de síliqua, biomassa acima do solo na colheita, rendimento do grão na colheita e índice de colheita. Os dados são resumidos na Tabela 9. TABELA 9: RENDIMENTO DE GRÃO E BIOMASSA PARA BRASSICA CARINATA AVANZA 641 CULTIVADA EM PARALELO COM VARIEDADES DE CANOLA HÍBRIDA
[0140] As médias dos quadrados mínimos (LSM) das réplicas foram calculadas, e a comparação da média com uso do teste de Tukey foi realizada para determinar se quaisquer diferenças significativas foram observadas dentre as variedades testadas (consultar a Tabela 10). Os valores de LSM que compartilham a mesma letra para cada medição não são significativamente diferentes. TABELA 10: RENDIMENTOS DE GRÃO E ACÚMULO DE BIOMAS SA PARA BRASSICA CARINATA AVANZA 641 EM COMPARAÇÃO A HÍBRIDOS DE CANOLA.
[0141] Conforme pode ser visto, sob as condições de cultivo empregadas nesses estudos uruguaios, a Brassica carinata superou significativamente em rendimento até mesmo as variedades de canelo de primavera híbridas mais atuais. Contribuindo para essa vantagem de rendimento estavam as características, tais como uma densidade de síliqua e densidade de planta dentre as quais as duas foram significativamente superiores para Brassica carinata AVANZA 641. Um trabalho anterior demonstrou maior produção de biomassa acima do solo de variedades de Brassica carinata plantadas na primavera em relação a outras espécies de semente oleaginosa de Brassica na Parte mais ao Norte dos EUA (Gesch, et al. 2015): Os resultados apresentados no presente documento demonstram que as variedades de Brassica carinata selecionadas para cultivo de inverno de dia curto também produzem níveis de biomassa acima do solo do que significativamente mais alto que outras culturas oleaginosas de Brassica comerciais, ao passo que mantêm altos potenciais de rendimento. A produção abundante de biomassa, caso gerenciada em combinação com práticas de gerenciamento de terra, tais como devolução de resíduos de colheita ao campo, conservação lavoura, mantendo restolho, pode contribuir para a devolução significativa de nutrientes de planta e carbono ao solo (consultar abaixo).
[0142] Exemplo 5: Brassica carinata cultivada sequencialmente como cultura de cobertura de inverno seguindo cereal (trigo) em Nova Gales do Sul. Esse exemplo demonstra o cultivo de carinata como cultura de cobertura como nas zonas climáticas temperado quente seco e tropical seco, conforme tipificado pelo cinturão de trigo da Nova Gales do Sul do leste da Austrália para produção de matéria-prima para fabricação de biocombustível e farelo rico em proteína para aplicações de alimentação de gado. Aqui, a fim de obter vantagem sobre a umidade aumentada em que a estação inverno proporciona sementes oleaginosas de Brassica (variedades em maioria do tipo Canola) são semeadas no outono, cultivadas no inverno e colhidas na primavera ou no início do verão após uma estação de cultiva de até 5 a 7 meses. De modo semelhante, a Brassica carinataé sequencialmente cultivada como uma cultura de cobertura de inverno, substituindo o inverno pousio, em fazendas em uma sub-região conhecida por receber precipitação relativamente alta durante inverno. A cultura anterior cultivada é trigo, um exemplo de uma espécie de cultura de cereal, e em um afastamento da prática anterior, os resíduos das culturas anteriores não são incorporados por lavoura. A Tabela 11 resume os detalhes do cultivo de carinata, realizado na zona de clima seco temperado quente conforme descrito acima e na Tabela 2. A maior parte do solo nessa região é classificada ou como Luvisol, Vertisol ou Calcisol, que são descritos, respectivamente, in GRUPO n° 9, GRUPO n°3 e GRUPO n°7 nas definições de Classificação de Solo acima.
[0143] No ambiente descrito acima, a Brassica carinataé semeada sequencialmente da metade até o final de abril até o fim de maio, no restolho de uma cultura de trigo anterior, tipicamente em uma profundidade de 1,25 a 2,5 cm. A taxa de semeadura é ajustada a 5 kg/ha para alcançar uma densidade de planta ideal na faixa de 80 a 180 plantas por m2. Os insumos usados foram conforme descritos na Tabela 11 e compreenderam fertilizantes à base de nitrogênio inorgânico, potássio e fósforo nas quantidades sugeridas. 110 kg/ha de fertilizante de nitrogênio inorgânico foram usados que, embora superior ao tipicamente recomendado para carinata, pode ser justificado para tipos de solo arenosos na maioria dos ambientes tropicais em que o nitrogênio tende a lixiviar para fora da zona da raiz. TABELA 11: DETALHES DO CULTIVO DE CARINATA
[0144] Exemplo 6: Redução de GHG para baixo biocombustível CI com uso de matéria-prima produzido a partir de Brassica carinata cultivado sequencialmente como cobertura de inverno seguindo amendoim em rotação. A fim de calcular a pegada de GHG do cultivo de carinata no exemplo de cultivo de carinata descrito no exemplo 1, o modelo BioGrace v 1.4 modelo foi usado (http://www. Biograce.net). O modelo segue os critérios de sustentabilidade da Diretriz de Energia Renovável (2009/28/EC, RED) que também são declarados na Diretiva da Qualidade de Combustível (2009/30/EC). Os cálculos na ferramenta na ferramenta BioGrace Excel permitem uma perspectiva de Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) para avaliar as emissões de GHG de um MJ do combustível. Isso significa que • • A unidade funcional é “a produção e o uso de um MJ do combustível”. • • Todas as etapas de ciclo de vida da produção de biomassa até distribuição de combustível são consideradas (consultar a Tabela 12) e apresentadas na planilha de cálculos dentro de um módulo dedicado que representa uma etapa na via de biocombustível. Para biocombustíveis, a fase de uso não suporta na emissão de GHG à medida que o CO2 emitido é biogênico (e as emissões de CH4 que ocorrem durante a queima de um combustível são insignificantes). • • Um módulo recolhe os consumos de insumo e calcula as emissões dos três gases principais que contribuem para as mudanças climáticas (CO2, CH4 e N2O). Os detalhes de cada contribuição do gás são apresentados na última etapa do cálculo. A soma de todos os três gases é expressa como uma quantidade equivalente de CO2 (CO2eq) exigida para produzir o mesmo efeito de GHG (combustível g CO2eq/MJ HVO produzido). • • As emissões de GHG de cada módulo são então resumidas para obter a emissão de GHG de toda a via.
[0145] Para efeito desse exemplo, no entanto, embora a matéria-prima produzida seja usada primeiramente para produção de HVO para uso como substituição de combustível drop in em aplicações de combustível no transporte e aviação, o modelo BioGrace está sendo apenas para considerar as emissões de GHG da fase de cultivo de um via de biocombustível à base de carinata, incluindo colheita, secagem e transporte do grão a uma localização de, de modo a estabelecer o potencial para cultivo de carinata para reduzir a intensidade de carbono de uma via de combustível associada sob condições de cultivo em que carinata é cultivada como cobertura de inverno substituindo o pousio e quando segue Legume (amendoim) em uma região dentro da zona de clima úmido tropical. No entanto, a fim de estimar as emissões de GHG consistentemente de maneira que respeitasse a unidade funcional, o rendimento suposto de HVO para a via abreviada foi considerado 0,58 MJ HVO/ MJ de semente de carinata As etapas na produção de HVO de Brassica carinata cultivada que estão dentro do limite de sistema "poço ao tanque" do calculador de emissões de GHG BioGrace são mostrados na Figura 1. O fator de alocação para as três primeiras etapas de óleo de carinata é 0,613.
[0146] A emissão de GHG para insumo e combustível usadas durante o cultivo poderia ser estimada, com base em quantidades de insumos ou combustíveis usados, multiplicando-se por fatores de emissões apropriados, fornecidos de modo semelhante na planilha de BioGrace. As emissões derivadas de combustível usadas durante o transporte de semente, óleo ou combustível poderiam ser calculadas com base nos fatores de missão fornecidos de maneira semelhante para o tipo de combustível apropriado multiplicado pela distância percorrida e pela eficiência de combustível do modo particular de transporte (por exemplo, veículo ferroviário, terrestre ou marítimo).
[0147] Valores de aquecimento inferiores, expressos como MJ/kg, e obtidos de uma tabela de tais valores fornecidos com a planilha BioGrace, foram usados para determinar o teor de energia dos grãos, óleos, farelos em vários estágios na via e podem ser convertidos em MJ a cada MJ de HVO, respeitando a unidade funcional.
[0148] O diesel usado para tratores de combustível e equipamento de fazenda empregados durante o cultivo de carinata (para preparação no campo, semeadura, aplicação de insumos e colheita) assim como energia elétrica usada para secagem do grão de carinata colhidos também contribuem para emissões de GHG na via e esses são também considerados como parte da fase de cultivo.
[0149] A emulsão de GHG para o combustível usado durante cultivo poderia ser estimada, com base em quantidades dos combustíveis usados, multiplicando-se fatores de emissões apropriados, fornecidos de maneira semelhante na planilha de BioGrace.
[0150] A fabricação de insumos usadas no cultivo de cultivo, tais como fertilizantes e pesticidas, têm emissões associadas que precisam ser incluídas como parte das emissões de GHG de ciclo de vida da produção de via de biocombustível; esses são estimados com base em uma quantidade de insumo usada no cultivo das culturas e coeficiente de missão padrão (g de GHG produzido/insumo de kg) disponível para o processo de fabricação da insumo relevante (banco de dados JEC-E3; versão 31-7 2008). Há, também, uma fonte de emissões do cultivo que exige contabilizar, que é uma consequência das emissões em campo de óxido nitroso (N2O), um gás de efeito estufa 265 vezes mais potente do que CO2. Tais emissões em campo são divididas adicionalmente em três categorias aditivas: emissões diretas de N2O do campo, emissões indiretas de N2O devido à lixiviação e esgotamento, e emissões indiretas de N2O devido à volatilização de NH3 e NOx. As emissões no campo são uma consequência da decomposição ou queima de matéria orgânica derivada de resíduos de cultura como consequência de uso de fertilizante à base de nitrogênio por si só e são estimados no módulo de emissões de N2O da planilha BioGrace (conforme descrito na seção Definições no presente pedido).
[0151] O transporte do grão aos pontos de coleta e armazenamento mantido por manipuladores comerciais de grão foi também uma potencial fonte de emissões de GHG. A natureza do transporte, do combustível usado durante transporte e distância percorrida foram registrados e usados para determinar as emissões de GHG líquidas (Tabela 12). Para efeito desse exemplo somente transporte do grão até o armazenamento local é considerado. TABELA 12: TRANSPORTE DE GRÃO, ÓLEO E COMBUSTÍVEL
[0152] Todas as emissões tabeladas durante a secagem do cultivo e fase de transporte foram adicionadas para fornecer um valor de emissão total para a fase de cultivo (consultar a Tabela 13 para emissões em fase de cultivo para fazenda 1 e A Tabela 14 para emissões em fase de cultivo para fazenda 2). Para o cultivo de carinata e transporte subsequente do grão para armazenamento em um manipulador de grão local, um fator de alocação é aplicado às emissões para considerar o fato de que a fração de óleo de carinata compreende 63% da energia de uma semente e é uma fração de semente que é processada exclusivamente no HVO. Desse modo, até o ponto em que o óleo é processado em HVO, as emissões produzidas são multiplicadas pelo fator de alocação. TABELA 13: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA FAZENDA 1 DO EXEMPLO 1) TABELA 14: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA (FAZENDA 2 DO EXEMPLO 1)
[0153] O modelo BioGrace considera um fator adicional no cálculo de emissão de GHG líquida —isto é, as reduções antecipadas em emissões de GHG que pode resultar no caso de práticas de gerenciamento de terra prática que é aplicada no caso de cultivar a cultura de bioenergia em relação à situação de linha base. A redução de emissão, denominada de Esca, supõe que as práticas de gerenciamento de terra aprimoradas resultam em sequestro de carbono aumentada na terra gerenciada, desse modo, deslocando uma porção das emissões produzidas durante o cultivo, fases de processamento e de transporte da via. No caso específico de carinata cultivada conforme descrito no presente documento, as reduções adicionais de emissão são esperadas devido à mudança de lavoura completa para nenhuma lavoura, e a substituição de pousio por uma cultura de cobertura do solo que retorna uma alta proporção de sua biomassa de volta para o solo na colheita. O modelo BioGrace quantifica e atribui um valor Esca em unidades de toneladas de CO2 devolvidos ao solo/ ha/ano com base nesses aprimoramentos (consultar o valor Esca, Tabela 15). Isso é convertido subsequentemente em toneladas de CO2 devolvido ao solo/ MJ de biocombustível HVO produzido é, então, usado para reduzir as emissões líquidas de toda a via (consultar Tabelas 16 e 17).
[0154] Conforme pode ser visto para cultivo de carinata na fazenda 1, as emissões de CO2 eq. por MJ de HVO produzido são negativas (-35,6 toneladas de CO2eq./ MJ do HVO produzido) caso seja considerado somente a fase de cultivo da via de produção de HVO, denotando uma redução líquida dos níveis atmosféricos do GHG por unidade de combustível produzido devido ao cultivo de carinata sob as condições de cultivo na Fazenda 1. Na Fazenda 2, as emissões de CO2 eq. por MJ de HVO produzido também são negativas: -17,6 toneladas de CO2eq./ MJ do HVO produzido. Os fatores que contribuem para maior redução em emissões sofridas pela Fazenda 1 incluem: a) menor uso do fertilizante de nitrogênio inorgânico que contribuiu para emissões reduzidas no campo de GHG assim como emissões em ciclo de vida associada à fabricação do fertilizante de nitrogênio; b) menor uso de combustível para equipamento de fazenda usado durante o cultivo embora o número de hectares cultivados tenha, na realidade, mais alto. TABELA 15: GERENCIAMENTO APRIMORADO DE TERRA (FAZENDAS 1 E 2) TABELA 16: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA (FAZENDA 1 DO EXEMPLO 1) *os números entre parênteses são negativos TABELA 17: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA FAZENDA 2 DO EXEMPLO 1) *os números entre parênteses são negativos
[0155] Exemplo 7: A redução de GHG associada a toda a via de produção de HVO com uso de carinata para produzir matéria-prima quando cultivada sequencialmente como cobertura de inverno seguindo o amendoim em rotação. Esse exemplo demonstra a emissão de redução de GHG obtida sobre toda a via de produção de HVO com uso de matéria-prima da carinata cultivada sequencialmente como cultura de cobertura na zona de clima úmido tropical seguindo do cultivo de uma cultura leguminosa (amendoim). Conforme descrito no exemplo anterior, Brassica carinata foi cultivada durante o inverno de 2015 a 2016 como uma cultura de cobertura de inverno, substituindo o inverno pousio, nas duas fazendas no SE EUA. A cultura anterior cultivada em ambas as fazendas foi amendoim, uma espécie de cultura leguminosa. Em um afastamento da prática comum, o resíduo de amendoim não foi incorporado por lavoura pós-colheita, porém, em vez disso, o gerenciamento sem plantio foi usado para permitir o resíduo de cultura de amendoim para permanecer no campo.
[0156] A fim de calcular a pegada de GHG do cultivo de carinata nesses exemplos, o modelo BioGrace v 1.4 foi usado (http://www. Biograce.net), conforme descrito anteriormente. A Tabela 18 resume os módulos relevantes do módulo BioGrace V1.4 módulo que considera toda a emissão relevante produzida pela via para a produção de biocombustível HVO (poço para o tanque). No exemplo descrito no presente documento, e diferentemente do exemplo anterior que considerou somente as emissões de cultivo, todas as fontes de emissão listadas acima são consideradas.
[0157] Para a fase de cultivo, as emissões devidas à semente e preparação de campo, emissões direta e indireta devido à aplicação de insumos, as emissões devido ao uso de equipamento de fazenda para semeadura, aplicação de insumos, colheita etc., emissões derivadas de uso de energia associado a uma secagem do grão e emissões resultantes da liberação do campo de N2O são conforme descrito no exemplo anterior (Exemplo 6) e são resumidos nas Tabelas 13 e 14. TABELA 18: FONTES DE EMISSÕES DE GHG CONSIDERADAS PARA O MODELO BIOGRACE 1.4
[0158] Para as fases de processamento, que incluem extração de óleo e processamento no biocombustível, uma produção de óleo vegetal hidrogenado (HVO) foi escolhida como o uso final mais provável da matéria-prima de carinata. Na fase de esmagamento e extração de óleo, a eletricidade para executar o expelidor e esmagar o equipamento em linha e geração de vapor de caldeira de gás natural para aquecimento são fontes principais de emissões de GHG que são consideradas no modelo LCA. O produto químico usado na extração do óleo de farelo (tais como, hexano) e na remoção de goma e refinação do óleo extraído (tais como NaOH e ácido fosfórico) também contribui para o GHG de ciclo de vida e são considerados também. Para processamento do óleo em HVO, a geração de eletricidade e de gás natural são as fontes de energia principais que contribuem para emissões de GHG, conforme é o hidrogênio usado no próprio processo de hidrotratamento. Tipicamente, os valores de emissões padrão são usados para essas fases de processamento à medida que são processos bem estabelecidos que não variam significativamente. Os valores padrão existentes para extração de óleo de colza e hidrogenação foram usados para a via de carinata uma vez que não se espera que sejam significativamente diferentes caso aplicados à colza ou carinata. As emissões para a fase de processamento são resumidas na Tabela 19. Embora quantidades totais diferentes de óleo sejam produzidas e processadas, devido à diferença nos rendimentos de grão, visto que essas emissões são normalizadas para a quantidade total do HVO produzido a partir de cada contribuição da fazenda, as emissões de processamento normalizadas são iguais para cada consumo de grão da fazenda. TABELA 19: EMISSÕES DEVIDO AO PROCESSAMENTO DE GRÃO DE CARINATA NO BIOCOMBUSTÍVEL C OM BAIXA INTENSIDADE DE CARBONO
[0159] Para emissões relacionadas a transporte, as distâncias percorridas entre o portão da fazenda, elevador de grão mais próximo, planta para esmagamento, refinaria de biocombustível de HVO e estação de carregamento são usadas para estimar exigências de combustível de transporte. Os custos de geração elétrica nas instalações de armazenamento se baseiam em quantidades de matéria-prima e biocombustível que são, por sua vez, calculados a partir dos rendimentos de grão. Nesse exemplo particular, o grão cultivado de fazendas no Norte da Flórida e no Sul da Geórgia foi transportado a um dos três pontos de coleta e, então, enviados do mesmo por um caminhão até o Ponto de Tampa em que o grão foi agrupado e carregado em retentores um veículo de frete marítimo. O grão foi transportado pelo mar até Rouen, França e, em seguida, por caminhão até Grande Currone para esmagamento. O óleo vegetal foi, então, transportado por caminhão até Antuérpia, Bélgica para armazenamento e, então, por caminhão a uma refinaria em Donges, França para conversão em combustível por processamento de HVO. As distâncias percorridas, e o combustível usado durante transporte (resumido na Tabela 20), foram usados para determinar emissões produzidas durante as fases de transporte tanto para Fazenda 1 (Tabela 21) quanto para a fazenda 2 (Tabela 22).
[0160] Para a fase de cultivo, o transporte do grão de carinata até o esmagador, esmagamento oleaginoso e etapas de extração de óleo, um fator de alocação é aplicado às emissões para considerar o fato de que a fração de óleo de carinata compreende 63% da energia de uma semente e é uma fração de semente que é processada exclusivamente em HVO. Desse modo, até o ponto em que o óleo é processado no HVO, as emissões são multiplicadas pelo fator de alocação (0,63) ao passo que em fases subsequentes as emissões são consideradas como 100% dos valores calculados. TABELA 20: TRANSPORTE DE GRÃO, ÓLEO E COMBUSTÍVEL TABELA 21: EMISSÕES DEVIDO AO TRANSPORTE (FAZENDA 1) TABELA 22: EMISSÕES DEVIDO AO TRANSPORTE (FAZENDA 2)
[0161] Conforme descrito anteriormente, a mudança indireta de uso de terra pode contribuir significativamente para as emissões de GHG de uma via de biocombustível e é considerada no modelo BioGrace como uma potencial fonte de emissões de gás de efeito estufa (GHG), que pode ser adicionada às fases mencionadas acima. No entanto, no método de cultivo de carinata da presente invenção, nenhuma mudança indireta de uso de terra ocorre visto que o cultivo de carinata substitui um período de pousio em uma rotação de cultura e não desloca qualquer outra cultura.
[0162] O modelo BioGrace considera um fator adicional no cálculo da emissão GHG líquida —isto é,as reduções antecipadas em emissões de GHG que podem resultar no caso de práticas de gerenciamento de aprimorada que é aplicada para o cultivo da cultura de bioenergia em relação à situação de linha de base. A redução de emissão, denominada de Esca, supõe que as práticas de gerenciamento de terra aprimoradas resultam em sequestro de carbono aumentado, desse modo, deslocando uma porção das emissões produzidas durante as fases de cultivo, processamento e transporte da via. No caso específico de carinata cultivada conforme descrito no presente documento, as reduções adicionais de emissão são esperadas devido à mudança de lavoura completa para nenhuma lavoura, e a substituição de pousio por uma cultura de cobertura que retorna uma alta proporção de sua biomassa de volta para o solo. O modelo BioGrace quantifica e atribui um valor Esca com base nesses aprimoramentos, que é, então, subtraído das emissões líquidos de toda a via (Tabela 23). TABELA 23: SOMA DE EMISSÕES ASSOCIADAS A UMA VIA (PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL DE HVO DO ÓLEO DE CARINATA) *os números entre parênteses são negativos
[0163] A Tabela 23 também resume as emissões de GHG cuja ocorrência é calculada por todo o óleo de carinata para as vias de HVO quando a carinata foi produzida na Fazenda 1 e Fazenda 2. Visto que ambas as fazendas estão dentro das mesmas zonas de solo e climáticas, estão geograficamente próximas dentre si e a cultura é processada de maneira idêntica ao mesmo desfecho, conclui-se que as fases de processamento e transporte serão muito semelhantes em termos de emissões. Conforme pode ser visto, a única fase que mostra diferença nas emissões entre as duas é a fase de cultivo e reflete a variação nas práticas empregadas em cada fazenda. Essas incluem diferença em acres semeados, taxa de semeadura, níveis de insumo (particularmente, à base de nitrogênio), energia usada em cultivo e, por fim, rendimento de cultura. No entanto, conforme mostrado na Tabela 24, as emissões resultantes no ciclo de vida de GHG para a carinata para a via de HVO de -14,2 g de CO2 eq./MJ (Fazenda 1) e 3,5 g de CO2 eq./MJ (Fazenda 2) são significativamente inferior às emissões em ciclo de vida associadas a uma via de produção para diesel derivado de petróleo, a 83,8 g de CO2eq./MJ (WTT Apêndice 1, v3 parágrafo 2,1 & 3; Z1), fornecendo reduções entre 96 e 117% em emissões de GHG em relação ao combustível diesel. TABELA 24: INTENSIDADE DE CARBONO (CI) E REDUÇÕES DE EMISSÃO DE GHG EM RELAÇÃO À REFERÊNCIA DO COMBUSTÍVEL FÓSSIL DeJong, et al., 2017
[0164] Exemplo 8: Brassica carinata sequencialmente cultivada após soja como uma cobertura de inverno; efeito de uso de estrume em emissões de GHG durante cultivo. Brassica carinata foi cultivada sequencialmente durante inverno 2015 a 2016 como uma cultura de cobertura de inverno, substituindo pousio, em duas fazendas no SE EUA (Fazenda A localizada próxima do Fort Valley, GA e Fazenda B localizada próximo de Dublin, GA). Essa região está dentro de uma zona climática classificada como temperado quente úmido, conforme descrito acima e na Tabela 2. Os solos constatados nessa região da Geórgia estão dentro da classificação geral de tipo de solo de argila de baixa atividade (consultar 2010/335/U.E.; Decisão de comissão de 10 de junho de 2010 em diretrizes para o cálculo de estoques de carbono da terra para a finalidade do Anexo V para a Diretiva 2009/28/EC). Os campos de ambas as fazendas foram semeados com Brassica carinata Avanza 641 de acordo com os procedimentos delineados no Guia de Cultivadores de Agrisoma para a região (https://agrisoma.com/ckfinder/userfiles/files/2017_18_SE_Handbook.pdf); para detalhes específicos de cultivo, consultar a Tabela 25. As quantidades de insumos de fertilizante usadas em ambas as fazendas são listradas na Tabela 25 e se basearam nos resultados de análise de solo para determinar quantidades de nutrientes adicionados para alcançar as faixas recomendadas no guia do cultivador. No caso da fazenda A, todo o nitrogênio foi aplicado na forma de fertilizante de nitrogênio inorgânico, ao passo que no caso da fazenda B, uma mistura de fertilizante de nitrogênio inorgânico e estrume foi empregada.
[0165] A fim de avaliar com precisão a totalidade de emissões de GHG associadas ao cultivo de carinata, os gerenciadores de fazenda registraram o uso de combustível de todo o maquinário da fazenda usado durante o cultivo e colheita das culturas de carinata (Tabela 26). Toda a rega em todos os lugares foi obtida por meio de da combinação de precipitação natural assim como irrigação complementar. Quando madura, a semente foi colhida por corte reto por meio de uma colheitadeira e praticamente todos os materiais de planta, além do grão coletado, foram devolvidos ao campo. Os rendimentos por área unitária de grão de carinata colhidos (em teores de unidade especificada) de ambas as fazendas são tabelados na Tabela 25. TABELA 25: CULTIVO DE DETALHES DE CARINATA (FAZENDA A E FAZENDA B)
[0166] A fim de calcular a pegada de GHG do cultivo de carinata com e sem o uso de estrume, o modelo BioGrace v 1.4 foi usado (http://www. Biograce.net), conforme descrito no exemplo 6, com uso dos mesmos princípios para considerar as emissões de GHG para insumos de cultivo e uso de combustível durante cultivo e transporte. Para efeito desse exemplo, no entanto, embora a matéria-prima produzida seja usada primeiramente para produção de HVO para uso como substituição de combustível drop in em aplicações de combustível de transporte de aviação, o modelo BioGrace é usado somente para considerar as emissões de GHG da fase de cultivo de um carinata com base na via de biocombustível, incluindo colheita, secagem e transporte do grão a uma localização de armazenamento, de modo a demonstrar o potencial para cultivo de carinata a fim de reduzir a intensidade de carbono de uma via de combustível para biocombustível associado sob condições de cultivo em que carinata é cultivada com cobertura de inverno substituindo pousio em um fazenda dentro da zona de clima temperado quente úmido assim como permitindo a avaliação do impacto de estrume usado na fase de cultivo na intensidade de carbono do biocombustível HVO resultante. No entanto, a fim de estimar as emissões de GHG consistentemente de maneira que respeitasse a unidade funcional, o rendimento suposto de HVO para a via abreviada foi considerado 0,58 MJ HVO/ MJ de o grão de carinata colhido. O fator de alocação para as três primeiras etapas da produção de óleo de carinata (cultivo, secagem e transporte de grão) é 0.613, conforme descrito anteriormente.
[0167] Todas as emissões tabeladas durante a fase de cultivo, secagem e transporte foram adicionados para fornecer um valor de emissão total (expresso como intensidade de carbono) para a fase de cultivo (consultar a Tabela 26 para emissões em fase de cultivo para Fazenda A e Fazenda B). Conforme descrito anteriormente, para as etapas de cultivo, secagem e transporte de grão, um fator de alocação é aplicado às emissões para considerar o fato de que a fração de óleo de carinata compreende 63% da energia da semente e representa a fração que é processada exclusivamente em HVO. Desse modo, até o ponto que o óleo de carinata é extraído do grão, como emissões produzidas são multiplicadas pelo dito fator de alocação, para gerar as emissões então chamadas alocadas para cada uma dentre as etapas de cultivo, secagem e transporte de grão (consultar a Tabela 27). TABELA 26: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA SEM (FAZENDA A) OU COM (FAZENDA B) O USO DE ESTRUME * Uso de estrume não incorrerá em emissões diretas devido à fabricação, porém causará emissões indiretas (capturadas no cálculo de emissões de N2O no campo) TABELA 27: Emissões devido ao cultivo de carinata sem (Fazenda A) ou com (Fazenda B) o uso de estrume
[0168] O modelo BioGrace considera um fator adicional no cálculo da emissão líquida de GHG —isto é,as reduções antecipadas nas emissões de GHG que podem resultar de práticas de gerenciamento de terra aprimoradas que são aplicadas durante o cultivo da cultura de bioenergia em relação a uma situação de linha de base em que as práticas de gerenciamento não foram modificadas. A redução de emissão, denominada de Esca, supõe que as práticas de gerenciamento de terra aprimoradas resultam em sequestro de carbono aumentada na terra gerenciada, desse modo, deslocando uma porção das emissões produzidas durante o cultivo, fases de processamento e de transporte da via. No caso específico da carinata cultivada, conforme descrito no presente documento, as reduções adicionais de emissão são esperadas devido à mudança de lavoura média para lavoura reduzida, a substituição de pousio com uma cultura de cobertura de solo que devolve uma alta proporção de sua biomassa para o solo na colheita, assim como o uso de estrume que também contribui para a conservação de carbono no solo. O modelo BioGrace quantifica e atribui um valor de Esca em unidades de toneladas de CO2 devolvidos ao solo/ha/ano com base nesses aprimoramentos (consultar os valores Esca na Tabela 28 para fazenda A e a Tabela 29 para Fazenda B). Isso é convertido subsequentemente em toneladas de CO2devolvidos ao solo/ MJ de biocombustível HVO produzido que serve para reduzir as emissões líquidas de toda a via. TABELA 28: MUDANÇAS DE CARBONO ORGÂNICO DE SOLO DEVIDO A GERENCIAMENTO DE TERRA APRIMORADO (FAZENDA A — SEM ESTRUME) TABELA 29: MUDANÇAS DE CARBONO ORGÂNICO DE SOLO DEVIDO AO GERENCIAMENTO DE TERRA APRIMORADO (FAZENDA B COM ESTRUME)
[0169] Conforme pode ser visto na Tabela 30, as emissões de CO2eq por MJ de HVO produzido durante as fases de cultivo, secagem e expedição do grão para ambas as fazendas são negativas (isto é,-18,7 toneladas de CO2eq/ MJ de HVO produzido para fazenda A e -114,35 toneladas de CO2eq/ MJ de HVO produzido para fazenda B), indicando que o cultivo de carinata sob condições e práticas descritas no presente documento resultou em reduções líquidas de CO2eq atmosférico, respectivamente, de, substancialmente aumentando-se os níveis de carbono orgânico de solo devido à incorporação líquida de resíduos de colheita que contêm carbono, dejetos de folhas e material de raiz, reduzindo-se a perda de carbono do solo empregando-se lavoura reduzida e, no caso da fazenda B, aprimorando-se a retenção de estrutura do solo e carbono pelo uso de estrume. TABELA 30: SOMA DE EMISSÕES ASSOCIADAS À VIA (PRODUÇÃO DE HVO DA MATÉRIA-PRIMA DE CARINATA) SEM (FAZENDA A) OU COM (FAZENDA B) ESTRUME *os números entre parênteses são negativos
[0170] Conforme pode ser visto na Tabela 26, o uso de estrume na Fazenda B entalha um aumento significativo nas emissões de CO2eq associadas a emissões N2O diretas e indiretas. De fato, considerando somente a contribuição das etapas de cultivo, secagem e transporte de grão, a Fazenda 2 demonstra um nível 1,65 superior de emissões de CO2 eq. sobre aqueles da fazenda A. No entanto, isso é mais do que compensado pelo aumento de 2,8 vezes em depósitos anuais de carbono no solo observado para fazenda B sobre a fazenda A (consultar as Tabelas 28 e 29). Desse modo, em ocorrências em que um agricultor pode querer cultivar carinata em solos com fertilidade relativamente baixa (particular até o ponto que os níveis de nitrogênio são uma preocupação), é claramente vantajoso para o agricultor o estrume como um substituto para fertilizantes inorgânicos (especialmente, nitrogênio inorgânico) para alcançar níveis de fertilidade exigidos e rendimentos máximos de carinata, uma vez que pode se deslocar e reduzir adicionalmente os níveis de emissões de GHG devido aos efeitos benéficos da aplicação de estrume no acúmulo de carbono de solo.
[0171] Embora a análise atual considere somente uma porção do via de biocombustível de HVO, fica claro para as pessoas versadas na técnica que a aplicação das práticas ideais descritas no presente documento ao cultivo de carinata para produzir uma matéria-prima para produção de HVO e biocombustíveis de baixa intensidade de carbono permite que as reduções significativas fornecidas durante as fases de cultivo de carinata, secagem e transporte de grão sejam aplicadas contra as emissões geradas durante as últimas fases da via (isto é, extração de óleo, transporte e armazenamento da matéria-prima óleo, conversão de matéria-prima em HVO, armazenamento e distribuição por transporte de HVO). Em vez disso, as práticas descritas para a Fazenda B são aplicadas à via de produção de HVO descrita no Exemplo 7, uma intensidade de carbono líquida negativa para toda a via de produção de HVO seria obtida mais prontamente. Quanto mais negativa a intensidade de carbono para as fases de cultivo, secagem e transporte de grão, uma maior a gama de opções de transporte para matéria-prima e HVO pode ser considerada ainda minimizando as emissões gerais de GHG da via de biocombustível.
[0172] Exemplo 9: O potencial de redução de GHG para baixo biocombustível CI produzido a partir da matéria-prima produzida a partir do cultivo sequencial de Brassica carinata como cobertura de inverno seguindo o cereal (milho) em clima úmido tropical (Flórida/SE EUA). Esse exemplo demonstra a emissão de redução de GHG obtida durante cultivo de carinata sequencialmente cultivado como cultura de cobertura na zona de clima úmido tropical, conforme exemplificado por uma produção de carinata após o cereal no Norte da Flórida (descrito anteriormente no exemplo 2). Conforme nos exemplos anteriores, as emissões devido ao cultivo de carinata como uma cultura de cobertura de inverno após o milho na zona de clima úmido tropical terem sido calculadas com uso do modelo BioGrace, supondo o HVO como produto final e são resumidos na Tabela 31 como g CO2eq/MJ de HVO produzido. As emissões devido ao cultivo e colheita, a secagem e transporte do grão foram tabelados antes e após a aplicação de um fator de alocação que é usado para considerar o fato de que somente a porção de óleo do grão contribui para as emissões de GHG nessa porção da via de biocombustível. Conforme pode ser visto, após a aplicação do fator de alocação, as emissões totais do cultivo, secagem e transporte do grão foi constatada como 47,9 g CO2eq/MJ do HVO produzido. TABELA 31: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA
[0173] A Tabela 32 resume os benefícios que podem ser acumulados devido ao fato de que a adoção de uma rotação de milho e carinata e o aprimoramento de práticas de gerenciamento de terra associado. O modelo BioGrace compara acúmulo de carbono de solo antes e após a aplicação da nova prática agrícola. Na situação de linha de base, a terra é mantida lavrada levemente então mantida sob condições de pousio durante o recebimento de baixos níveis de insumos, ao passo que na situação modificada, uma cultura de carinata de cobertura é cultivada sob condições sem lavoura e altos níveis de insumos. O resultado líquido dessa mudança na prática é contribuição líquida anual significativa de carbono aos estoques de solo existentes, devido à devolução de carbono acumulado dos resíduos vegetais e material de raiz que permanece após a colheita. O modelo BioGrace prevê um aumento líquido de carbono no solo expresso como 1,02 tonelada de CO2/ha/ano devido ao cultivo de carinata sob práticas de gerenciamento de terra aprimoradas sobre a linha a de base. Visto que o carbono é derivado de planta em sua maior parte por meio de fixação fotossintética do CO2 atmosférica, isso representa uma remoção líquida de CO2 da atmosfera e sequestrada no solo. A redução de emissão de GHG líquida também pode ser expressa em relação à quantidade de HVO produzido, 36,59 g de CO2eq/MJ HVO e esse bônus ou valor de Esca pode ser usado para deslocar as emissões de GHG que são produzidas durante todo o curso da via de biocombustível. Isso é mostrado na Tabela 33 em que os valores de Esca são subtraídos da emissão líquida acumulada do cultivo, secagem e transporte do grão. Conforme pode ser visto um net emissão de GHG de 11,42 g de CO2eq./J HVO é produzido após subtração do fator de Esca. Diferentemente de alguns exemplos do cultivo de carinata, a intensidade de carbono da via que compreende o cultivo de carinata como inverno pousio após milho na zona de clima úmido tropical, secagem e transporte do grão colhido para pontos de coleta permanece positiva até mesmo após subtração do bônus Esca, indicando que as emissões de GHG líquidas estão sendo liberadas. Isso é devido, parcialmente, aos altos níveis de nitrogênio usados no cultivo de carinata nesse estudo e contribuição associada às emissões no campo de GHG durante a fase de cultivo.
[0174] No entanto, caso a insumo nitrogênio possa ser reduzida em 50% (isto é, de 141 kg/ha a 70 kg/ha) sem impactar significativamente os rendimentos de carinata (baixa utilização de nitrogênio), as emissões de GHG durante fase de cultivo poderia ser reduzida de 47,9 g de CO2eq/MJ HVO a 30,1 g de CO2eq/MJ HVO (Tabela 33) devido a emissões em ciclo de vida reduzidas associadas à fabricação do fertilizante de nitrogênio assim como redução de emissões no campo. Quando o transporte e Esca são fatorados, as emissões se tornam negativos (-6,4 g de CO2eq/MJ HVO) indicando uma redução líquida dos níveis atmosféricos de CO2 como resultado de cultivo de carinata, que pode ser usado para desviar as emissões para outras fases da via de biocombustível. Esse exemplo ilustra como a maximização da eficiência de uso do nitrogênio do cultivo de carinata pode causar impacto significativo em redução de emissões de GHG associado à baixa fabricação de biocombustível CI. TABELA 32: REDUÇÃO DE EMISSÃO DEVIDO AO GERENCIAMENTO APRIMORADO DE TERRA TABELA 33: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA *os números entre parênteses são negativos
[0175] Exemplo 10: As emissões de GHG devido ao cultivo de Brassica carinata como cobertura de verão seguindo o legume (lentilha) em clima seco temperado frio. Esse exemplo demonstra a emissão de redução de GHG obtida com uso de carinata como uma cultura de cobertura de verão cultivada para produção de matéria-prima para fabricação de biocombustível. Conforme em exemplos anteriores, as emissões devido ao cultivo de carinata como uma cultura de cobertura de verão após as lentilhas na zona de clima frio seco temperado são calculadas com uso do modelo BioGrace, supondo o HVO como produto final, conforme descrito anteriormente, e resumido na Tabela 34 (situação 1 do uso de N inorgânico com 110 kg/ha) e na Tabela 35 (situação 2 de uso de N inorgânico 2 com 55 kg/ha) como g de CO2eq/MJ de HVO produzido. As emissões devido ao cultivo e colheita do grão, a secagem e transporte do grão são tabelados antes e após a aplicação de um fator de alocação que é usado para considerar o fato de que somente a porção de óleo do grão contribui para as emissões de GHG nessa porção da via de biocombustível. Conforme pode ser visto comparando-se os dados nas Tabelas 34 e 35, as emissões de GHG para secagem e transporte do grão são idênticas para ambas as situações de uso de nitrogênio, porém são substancialmente diferentes para a fase de cultivo, sendo que a situação 2 mostra emissões muito mais baixas previstas pelo modelo BioGrace. Isso reflete as emissões no campo mais baixas resultantes de quantidades mais baixas de fertilizante de nitrogênio que é aplicada a uma cultura. Desse modo, a exigência inferior para fertilizante à base de nitrogênio acoplado com a capacidade para manter rendimentos é um benefício antecipado do uso de lentilhas e outra espécie de cultura leguminosa em rotações com carinata e oferece benefícios adicionais na forma de emissões significativamente em redução de gases de efeito estufa durante cultivo. TABELA 34: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA SITUAÇÃO 1) TABELA 35: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA SITUAÇÃO 2)
[0176] A Tabela 36 resume os benefícios que podem se acumular como consequência da adoção de uma rotação de lentilha/carinata e o aprimoramento associado de práticas de gerenciamento de terra. O modelo BioGrace compara acúmulo de carbono de solo antes e após a aplicação da nova prática agrícola. Na situação de linha de base, a terra é pode permanece pousio e baixos níveis recebidos de insumos, ao passo que na situação modificada, uma cultura de carinata de cobertura é cultivada. Embora isso entalhe a aplicação de mais insumos, o resultado líquido do cultivo de carinata é contribuição líquida anual significativa de carbono aos estoques de solo existente, devido à devolução de carbono acumulado de resíduos vegetais e material de raiz devolvido após a colheita. O modelo BioGrace prevê um carbono de solo aumentado líquido expresso como 0,73 toneladas de CO2 /ha/ano devido ao cultivo de carinata, sobre a linha de base. Visto que o carbono é derivado de planta em sua maior parte por meio de fixação fotossintética do CO2 atmosférica, isso representa uma remoção líquida de CO2 da atmosfera e sequestrada no solo. A redução de emissão de GHG líquida também pode ser expressa em relação à quantidade de HVO produzido, 30,32 g de CO2eq/MJ HVO e esse bônus ou valor de Esca pode ser usado para deslocar as emissões de GHG que são produzidas durante o curso da via. Isso é mostrado na Tabela 37 em que os valores de Esca são subtraídos da emissão líquida acumulada do cultivo, secagem e transporte do grão. Conforme pode ser visto na situação 1 (alta utilização de nitrogênio), uma emissão de GHG líquida de 8,2 g de CO2eq/MJ HVO é produzido após adição do fator Esca; no entanto, na situação 2 (baixa utilização de nitrogênio), um uma redução GHG líquida de 4,5 g de CO2eq/ MJ HVO é obtida. Essa intensidade de carbono negativa pode ser usada para desviar emissões que podem ocorrer em outras fases da via de produção de HVO, tais como processamento, refinação e hidrotratamento do óleo de carinata, ajudando a reduzir as emissões gerais da via. Desse modo, o aumento da eficiência de uso de nitrogênio da fase de cultivo e o aprimoramento das práticas de gerenciamento de terra associadas a cultivo podem resultar em intensidade de carbono cada vez mais negativa para essa fase de via e pode reduzir significativamente as emissões gerais de GHG de toda a via de biocombustível. TABELA 36: GERENCIAMENTO APRIMORADO DE TERRA (SITUAÇÃO 1 E 2 DE NITROGÊNIO INORGÂNICO) TABELA 37: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA COM ALTO (110 KG/HA) N INORGÂNICO E BAIXO N INORGÂNICO (55 KG/HA) *os números entre parênteses são negativos
[0177] Exemplo 11: Redução de emissão de GHG devido a cultivo sequencial de Brassica carinata como cobertura de inverno seguindo Legume (soja) em clima úmido temperado quente (Uruguai). Esse exemplo demonstra a emissão de redução de GHG obtida com uso de carinata como uma cultura de cobertura de inverno, substituindo pousio, cultivado para produção de matéria-prima para fabricação de biocombustível. As emissões devidas a cultivo de carinata como uma cultura de cobertura de inverno sequencial após feijões-soja na zona de clima úmido temperado quente foram, então, calculadas com uso do modelo BioGrace, supondo HVO como produto final, conforme descrito anteriormente, e resumido na Tabela 38 como g de CO2eq/MJ de HVO produzido. Conforme descrito anteriormente, as emissões devido ao cultivo e colheita, secagem e transporte do grão foram tabelados antes e após a aplicação de um fator de alocação que é usado para considerar o fato de que somente a porção de óleo do grão contribui para as emissões de GHG nessa porção da via de biocombustível. Conforme pode ser visto, após a aplicação do fator de alocação, as emissões totais do cultivo, secagem e transporte do grão foi constatada como 27,1 g CO2eq/MJ do HVO produzido. TABELA 38: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA
[0178] A Tabela 39 resume os benefícios que podem se acumular como consequência da adoção de uma rotação de feijão-soja/carinata e o aprimoramento associado de práticas de gerenciamento de terra. O modelo BioGrace compara acúmulo de carbono de solo antes e após a aplicação da nova prática agrícola. Na situação de linha de base, a terra foi pôde permanecer pousio e recebeu baixos níveis de insumos enquanto na situação modificada, uma cultura de carinata de cobertura é cultivada e níveis superiores de insumos foram aplicados. Embora isso entalhe a aplicação de mais insumos, o resultado líquido do cultivo de carinata é contribuição líquida anual significativa de carbono aos estoques de solo existente, devido à devolução de carbono acumulado de resíduos vegetais e material de raiz devolvido após a colheita. O modelo BioGrace previu um aumento líquido no solo carbono expresso como 1,41 tonelada de CO2 /ha/ano devido ao cultivo de carinata, sobre aquele da situação de linha de base. Visto que o carbono é derivado de planta em sua maior parte por meio de fixação fotossintética do CO2 atmosférica, isso representa uma remoção líquida de CO2 da atmosfera e sequestrada no solo. A redução de emissão de GHG líquida foi também expressa em relação à quantidade de HVO produzida, 50,91 g de CO2eq/MJ HVO, e esse bônus ou valor de Esca foi, então, usado no modelo BioGrace para desviar as emissões de GHG produzidas durante o curso da via. Isso é mostrado na Tabela 39 em que o valor de Esca foi subtraído da emissão líquida acumulada do cultivo, secagem e transporte do grão que resulta em uma emissão negativa de GHG de 23,8 g de CO2eq/ MJ de HVO. Em outras palavras, sob as condições do cultivo usado nesse estudo, o cultivo de Brassica carinata para produzir grão oleaginoso pode reduzir os níveis de CO2 atmosférico. Essa intensidade de carbono negativa pode ser usada para desviar emissões que podem ocorrer em outras fases da via de produção de HVO, tais como processamento, refinação e hidrotratamento do óleo de carinata, ajudando a reduzir as emissões gerais da via. Contribuindo para a intensidade de carbono negativa da fase de cultivo são fatores tais como eficiência de uso de nitrogênio e práticas de gerenciamento aprimorado de terra associado ao cultivo de carinata. TABELA 39: GERENCIAMENTO APRIMORADO DE TERRA TABELA 40: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA *os números entre parênteses são negativos
[0179] Exemplo 12: As reduções de GHG como resultado do cultivo sequencial de Brassica carinata como cultura de cobertura de inverno seguindo cereal (trigo) na Nova Gales do Sul. Esse exemplo demonstra a emissão de redução de GHG obtida com uso de carinata como cultura de cobertura nas zonas de clima temperado quente seco e tropical seco, conforme tipicamente pelo cinturão de trigo da Nova Gales do Sul do leste da Austrália. Conforme nos exemplos anteriores, as emissões devido a cultivo de carinata sequencial como uma cultura de cobertura de inverno após o trigo na zona de clima temperado quente são calculados com uso do modelo BioGrace, supondo o HVO como produto final e são resumidos na Tabela 41 (para alto uso de N inorgânico) e a Tabela 42 (para baixo uso de N inorgânico) como g de CO2eq/MJ de HVO produzido. As emissões devido ao cultivo e colheita do grão, a secagem e transporte do grão são tabeladas antes e após a aplicação de um fator de alocação que é usado para considerar o fato de que somente a porção de óleo do grão contribui para as emissões de GHG nessa porção da via de biocombustível. Conforme pode ser visto, após a aplicação do fator de alocação, as emissões totais do cultivo, secagem e transporte do grão são constatadas com 38,8 g de CO2 eq. /MJ de HVO produzido na situação em que altas quantidades de fertilizante de nitrogênio inorgânico são usadas durante cultivo de carinata e 25,5 g de CO2eq /MJ de HVO produzido no caso de baixo uso de fertilizante de nitrogênio inorgânico. TABELA 41: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA (ALTO N INORGÂNICO) TABELA 42: EMISSÕES DEVIDO TO CULTIVO DE CARINATA (BAIXO N INORGÂNICO)
[0180] A Tabela 43 resume os benefícios que podem ser acumulados como consequência da adoção de uma rotação de trigo-carinata e o aprimoramento associado de práticas de gerenciamento de terra sob os tipos de zona climática e solos especificados. O modelo BioGrace compara acúmulo de carbono de solo antes e após a aplicação da nova prática agrícola. Na situação de linha de base, a terra é mantida lavrada levemente então mantida sob condições de pousio durante o recebimento de baixos níveis de insumos, ao passo que na situação modificada, uma cultura de carinata de cobertura é cultivada sob condições sem lavoura e altos níveis de insumos. O resultado líquido dessa mudança na prática é contribuição líquida anual significativa de carbono aos estoques de solo existentes, devido à devolução de carbono acumulado dos resíduos vegetais e material de raiz que permanece após a colheita.
[0181] O modelo BioGrace prevê um aumento líquido de carbono no solo expresso como 0,97 tonelada de CO2/ha/ano devido ao cultivo de carinata sob práticas de gerenciamento de terra aprimoradas sobre a linha a de base. Visto que o carbono é derivado de planta em sua maior parte por meio de fixação fotossintética do CO2 atmosférica, isso representa uma remoção líquida de CO2 da atmosfera e sequestrada no solo. A redução de emissão de GHG líquida também pode ser expressa em relação à quantidade de HVO produzido, 35 g de CO2eq/MJ HVO e esse bônus ou valor de Esca pode ser usado para deslocar as emissões de GHG que são produzidas durante todo o curso da via de biocombustível. Isso é mostrado na Tabela 44 em que os valores de Esca são subtraídos da emissão líquida acumulada do cultivo, secagem e transporte do grão. Conforme pode ser visto no caso do cultivo com alto nitrogênio inorgânico uma emissão líquida de GHG de 3,8 g de CO2eq /J HVO é produzida após a subtração do Esca fator. Diferentemente de outros exemplos de cultivo de carinata, a intensidade de carbono da via que compreende o cultivo de carinata como inverno pousio após o trigo na zona temperado quente seco/tropical seco que abrange NSW, seguido por secagem e transporte do grão colhido até os pontos de coleta, permanece positiva até mesmo após a subtração do bônus de Esca, indicando que as emissões líquidas de GHG estão sendo liberadas. Isso é devido, parcialmente, aos altos níveis de nitrogênio usados no cultivo de carinata nesse estudo e contribuição às emissões no campo de GHG durante a fase de cultivo. TABELA 43: REDUÇÃO DE EMISSÃO DEVIDO AO GERENCIAMENTO APRIMORADO DE TERRA
[0182] No entanto, caso a insumo nitrogênio possa ser reduzida em 50% (isto é, de 110 kg/ha a 55 kg/ha) sem impactar significativamente os rendimentos de carinata (baixa utilização de nitrogênio), as emissões de GHG durante fase de cultivo poderia ser reduzida de 37,5 g de CO2eq/MJ HVO a 24,2 g de CO2eq/MJ HVO (Tabela 44) devido a emissões em ciclo de vida reduzidas associadas à fabricação do fertilizante de nitrogênio assim como redução de emissões no campo. Quando o transporte e Esca são fatorados, as emissões gerais na situação de baixo nitrogênio são reduzidas para -9,5 CO2eq/MJ HVO, representado uma diminuição líquida de níveis atmosféricos de CO2 como resultado de cultivo de carinata sob essas condições. Esse exemplo e o exemplo anterior servem para ilustrar o efeito que as diferenças no tipo de solo e região climática podem exercer na capacidade do cultivo de carinata e práticas ideais associadas para reduzir emissões de gás de efeito-estufa. TABELA 44: EMISSÕES DEVIDO AO CULTIVO DE CARINATA *os números entre parênteses são negativos
[0183] Exemplo 13: Efeito do uso de estrume em emissões de GHG e sequestro durante cultivo de Brassica carinata. Durante o inverno de 2016 a 2017, Brassica carinata foi cultivada em 13 fazendas independentes na porção central da Geórgia EUA. A fim de avaliar a adesão a práticas sustentáveis, uma produção de carinata nessas fazendas foi cuidadosamente auditada. Os dados obtidos no uso de energia e as emissões de GHG para todas as etapas do processo de cultivo foram analisados pelo uso da planilha de calculador de emissões de GHG BioGrace GHG Biofuel, versão 4d, conforme descrito nos Exemplos. De interesse particular foi a avaliação dos efeitos do uso de estrume (nesse caso, detritos de galinhas) nos níveis de emissão de GHG do cultivo de carinata, quando usado como uma substituição parcial ou completa para nitrogênio inorgânico. Seis das 13 fazendas empregaram estrume como fertilizante em combinação com nitrogênio inorgânico, ou em um caso, como uma substituição completa para nitrogênio inorgânico, enquanto o restante empregou nitrogênio inorgânico exclusivamente em suas mesclas de fertilizante O cultivo em todas as fazendas incluiu o uso de práticas de gerenciamento de terra aprimoradas descritas no presente documento, incluindo lavoura reduzida e o uso de carinata como uma cultura de cobertura em rotação com cultura de cereal, cultura leguminosa, algodão ou sésamo.
[0184] A Tabela 45 resume os dados obtidos dessas fazendas. Para efeito desse estudo, supôs-se que o grão de carinata produzido fornece matéria-prima para produção de HVO biodiesel e, então, os cálculos intermediários de GHG para a via foram normalizados em relação ao teor de energia do biodiesel HVO, conforme descrito anteriormente. As emissões equivalentes de CO2 foram calculadas a partir dos dados de cultivo e emissões compreendidas das seguintes etapas: fabricação de insumos, uso de combustível de maquinário de fazendo, produção de semente comercial usada para iniciar o cultivo, secagem de uma semente e transporte de uma semente. As emissões diretas e indiretas de nitrogênio orgânico e inorgânico aplicados ao campo foram também quantificadas e incluídas. Como resultado de práticas de gerenciamento aprimorado de cultivo e de terra, alguma porção das emissões de CO2 foi impedir de ser liberada na atmosfera e, em vez disso, foi incorporada no agrupamento de carbono orgânico de solo, desse modo, reduzindo a emissão líquida. Esse último efeito, conhecido como Esca, pode ser quantificado, conforme descrito anteriormente, e é então subtraído do CO2eq produzido pelas fontes mencionadas acima para gerar uma emissão de cultivo líquido para cada fazenda. Conforme pode ser visto na Tabela 45, todas as fazendas produziram emissões negativas para a fase de cultivo da via, indicando que o cultivo de carinata com uso dos métodos descritos no presente documento efetuou uma remoção líquida de CO2 atmosférica. As fazendas que empregam estrume como uma fonte de nutriente obtiveram uma redução de CO2 atmosférico mais alta que aquelas que usam somente nutrientes inorgânicos. Um motivo para isso pode ser observado no efeito do uso de estrume no acúmulo de carbono ao solo, em que as fazendas que empregaram o estrume demonstraram um nível muito mais alto de acúmulos de carbono no solo do que fazendas que empregam somente nitrogênio inorgânico.
[0185] No estudo descrito no presente documento, os dados não foram obtidos diretamente dos últimos estágios da via de produção de HVO. No entanto, uma vez que o grão é consolidado, pode-se considerar que as etapas subsequentes da via são comuns todas as fontes do grão. As emissões associadas à energia usada na extração de óleo e conversão do óleo matéria-prima em biodiesel HVO são bem entendidas e são primeiramente uma função da quantidade de matéria-prima usada. Embora as distâncias e modalidades de transporte, distribuição e armazenamento de matéria- prima e combustível finalizado possam ser muito variáveis, para efeito desse exemplo, distância e tipo de combustível de transporte foram empregados para fornecer dados para computar as emissões líquidas para tal via de amostra e essas foram adicionadas aos dados de emissão de fase de cultivo real mencionados acima descritos anteriormente para obter uma intensidade de carbono geral para HVO produzido através de produção agrícola de carinata e matéria-prima de carinata. Conforme pode ser visto na Tabela 45, na maioria dos casos, a intensidade de carbono do HVO produzido por essa via padrão é negativa, indicando uma redução líquida em níveis de GHG atmosféricos em relação à produção de diesel de uma matéria-prima de combustível fóssil. O maior benefício da redução de GHG é obtido da matéria-prima obtida de fazendas com uso de estrume na fase de cultivo.
[0186] Fica claro que o quanto maior for a possibilidade de redução das emissões de CO2eq na fase de cultivo, através das práticas aprimoradas descritas no presente documento, incluindo o uso de práticas reduzidas ou sem lavoura, irrigações reduzidas, assim como o uso de estrume, maior será o desvio das emissões que surgem das fases de não cultivo subsequentes da via que são mais dependentes dos fatores variáveis de distâncias e modalidades de transporte, distribuição e armazenamento de matéria-prima e combustível finalizado. TABELA 45: IMPACTO DO USO DE ESTRUME EM EMISSÕES DE CO2EQ DEVIDO PARA O CULTIVO DE CARINATA E NO CI DE DIESEL HVO PRODUZIDO COM O USO DE MATÉRIA-PRIMA DE CARINATA 1Todas as fazendas listadas cultivaram Brassica carinata na Geórgia central no inverno de 2016 a 2017 2Compreende emissões de CO2eq do cultivo, secagem de grão e transporte de grão menos o valor de Esca, conforme descrito no Exemplo 8 3Com base em uma via que compreende os reais dados de cultivo para cada fazenda complementados com dados de emissão de processamento e extração de óleo assim como transporte simulado de óleo e de combustível, dados de armazenado e de distribuição de emissão. 4Com base em padrão CI para diesel de petróleo de 83,8 de CO2eq/MJ, de acordo com o calculador de emissões BioGrace v 1.4d REFERÊNCIAS:
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[0224] Todas as publicações e pedidos de patente citados neste relatório descritivo são incorporadas no presente documento a título de referência como se cada publicação ou pedido de patente individual tivesse indicado específica e individualmente para ser incorporado a título de referência. A citação de qualquer publicação serve para sua revelação anterior à data de depósito e não deve ser interpretada como uma admissão de que a presente invenção não pode ser antecipar tal publicação devido a invenção anterior.
[0225] Embora a invenção supracitada tenha sido descrita mais detalhadamente a título de ilustração e de exemplo com propriedade de clareza de entendimento, fica prontamente evidente para as pessoas versadas na técnica à luz dos ensinamentos da presente invenção que determinadas mudanças e modificações podem ser feitas às mesmas sem haver afastamento do espírito ou do escopo das reivindicações anexas.
[0226] Deve-se verificar que, conforme usado no presente relatório descritivo e nas reivindicações anexas, as formas no singular “um”, “uma”, “o“ e “a” incluem a referência do plural salvo quando o contexto ditar claramente de outro modo. A menos que seja definido de outra forma, todos os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm os mesmos significados conforme comumente entendido por um indivíduo de habilidade comum na técnica a qual esta invenção pertence.
[0227] A conjunção "e/ou", conforme usada no presente documento, no presente relatório descritivo e nas reivindicações, devem ser entendidos como significando "qualquer um ou os dois" dos elementos então combinados, isto é, elementos que estão presentes em conjunto em alguns casos e presentes separados em outros casos
[0228] Múltiplos elementos listados com "e/ou" devem ser construídos da mesma maneira, isto é, "um ou mais" dos elementos então combinados. Outros elementos podem estar opcionalmente presentes diferentes dos especificamente identificados pela conjunção "e/ou", esteja relacionada ou não relacionada a esses elementos especificamente identificados. Desse modo, como um exemplo não limitativo, uma referência "A e/ou B", quando usada em combinação com linguagem em aberto, tais como "que compreende(m)", pode se referir, em uma modalidade, a A somente (incluindo opcionalmente elementos diferentes de B); em outra modalidade, a B somente (incluindo opcionalmente elementos diferentes de A); em ainda outra modalidade, tanto A quanto B (incluindo opcionalmente outros elementos) etc.
[0229] Conforme usado no presente documento no presente relatório descritivo e nas reivindicações, "ou" deve ser entendido como abrangendo o mesmo significado de "e/ou", conforme definido acima. Por exemplo, durante a separação de itens em uma lista, "ou" ou "e/ou" devem ser interpretados como sendo inclusivos, isto é, a inclusão de pelo menos um, como também incluindo mais do um, de vários ou uma lista de elementos e opcionalmente itens não listados.
[0230] Conforme usado no presente documento, seja no relatório descritivo ou nas reivindicações anexas, os termos de transição "que compreende”, "que inclui", "que porta", "que tem", "que contém", "que envolve” e semelhantes devem ser entendidos como inclusivos ou em aberto (isto é, significam incluindo, porém, sem limitação) e não excluem os elementos, materiais ou etapas de método não citados. Apenas os sintagmas transicionais "que consiste em e "que consiste essencialmente em, respectivamente, são sintagmas transicionais fechados ou semifechados com relação às reivindicações e aos parágrafos com modalidades exemplificativas no presente documento. O sintagma transicional “que consiste em” exclui qualquer elemento, etapa ou ingrediente que não é especificamente citado. O sintagma transicional “que consiste essencialmente em” limita o escopo dos elementos, materiais ou etapas especificados e àqueles que não afetam materialmente a característica básica (ou características básicas) da invenção revelada e/ou reivindicada no presente documento.

Claims (28)

1. Método para produção de uma matéria-prima oleosa para um biocombustível com baixa intensidade de carbono caracterizado porcompreender: a. obter um grão produzido por um método que compreende i. plantar uma variedade de Brassica carinata como uma segunda cultura em rotação por uma primeira cultura ou para substituir pousio; ii. implantar práticas de gerenciamento de terra para reduzir o uso de entradas de combustível fóssil e para maximizar a captura de carbono atmosférico por material vegetal da variedade de Brassica carinata; iii. colher a variedade de Brassica carinata para obter grão; iv. devolver cerca de 70% a cerca de 90% de todo o material vegetal da variedade de Brassica carinata, além do grão, ao solo; e b. extrair óleo a partir do grão colhido para obter uma matéria-prima oleosa; em que o biocombustível produzido a partir da matéria-prima oleosa tem um valor de intensidade de carbono que seja reduzido em pelo menos 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, ou mais gramas de energia de CO2eq/MJ produzida em relação ao valor de intensidade de carbono de combustível convencional correspondente produzido a partir da matéria-prima de combustível fóssil.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, sendo que o método para produzir o dito grão é caracterizado porcompreender adicionalmente o plantio de variedade de Brassica carinata imediatamente após uma colheita ou concomitantemente à colheita da primeira cultura para produção de cultura sequencial sem um período de pousio de intervenção.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado poro biocombustível com baixa intensidade de carbono ter um valor de intensidade de carbono que é reduzido em cerca de 50 a cerca de 200 g CO2eq/MJ em relação ao valor de intensidade de carbono de um combustível correspondente produzido a partir de uma matéria-prima de combustível fóssil.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado poras emissões de GHG resultantes da produção do biocombustível com baixa intensidade de carbono sobre seu ciclo de vida de produção serem reduzidos em cerca de 60% a cerca de 400% em relação às emissões de GHG resultante da produção de um combustível correspondente da matéria-prima de combustível fóssil.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado porusar a fração de farelo restante após o óleo ser extraído do grão colhido para produzir um aditivo alimentar rico em proteína para produção de gado.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, sendo que o método para produzir o dito grão é caracterizado porcompreender adicionalmente plantar uma nova cultura que pode ser igual à primeira cultura, ou diferente da primeira cultura, mas que não é Brassica carinata, imediatamente após ou concomitantemente à colheita de Brassica carinata sem um período de pousio de intervenção.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, sendo que o método é caracterizado porcompreender adicionalmente sequestrar CO2 atmosférico.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, sendo que o método é caracterizado porsequestrar de cerca de 0,5 a cerca de 5 toneladas de CO2 por hectare por ano no solo.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado poras práticas de gerenciamento de terra compreenderem nenhuma lavoura, baixa lavoura ou lavoura média.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado poras práticas de gerenciamento de terra compreenderem eliminar a irrigação ou reduzir a irrigação em comparação a uma quantidade de irrigação normal necessária para outra cultura oleaginosa para o mesmo ambiente de crescimento.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado poras práticas de gerenciamento de terra compreenderem reduzir o uso de fertilizante de nitrogênio inorgânico em comparação a uma quantidade recomendada de fertilizante de nitrogênio para Brassica carinata para o ambiente de crescimento.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender usar menos de 165 kg/ha de fertilizante de nitrogênio inorgânico para cultivar a variedade de Brassica carinata.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado poras práticas de gerenciamento de terra compreenderem o uso de estrume para fornecer de cerca de 20% a cerca de 100% do fertilizante de nitrogênio necessário para cultivo de Brassica carinata.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado poro estrume ser detritos de galinhas, estrume bovino ou estrume de ovelha.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado porhaver mudança mínima de uso de terra ou nenhuma mudança de uso de terra.
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pora primeira cultura ser uma cultura leguminosa.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pora cultura leguminosa ser amendoim, soja, lentilha, feijão ou ervilha.
18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pora primeira cultura ser uma cultura de cereal.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pora cultura de cereal ser trigo, cevada, centeio, aveia ou milho.
20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pora primeira cultura ser algodão ou sésamo.
21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado poro ambiente de crescimento estar em uma região com um clima úmido tropical, e em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata no outono ou inverno para colheita na primavera ou verão, ou plantar a Brassica carinata na primavera para colheita no outono.
22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado poro ambiente de crescimento estar em uma região com um clima tropical seco, e em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata no outono ou inverno para colheita na primavera ou verão.
23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado poro ambiente de crescimento estar em uma região com um clima seco temperado frio, e em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata na primavera para colheita no verão ou no outono.
24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado poro ambiente de crescimento estar em uma região com um clima úmido temperado frio, e em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata na primavera para colheita no verão ou no outono.
25. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado poro ambiente de crescimento estar em uma região com um clima úmido temperado quente, e em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata no outono ou inverno para colheita na primavera ou verão.
26. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado poro ambiente de crescimento estar em uma região com um clima seco temperado quente, e em que as práticas de gerenciamento de terra compreendem plantar a Brassica carinata no outono ou inverno para colheita na primavera ou verão.
27. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 26, caracterizado pora colheita ser feita por meio de colheitadeira combinada.
28. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pora colheita ser feita por combinação direta.
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