Influence of the final carbonization temperature on the characteristics of tropical species charcoal

Authors

DOI:

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

Keywords:

Pyrolysis, Heating, Immediate chemical composition

Abstract

The aim of this study was to determine the energetic characteristics of the charcoal of five species from wood residues in the municipality of Gurupi, Tocantins State, Brazil, as well as evaluating the influence of final carbonization time and temperature. Twenty test samples were obtained from each of the five species. The charcoal was obtained by wood pyrolysis in a muffle furnace, where two heating speeds with final carbonization temperatures of 450 °C and 500 °C for 6 h and 7 h, respectively, were used. To determine the apparent density and the gravimetric yield, the charcoal was weighed on an analytical scale and measured with a caliper. The immediate chemical analysis (ICA) was carried out. It was used a muffle furnace to determine volatile materials, fixed carbon and ash and the calorific value was calculated. The gravimetric yield presented acceptable average values for all species and temperatures (36.4%). Acceptable values were found for volatile materials (27.7%), fixed carbon (70.6%) and ashes (1.7%). Calorific values were within the recommended standards, presenting high energetic potential. The recommended final temperature of carbonization is 500 °C.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

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

References

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 à 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.

Published

2018-12-29

How to Cite

SILVA, Renata Carvalho da; MARCHESAN, Raquel; FONSECA, Matheus Rodrigues; DIAS, Ana Carolina Caixeta; VIANA, Livia Cássia. Influence of the final carbonization temperature on the characteristics of tropical species charcoal. Pesquisa Florestal Brasileira, [S. l.], v. 38, 2018. DOI: 10.4336/2018.pfb.38e201801573. Disponível em: https://pfb.cnpf.embrapa.br/pfb/index.php/pfb/article/view/1573. Acesso em: 17 may. 2024.

Issue

Section

Articles

Most read articles by the same author(s)

Similar Articles

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.