Influência da temperatura final de carbonização nas características do carvão vegetal de espécies tropicais

Renata Carvalho da Silva; Raquel Marchesan; Matheus Rodrigues Fonseca; Ana Carolina Caixeta Dias; Livia Cássia Viana

doi:10.4336/2018.pfb.38e201801573

Autores

Renata Carvalho da Silva Universidade Federal do Tocantins https://orcid.org/0000-0002-9653-399X
Raquel Marchesan Universidade Federal do Tocantins https://orcid.org/0000-0002-0129-2100
Matheus Rodrigues Fonseca Universidade Federal do Tocantins https://orcid.org/0000-0003-0681-9028
Ana Carolina Caixeta Dias Universidade Federal do Tocantins https://orcid.org/0000-0002-8796-5192
Livia Cássia Viana Universidade Federal do Tocantins https://orcid.org/0000-0001-8020-2478

DOI:

https://doi.org/10.4336/2018.pfb.38e201801573

Palavras-chave:

Pirólise, Aquecimento, Composição química imediata

Resumo

Este estudo teve por objetivo a caracterização energética do carvão de resíduos de cinco espécies provenientes de marcenarias no município de Gurupi, TO, bem como avaliar a influência do tempo e temperatura final de carbonização. Dos resíduos de cada uma das cinco espécies, foram obtidos vinte corpos de prova. O carvão vegetal foi obtido por meio da pirólise da madeira em forno tipo mufla, onde foram utilizadas duas marchas com temperaturas finais de carbonização de 450 °C e 500 °C e tempo de carbonização de 6 h e 7 h, respectivamente. Para a determinação da densidade aparente e do rendimento gravimétrico, os carvões foram pesados em balança analítica e medidos com paquímetro. A análise química imediata (AQI) foi realizada em forno mufla, para a determinação dos materiais voláteis, carbono fixo e cinzas, sendo também calculado o poder calorífico. O rendimento gravimétrico apresentou valores médios aceitáveis para todas as espécies e temperaturas (36,4%). Os teores de materiais voláteis (27,7%), carbono fixo (70,6%) e cinzas (1,7%) também foram considerados aceitáveis. O poder calorífico apresentou valores dentro dos padrões recomendados, apresentando alto potencial energético. A temperatura final de carbonização recomendada foi de 500 °C.

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Biografia do Autor

Renata Carvalho da Silva, Universidade Federal do Tocantins

http://lattes.cnpq.br/2366041270281956

Raquel Marchesan, Universidade Federal do Tocantins

http://lattes.cnpq.br/8418109777627234

Matheus Rodrigues Fonseca, Universidade Federal do Tocantins

http://lattes.cnpq.br/5545595858849046

Ana Carolina Caixeta Dias, Universidade Federal do Tocantins

http://lattes.cnpq.br/5698232367965584

Livia Cássia Viana, Universidade Federal do Tocantins

http://lattes.cnpq.br/5778515185813394

Referências

American Society for Testing and Materials. ASTM D-1762-84: standard method for chemical analyses of wood charcoal. Philadelphia, 2007. 2 p.
American Society for Testing and Materials. ASTM D-2395: standard test methods for specific gravity of wood and wood-based materials. Philadelphia, 2005. 8 p.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 7416: carvão vegetal: determinação do índice de quebra. Rio de Janeiro, 1984.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 8112: carvão vegetal: análise imediata. Rio de Janeiro, 1983. 5 p.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 9156: determinação da densidade relativa aparente, relativa verdadeira e porosidade: método de ensaio. Rio de Janeiro, 1985. 8 p.
Boas, M. A. et al. Efeito da temperatura de carbonização e dos resíduos de macaúba na produção de carvão vegetal. Scientia Forestalis, v. 38, n. 87, p. 481-490, 2010.
Brand, M. A. Energia de biomassa florestal. Rio de Janeiro: Interciência, 2010.
Brand, M. A. et al. Análise da qualidade da madeira e do carvão vegetal produzido a partir da espécie Miconia cinnamomifolia (De Candolle) Naudin (Jacatirão-açu) na agricultura familiar, em Biguaçu, Santa Catarina. Scientia Forestalis, v. 41, n. 99, p. 401-410, 2013.
Biasi, C. P. & Rocha, M. P. Rendimento em madeira serrada e quantificação de resíduos para três espécies tropicais. Floresta, v. 37, n. 1, 2007.
Carvalho, A. F. et al. Anatomia do carvão oriundo de cinco espécies comercializadas no estado de Santa Catarina. Revista Ciência da Madeira, v. 8, n. 3, 2017.
Chaves, A. M. B. et al. Características energéticas da madeira e carvão vegetal de clones de Eucalyptus spp. Enciclopédia Biosfera, v. 9, n. 17, p. 533-542, 2013.
Costa, G. T. et al. Qualidade da madeira de cinco espécies de ocorrência no cerrado para produção de carvão vegetal. Cerne, v. 20, n. 1, 2014. DOI: 10.1590/S0104-77602014000100005.
Costa, L. J. et al. Caracterização mecânica do carvão vegetal de clones Corymbia. Scientia Forestalis, v. 45, n. 116, p. 629-639, 2017. DOI: 10.18671/scifor.v45n116.04.
FAO. Wood energy. 2017. Avaliable from: <http://www.fao.org/forestry/energy/en/>. Access on: 21 maio 2018.
Froehlich, P. L. & Moura, A. Carvão vegetal: propriedades físico-químicas e principais aplicações. Tecnologia e Tendências, v. 9, n. 1, p. 13-32, 2017.
Leite, E. R. et al. Qualidade do carvão vegetal produzido a partir da madeira do cafeeiro, para uso bioenergético. Coffee Science, v. 10, n. 2, p. 251-261, 2015. DOI: 10.25186/cs.v10i2.881.
Lima, N. et al. Propriedades físico-mecânicas de painéis LVL produzidos com três espécies amazônicas. Cerne, v. 19, n. 3, 2013. DOI: 10.1590/S0104-77602013000300007.
Neves, T. A. et al. Avaliação de clones de Eucalyptus em diferentes locais visando Ã produção de carvão vegetal. Pesquisa Florestal Brasileira, v. 31, n. 68, p. 319, 2011. DOI: 10.4336/2011.pfb.31.68.319.
Oliveira, A. C. et al. Parâmetros da qualidade da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus pellita F. Muell. Scientia Forestalis, v. 38, n. 87, p. 431-439, 2010.
Pereira, C. B. L. et al. Efeito da carbonização da madeira na estrutura anatômica e densidade do carvão vegetal de Eucalyptus. Ciência Florestal, v. 26, n. 2, 2016. DOI: 10.5902/1980509822755.
Protásio, T. P. et al. Avaliação da qualidade do carvão vegetal de Qualea parviflora. Pesquisa Florestal Brasileira, v. 31, n. 68, p. 295-307, 2011. DOI: 10.4336/2011.pfb.31.68.295.
Protásio, T. P. et al. Potencial siderúrgico e energético do carvão vegetal de clones de Eucalyptus spp. aos 42 meses de idade. Pesquisa Florestal Brasileira, v. 33, n. 74, p. 137-149, 2013. DOI: 10.4336/2013.pfb.33.74.448.
Reis, A. A. et al. Composição da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus urophylla em diferentes locais de plantio. Pesquisa Florestal Brasileira, v. 32, n. 71, p. 277-290, 2012.
Rodrigues, P. L. et al. Participação popular na implantação da primeira concessão de floresta pública brasileira-Floresta Nacional do Jamari-RO (Flona Jamari). 2011. 117 f. Dissertação (Mestrado em Gestão Ambiental) - Universidade Católica de Brasília, Brasília, DF.
Santos, R. C. et al. Correlações entre os parâmetros de qualidade da madeira e do carvão vegetal de clones de eucalipto. Scientia Forestalis, v. 39, n. 90, p. 221-230, 2011.
São Paulo (Estado). Resolução SAA-40 de 14 de dezembro de 2015. Norma de padrões mínimos de qualidade para carvão vegetal. São Paulo, 2015.
Souza, N. D. et al. Estudo de caso de uma planta de carbonização: avaliação de características e qualidade do carvão vegetal visando uso siderúrgico. Floresta e Ambiente, v. 23, n. 2, p. 270-277, 2016.
Trugilho, P. F. & Silva, D. A. D. Influência da temperatura final de carbonização nas características físicas e químicas do carvão vegetal de jatobá (Himenea courbaril L.). Scientia Agraria, v. 2, n. 1-2, 2001. DOI: 10.5380/rsa.v2i1.976.
Vale, A. T. et al. Estimativa do poder calorífico superior do carvão vegetal de madeiras de Eucalyptus grandis em função do teor de carbono fixo e do teor de material volátil. Revista Brasil Florestal, n. 73, 2002.
Vale, A. T. et al. Relação entre as propriedades químicas, físicas e energéticas da madeira de cinco espécies do cerrado. Ciência Florestal, v. 20, n. 1, p. 137-145, 2010.
Vieira, R. S. et al. Influência da temperatura no rendimento dos produtos da carbonização de Eucalyptus microcorys. Revista Cerne, v. 19, n. 1, p. 59-64, 2013. DOI: 10.1590/S0104-77602013000100008.