A crescente demanda mundial por madeira, juntamente com os aspectos de clima e solo favoráveis, contribuem para que o Brasil tenha papel de destaque no cenário florestal mundial (Silva et al., 2014). O setor apresentou ascensão pelo terceiro ano consecutivo (IBGE, 2019), de tal maneira que em 2018 foram registrados 7,83 milhões de hectares de floresta plantada, dos quais os plantios de eucalipto ocupam 5,7 milhões de hectares (IBÁ, 2019), o que impulsionou a exigência sobre os silvicultores, a fim de otimizar a produtividade com sustentabilidade.
Silvicultura – Crédito: Luize Hess
O processo de mecanização do setor florestal possibilitou uma evolução significativa na produtividade, na redução de custos e na melhoria da qualidade das operações florestais (Sampietro et al., 2015).
No caso das florestas plantadas, a utilização de máquinas pode ser um diferencial em etapas como o preparo do solo, desgalhamento, desbaste e colheita (Tonin et al., 2018), possibilitando a otimização dos tratos silviculturais.
A combinação de fatores como tipo de solo, drenagem, densidade do plantio e finalidade do produto determinam as técnicas adequadas para a execução de qualquer atividade. E para tal, a escolha de máquinas e equipamentos a serem adotados constitui um dos grandes desafios para a redução dos custos finais da madeira (Burla et al., 2012).
A colheita florestal
A colheita florestal pode ser definida como um conjunto de operações realizadas no povoamento florestal, que compõe desde o preparo até a condução da madeira ao local de transporte, utilizando-se de técnicas e padrões preestabelecidos, com o intuito de transformá-la em produto final (Lima; Leite, 2014).
A extração e o transporte da madeira são considerados as etapas mais importantes do setor florestal em termos econômicos, representando 50%, ou mais, dos custos totais da madeira posta na indústria (Machado, 2014).
Os fatores que podem influenciar na colheita florestal são: densidade do talhão, topografia do local, tipo de solo, volume, distância do transporte e disponibilidade de capital (Machado, 2014). Dessa forma, planejar e optar pelo sistema de colheita adequado é essencial para diminuir os custos e promover o melhor aproveitamento da matéria-prima. Três tipos de técnicas de colheita ainda são utilizadas atualmente: manual; semimecanizada e mecanizada (Santos, 2016).
A colheita manual é realizada com o machado, sendo a menos vantajosa, pois desperdiça grande parte da madeira, além de apresentar grande risco de acidentes e a saúde dos trabalhadores (Altoé, 2008).
Na colheita semimecanizada as operações de corte são efetuadas com motosserras, envolvendo o operador de motosserra e dois ajudantes. Já no sistema de corte mecanizado, a extração é realizada por meio de diversos tipos e tamanhos de máquinas, que são capazes de executar todos os processos dentro do ciclo da madeira, otimizando o tempo e garantindo maior seguridade aos trabalhadores, porém, é mais oneroso (Santos, 2016).
Em áreas de difícil acesso, é comum o emprego da colheita manual e semimecanizada, tais como: aclives, declives e regiões alagadas. No entanto, o desgaste físico e a baixa produtividade, além do maior risco de acidentes, inviabilizam a colheita manual. Um pouco menos desgastante e com maiores produtividades, o sistema semimecanizado substituiu o uso de machados e serrotes na extração de madeira.
No entanto, a exposição a vibrações oriundas dos motosserras é um dos fatores que mais prejudicam esse sistema, pois torna a condição de trabalho desfavorável, causando desconforto, aumentando o risco de acidentes e podendo ocasionar a danos consideráveis à saúde (fiedler et al., 2013).
No Brasil, a transição de máquinas e equipamentos de baixa tecnologia para modernos implementos de colheita florestal foi um processo rápido. Contudo, a falta de qualificação dos operadores gerou um gap tecnológico.
Nos últimos anos, pode-se observar grandes avanços pela introdução de maquinários destinados ao abate, baldeio e arraste das árvores que são, sendo estes adaptados ou importados de países, em sua maioria europeus (Carmo et al., 2015). Assim, Garbin et al. (2017) afirmam que a colheita florestal mecanizada, apesar dos impactos ambientais, pode ser considerada vantajosa, pois o processo ocorre em um curto período e envolve poucos funcionários.
Vale ressaltar, que é possível combinar diferentes maquinários de acordo com o sistema de colheita e da finalidade do produto. Existem cinco sistemas de colheita: sistema de árvores inteiras (sem a raiz), sistema de árvores completas (com raiz), sistema de cavaqueamento (trituração da tora), sistema de toras longas (peças > 7 metros) e sistema de toras curtas (toras com < 7metros) (Malinovski; Malinovski, 1998). Cada uma dessas metodologias implica em finalidades diferentes para a madeira colhida.
Principais maquinários utilizados
A Harvester é conhecida como trator de colheita florestal. O processo de colheita realizado pelo trator florestal Harvester consiste em cortar, descascar, desgalhar e seccionar as toras no tamanho estipulado. Como um trator de alta tecnologia, é bem aceito pela capacidade de alta produtividade. No entanto, Fernandes et al. (2013), esta máquina é o ideal para áreas de aclive de 25° a declive de 30°.
Enquanto o trator harvester faz o abate e o processamento primário do fuste, o forwarder (figura 2) executa a extração da madeira sob uma plataforma, com movimentos sistemáticos ao longo do talhão (Szymczak et al., 2014). Este é responsável por carregar as toras do interior do talhão até a beira da estrada, facilitando o carregamento dos caminhões.
O skidder realiza o arraste das árvores de uma área de corte até a margem da estrada ou para um pátio intermediário, sendo uma máquina versátil, pois permite grande mobilidade dentro da área de corte (Lima; Leite 2014).
Diferente do trator Forwarder, que faz o transporte das toras em uma plataforma suspensa, esta máquina faz o arraste das toras em contato direto com o solo. Sua utilização é mais comum nos sistemas de toras longas, árvores inteiras e árvores completas.
Feller e Feller Buncher
Duas grandes máquinas, que podem pesar 40 toneladas, variam de acordo com a funcionalidade: enquanto o feller realiza somente o corte, o feller buncher corta e acumula as árvores. Este segundo é o mais utilizado principalmente por sua maior produtividade e eficiência.
Produtividade em colheitas mecanizadas
O rendimento de uma máquina de colheita florestal está relacionado com o volume, diâmetro, altura média, densidade da madeira, bem como o relevo, as condições climáticas (umidade e pluviosidade) e a distância de extração (Burla, et al., 2013).
Por isso, conhecer o porte das máquinas para diferentes condições de operação é importante na indicação e direcionamento dos equipamentos adequados para as atividades de mecanização (Schettino et al., 2015).
O estudo de Pereira, Lopes e Dias (2015) com Feller Buncher e Skidder atestou a influência de variáveis como volume total e distância de extração, pois obteve maiores valores de produtividade e menores valores de custos de produção para áreas com maior volume de madeira e menor distância.
Os autores concluíram que o tempo médio gasto do skidder descarregado é cerca de 40% menor nas áreas de maior volume quando comparadas com a de menor volume, além das diversas manobras adicionais para apanhar mais feixes para completar a carga máxima.
Ao analisar a produtividade de um autocarregável, Carmo et al. (2015) constataram que aumentar a capacidade de carga até o limite recomendado pelo fabricante em áreas com menor volume de madeira pode reduzir custos ao demandar menos forwarders trabalhando.
Costa et al. (2017) observou que a produtividade do plantio (volume por árvore) também afeta o rendimento dos tratores harvesters e acrescentou que a disponibilidade mecânica, bem como o tempo gasto com manutenção e reposição de peças influência a eficiência e o custo operacional, de maneira que o aumento de 1% na eficiência ocasiona uma redução de R$ 0,65 no custo operacional.
Desafios para a mecanização florestal
O máximo aproveitamento das funções da máquina com o aperfeiçoamento das técnicas de operações de colheita, resulta na maximização da utilização das funções dos fatores de produção e aumento do rendimento de forma continua (Pereira et al., 2015).
A ergonomia também é pauta recorrente no âmbito da operação de grandes máquinas, de tal maneira que as fabricantes têm investido cada vez mais no conforto e bem-estar durante a execução das atividades de campo. Além da mão de obra qualificada e da qualidade de vida dos operadores, outros desafios para a colheita florestal são:
• A compactação do solo ocasionada pelo tráfego dos maquinários;
• Otimização do uso dos combustíveis e lubrificantes;
• Geração e aproveitamento de resíduos orgânicos (restos de matéria vegetal) e sintéticos (óleos queimados, peças trocadas, borrachas etc.).
Em qualquer setor, os avanços da tecnologia tendem a implicar diretamente na otimização da produtividade e uso mais racional dos recursos naturais. Além disso, a combinação de mão de obra qualificada com bem-estar na execução das atividades é imprescindível para incrementar o rendimento das atividades de colheita. O futuro da mecanização florestal será a automação dos processos de colheita, tornando o maquinário cada vez mais independente e sofisticado.