Seleção de espécie, temperatura e tempo de carbonização na produção de carvão vegetal com resíduos madeireiros da Amazônia

Autores

DOI:

https://doi.org/10.4336/2020.pfb.40e201801737

Palavras-chave:

Resíduos de madeira, Rendimento, Carvão vegetal

Resumo

A atividade florestal na Amazônia gera grandes quantidades de resíduos, desde a exploração florestal até o beneficiamento das toras, sendo a carbonização uma alternativa potencial para mitigar este passivo. Entretanto, a diversidade de espécies e a carência de informações sobre parâmetros ideais de carbonização dificultam a operação dos fornos. Nessa pesquisa são avaliados os efeitos da espécie e parâmetros de carbonização sobre a qualidade energética na conversão de resíduos de indústria madeireira em carvão vegetal. O material de estudo foi proveniente do município de Paragominas, PA, coletando-se amostras das três espécies mais comercializadas, Handroanthus serratifolius (Vahl) S.O., Hymenolobium petraeum Ducke e Enterolobium schomburgkii (Benth.) Benth. As carbonizações foram realizadas em forno mufla, com temperaturas de 500 °C e 600 °C e patamar final de 30 min e 60 min. Os parâmetros espécie e temperatura foram os que apresentaram efeito significativo, exercendo maior influência na produção e na qualidade do carvão vegetal. O tempo no patamar final de carbonização não influenciou as variáveis. O aumento da temperatura provocou redução no rendimento gravimétrico. Os resíduos madeireiros das três espécies apresentaram características de elevada qualidade para produção de carvão vegetal.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Simonne Sampaio da Silva, Universidade Federal Rural da Amazônia

In memorian

Referências

ASTM. American Society for Testing and Materials. <B>ASTM D-1762- 84</B>: standard method for chemical analyses of wood charcoal. Philadelphia, 2007. 2 p.
ASTM. American Society for Testing and Materials. <B>ASTM E-711-87</B>: standard test method for gross calorific value of refuse-derived fuel by the bomb calorimeter. Philadelphia, 2004. 8 p.
Amutio, M. et al. Influence of temperature on biomass pyrolysis in a conical spouted bed reactor. <b>Resources, Conservation And Recycling</b>, v. 59, p. 23-31, 2012. <A href = "https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2011.04.002> "target="_blank"> https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2011.04.002. </a>
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. <B>NBR 11941</b>: determinação da densidade básica em madeira. Rio de Janeiro, 2003. 6 p.
Barbosa, J. C. & Maldonado Júnior, W. <b>Experimentação agronômica & agroestat</b>: sistema para análises estatísticas de ensaios agronômicos. Jaboticabal: Multipress, 2015.
Boas, M. A. et al. Efeito da temperatura de carbonização e dos resíduos de macaúba na produção de carvão vegetal. <b>Scientia Forestalis</b>, v. 38, n. 87, p. 481-490, 2010.
Brand, M. A. Análise da qualidade da madeira e do carvão vegetal produzido a partir da espécie <i>Miconia cinnamomifolia</I> (De Candolle) Naudin (Jacatirão-açu) na agricultura familiar, em Biguaçu, Santa Catarina. <B>Scientia Forestalis</B>, v. 41, n. 99, p. 401-10, 2013.
Brand, M. A. <b>Energia de biomassa florestal</B>. Rio de Janeiro: Interciência, 2010.
Brasil. Empresa de Pesquisa Energética. <b>Balanço energético nacional 2019</b>: ano base 2018. 12. ed. Rio de Janeiro, 2019.
Brasil. Empresa de Pesquisa Energética. <b>Potencial energético de resíduos florestais do manejo sustentável e de resíduos da industrialização da madeira</B>. Disponível em: <a href =" <http://www.epe.gov.br/sitespt/publicacoesdadosabertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-312/NT-EPE_17-2018_Biomassa Lenhosa-Residual_2018-10-17.pdf>" target="_blank"> &lt;http://www.epe.gov.br/sitespt/publicacoesdadosabertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-312/NT-EPE_17-2018_Biomassa Lenhosa-Residual_2018-10-17.pdf &gt;. </a> Acesso em: 15 jul. 2019.
Brasil. <b>Lei n° 12.305 de 2 de agosto de 2010</b>. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos; altera a Lei no 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências. Disponível em: <a href="<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm>." target="_blank"> &lt;http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm&gt;.</a> Acesso em: 10 set. 2019.
Brito, J. O. & Barrichello, L. E. G. Correlações entre características físicas e químicas da madeira e a produção de carvão: 1. Densidade básica e teor de lignina da madeira de eucalipto. <B>Instituto de Pesquisa e Estudos Florestais</b>, n. 14, p. 9-20, 1977.
Brito, J. O. <b>Reflexões sobre a qualidade do carvão vegetal para uso siderúrgico</b>. Piracicaba: IPEF, 1993. (Circular técnica, 181).
Chave, J. et al. Regional and phylogenetic variation of wood density across 2,456 neotropical tree species. <b>Ecological Applications</b>, v. 16, n. 6, p. 2356–2367, 2006.
Couto, A. M. et al. Qualidade do carvão vegetal de <I>Eucalyptus</I> e <I>Corymbia</I> produzido em diferentes temperaturas finais de carbonização.<b>Scientia Forestalis</b>, v. 43, n. 108, p. 817-831, 2015. <a href="https://doi.org/10.18671/scifor.v43n108.7" target="_blank" https://doi.org/10.18671/scifor.v43n108.7></a>.
Csanády, E. et al. <b>Quality of machined wood surfaces</b>. [S.l.]: Springer, 2015. <a href="https://doi.org/10.1007/978-3-319-22419-0" target="_blank">https://doi.org/10.1007/978-3-319-22419-0></a>.
Dias Júnior, A. F. et al. Granulometric influence on the combustion of charcoal for barbecue. <B>Revista Árvore</b>, v. 39, n. 6, p. 1127-1133, 2015. <a href="https://doi.org/10.1590/0100-67622015000600016" target="_blank"> https://doi.org/10.1590/0100-67622015000600016></a>.
Eloy, E. et al. Effect of age and spacing on biomass production in forest plantation. <b>Revista Árvore</b>, v. 42, n. 2, 2018. <a href="https://doi.org/10.1590/1806-90882018000200014" target="_blank">https://doi.org/10.1590/1806-90882018000200014.</a>
Ferreira, L. R. A. et al. Review of the energy potential of the residual biomass for the distributed generation in Brazil. <B>Renewable And Sustainable Energy Reviews</b>, v. 94, p. 440-455, 2018. <a href="https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.06.034" target="_blank"> https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.06.034.</a>
Feuerbacher, A. et al. Increasing forest utilization within Bhutan’s forest conservation framework: the economic benefits of charcoal production. <b>Forest Policy And Economics</b>, v. 73, p. 99-111, 2016. <a href="https://doi.org/10.1016/j.forpol.2016.08.007" target="_blank"> https://doi.org/10.1016/j.forpol.2016.08.007.</a>
Hietz, P. et al. Strong radial variation in wood density follows a uniform pattern in two n neotropical rain forests. <b>Functional Ecology</b>, v. 27, p. 684-692, 2013.
Hillig, E. et al. Propriedades físico-mecânicas da madeira de uva-do-japão. <b>Pesquisa Florestal Brasileira</b>, v. 38, p. 1-6, 2018. <a href="https://doi.org/10.4336/2018.pfb.38e201601195" target="_blank"> https://doi.org/10.4336/2018.pfb.38e201601195.</a>
Jesus, M. S. et al. Caracterização energética de diferentes espécies de <I>Eucalyptus</I>. <B>Floresta</b>, v. 47, n. 1, p. 11-16, 2017. <a href="https://doi.org/10.5380/rf.v47i1.48418" target="_blank"> https://doi.org/10.5380/rf.v47i1.48418.</a>
Moulin, J. C. et al. Effect of extractives and carbonization temperature on energy characteristics of wood waste in amazon rainforest. <B>Cerne</b>, v. 23, n 2, p. 209-218, 2017. <a href="https://doi.org/10.1590/01047760201723022216" target="_blank"> https://doi.org/10.1590/01047760201723022216.</a>
Neves, T. A. et al. Avaliação de clones de <I>Eucalyptus</I> em diferentes locais visando à produção de carvão vegetal. <B>Pesquisa Florestal Brasileira</B>, v. 31, n. 68, p. 319–330, 2011.
Numazawa, S. <B>Características do carvão de Cupiuba (<I>Goupia glabra</I> AUBL)</B>. Belém: FACP, 1990. 15 p. (FCAP. Informe técnico, 15).
Numazawa, C. T. D. et al. Logging residues and CO2 of Brazilian Amazon timber: two case studies of forest harvesting. <B>Resources, Conservation & Recycling</b>, v. 122, p. 280-285, 2017. <a href="https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2017.02.016" target="_blank"> https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2017.02.016.</a>
Oliveira, A. C. et al. Parâmetros de qualidade da madeira e do carvão vegetal de <I>Eucalyptus pellita</I> F. Muell. <B>Scientia Forestalis</b>, v. 38, n. 87, 2010.
Oliveira, R. S. et al. Qualidade do carvão vegetal comercializado no Sudeste Paraense para cocção de alimentos. <B>Revista de Ciências Agrárias</b>, v. 62, p. 1-9, 2019. <a href="https://doi.org/10.22491/rca.2019.3017" target="_blank"> https://doi.org/10.22491/rca.2019.3017.</a>
Paula, L. E. & Costa, K. P. <B>Densidade de madeira de 932 espécies nativas do Brasil</b>. Porto Alegre: Cinco Continentes, 2011.
Pereira, B. L. C. et al. Efeito da carbonização da madeira na estrutura anatômica e densidade do carvão vegetal de <I>Eucalyptus</I>. <B>Ciência Florestal</B>, v. 26, n. 2, p. 545-557, 2016. <a href="https://doi.org/10.5902/1980509822755" target="_blank"> https://doi.org/10.5902/1980509822755.</a>
Santos, R. C. et al. Correlações entre os parâmetros de qualidade da madeira e do carvão vegetal de clones de eucalipto. <B>Scientia Forestalis</B>, v. 39, n. 90, p. 221-230, 2011.
Santos, R. C. et al. Influência das propriedades químicas e da relação siringil/guaiacil da madeira de eucalipto na produção de carvão vegetal. <B>Ciência Florestal</B>, v. 26, n. 2, p. 657-669, 2016. <a href="https://doi.org/10.5902/1980509822765" target="_blank"> https://doi.org/10.5902/1980509822765.</a>
Siebeneichler, E. A. et al. Influência de temperatura e taxas de aquecimento na resistência mecânica, densidade e rendimento do carvão da madeira de <I>Eucalyptus cloeziana</I>. <B>Revista Ciência da Madeira</B>, v. 8, n. 2, 2017. <a href="https://doi.org/10.15210/cmad.v8i2.10511" target="_blank"> https://doi.org/10.15210/cmad.v8i2.10511.</a>
Silva, D. A. et al. Avaliação das propriedades energéticas de resíduos de madeiras tropicais com uso da espectroscopia NIR. <B>Floresta e Ambiente</B>, v. 21, n. 4, p. 561-568, 2014.
Silva, L. et al. Aproveitamento energético de resíduos da indústria moveleira. <b>Revista Brasileira de Engenharia e Sustentabilidade</b>, v. 5, n. 2, p. 36-42, 2018a. <a href="https://doi.org/10.15210/rbes.v5i2.14557" target="_blank"> https://doi.org/10.15210/rbes.v5i2.14557.</a>
Silva, M. G. et al. Carvão de resíduos de indústria madeireira de três espécies florestais exploradas no município de Paragominas, PA. <B>Acta Amazonica</B>, v. 37, n. 1, p. 61-70, 2007. <a href="https://doi.org/10.1590/s0044-59672007000100007" target="_blank">https://doi.org/10.1590/s0044-59672007000100007.</a>
Silva, R. C. et al. Influência da temperatura final de carbonização nas características do carvão vegetal de espécies tropicais. <B>Pesquisa Florestal Brasileira</B>, v. 38, p. 1-10, 2018b. <a href="https://doi.org/10.4336/2018.pfb.38e201801573" target="_blank"> https://doi.org/10.4336/2018.pfb.38e201801573.</a>
Soares, V. C. et al. Análise das propriedades da madeira e do carvão vegetal de híbridos de eucalipto em três idades. <B>Cerne</B>, v. 21, n. 2, p. 191-197, 2015. <a href="https://doi.org/10.1590/01047760201521021294" target="_blank"> https://doi.org/10.1590/01047760201521021294.</a>
Trugilho, P. F. & Silva, D. A. Influência da temperatura final de carbonização nas características físicas e químicas do carvão vegetal de jatobá (<I>Himenea courbaril</I> L.). <B>Scientia Agraria</B>, v. 2, n. 1, p. 45-53, 2001. <a href="http://dx.doi.org/10.5380/rsa.v2i1.976" target="_blank"> http://dx.doi.org/10.5380/rsa.v2i1.976.</a>
Vale, A. T. et al. Relação entre as propriedades químicas, físicas e energéticas da madeira de cinco espécies do cerrado. <b>Ciência Florestal</b>, v. 20, n. 1, p. 137-145, 2010. <a href="https://doi.org/10.5902/198050981767" target="_blank"> https://doi.org/10.5902/198050981767.</a>
Vieira, R. S. et al. Influência da temperatura no rendimento dos produtos da carbonização de <I>Eucalyptus microcorys</I>. <b>Cerne</b>, v. 19, n. 1, p. 59-64, 2013.
Vital, B. R. <b>Métodos de determinação de densidade da madeira</b>. Viçosa, MG: SIF, 1984. 21 p. (Boletim técnico, 1).

Downloads

Publicado

2020-06-30

Como Citar

SILVA, L. F. F. da; CASTRO, A. R. S. de; OLIVEIRA, R. S.; SILVA, S. S. da; PAMPLONA, V. M. S.; BARROS, D. de S.; NOBRE, J. R. C.; NUMAZAWA, S. Seleção de espécie, temperatura e tempo de carbonização na produção de carvão vegetal com resíduos madeireiros da Amazônia. Pesquisa Florestal Brasileira, [S. l.], v. 40, 2020. DOI: 10.4336/2020.pfb.40e201801737. Disponível em: https://pfb.cnpf.embrapa.br/ojs-3.2.1-1/index.php/pfb/article/view/1737. Acesso em: 1 dez. 2020.

Edição

Seção

Artigos Científicos