Effect of Genetic Material and Rotation on the Properties of Charcoal

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X32401

Keywords:

Carbonization, Charcoal yield, Chemical properties, Eucalyptus urophylla

Abstract

This study aimed to evaluate chemical properties and yield of charcoal from two Eucalyptus urophylla clones considering the first and second rotation of the wood. The study was carried out with material from Arcelor Mittal Jequitinhonha, with a mean age of 61.5 months. The values of fixed carbon, volatile materials, ash content, higher calorific value, gravimetric yield, liquid yield and gas yield were determined. The data were analyzed statistically by Analysis of Variance (ANOVA) and significant differences were compared by the Tukey test (p <0.05). The results showed significant differences for the fixed carbon contents (67% and 70.5%) and volatile materials (32% and 29%) of clones AEC 0182 and AEC 0296, respectively. The analysis of the results showed that both the first and second rotation woods have satisfactory characteristics for charcoal production and are not influenced by the effect of the rotations.

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Author Biographies

João Paulo Romanelli, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, SP

Doutorado em Ciências Ambientais, Universidade Federal de São Carlos

Maria Carolina Pereira Gonçalves, Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG

Mestrado em Engenharia Química, Universidade Federal de Alfenas

Ana Márcia Macedo Ladeira Carvalho, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG

Professora Associada III do Departamento de Engenharia Florestal da Universidade Federal de Viçosa 

References

ARANTES MDC, TRUGILHO PF, SILVA JRM, ANDRADE CR. Características do carvão de um clone de Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden x Eucalyptus urophylla STB. Cerne, 2013:19(3): 423-431.

ASSIS MR, PROTÁSIO TP, ASSIS CO, TRUGILHO PF, SANTANA WMS. Qualidade e rendimentos do carvão vegetal de um clone híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla. Pesq. Flor. Bras., 2012:32(71): 291-302.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE FLORESTAS RENOVÁVEIS. Anuário Estatístico de Consumo de Carvão Vegetal. Belo Horizonte (Brasil): 2001.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8112 - carvão vegetal - análise imediata. Rio de Janeiro (Brasil): Associação Brasileira De Normas Técnicas, 1983.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8633. Brasília (Brasil): Associação Brasileira De Normas Técnicas, 1983.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE PRODUTORES DE FLORESTAS PLANTADAS. Anuário estatístico da ABRAF 2012. Brasília (Brasil): Associação Brasileira De Produtores De Florestas Plantadas, 2012.

ASSOCIAÇÃO MINEIRA DE SILVICULTURA. Números do setor. Belo Horizonte (Brasil): Associação Mineira De Silvicultura, 2009.

BARCELLOS DC, COUTO LC, MULLER MD, COUTO L. O estado da arte da qualidade da madeira de eucalipto para a produção de energia: um enfoque nos tratamentos silviculturais. Biomassa e Energia, 2005:22(1): 141-158.

BOTREL MCG, TRUGILHO PF, ROSADO SCS, SILVA JRM. Melhoramento genético das propriedades do carvão vegetal de Eucalyptus. Rev. Árvore, 2007:31(3): 391-398.

BUSTAMANTE-GARCÍA V, CARRILLO-PARRA A, GONZÁLEZ-RODRÍGUEZ H, RAMÍREZ-LOZANO RG, CORRAL-RIVAS JJ, GARZA-OCAÑAS F. Evaluation of a charcoal production process from Forest residues of Quercus sideroxy La Humb., & Bonpl. in a Brazilian beehive kiln. Ind. Crops Prod., 2013;(42): 169-174.

CARNEIRO ACO, VITAL BR, FREDERICO PGU, FIALHO LF, FIGUEIRÓ CG, SILVA CMS. Efeito do material genético e do sítio na qualidade do carvão vegetal de madeira de curta rotação. Floresta, 2016:46(4): 473 – 480.COSTA TG, BIANCHI ML, PROTÁSIO TP, TRUGILHO PF, PEREIRA AJ. Qualidade da madeira de cinco espécies de ocorrência no cerrado para produção de carvão vegetal. Cerne, 2014:20(1): 37-46.

DIAS JÚNIOR AF, ANDRADE AM, SOARES VW, COSTA JÚNIOR DS, FERREIRA DHAA, LELES PSS. Potencial energético de sete materiais genéticos de Eucalyptus cultivados no Estado do Rio de Janeiro. Sci. For., 2015:43(108): 833- 843.

ELOY E, CARON BO, DA SILVA DA, SOUZA VQ, TREVISAN R, BEHLING A et al. Produtividade energética de espécies florestais em plantios de curta rotação. Ciênc. Rural, 2015:45(8): 1424-1431.

EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA, Ministério de Minas e Energia. Balanço Energético Nacional. Rio de Janeiro (Brasil): Ministério de Minas e Energia, 2015, 281 p.

HEIMANN JP, DRESCH AR, ALMEIDA AN. Demanda dos estados unidos por carvão vegetal brasileiro. Sci. For., 2015: 25(2): 437-445.

INSTITUTO DE PESQUISAS E ESTUDOS FLORESTAIS [Internet]. Chave de Identificação de Espécies Florestais. [cited 2017 abr. 27]. Available from: http://www.ipef.br/identificacao/cief/.

INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Statistics & Balances. Paris (França): International Energy Agency, 2011.

INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE [Intermet]. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. [cited 2014 abr. 11]. Available from:https://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/wg3/ipcc_wg3_ar5_full.pdf.

LEITE ERS, PROTÁSIO TP, ROSADO SCS, TRUGILHO PF, MELO ICN. Qualidade do carvão vegetal produzido a partir do cafeeiro para uso bioenergético. Coffee Sci., 2015:10(2): 251 – 261.

MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Plano de ação para prevenção e controle do desmatamento e das queimadas. Brasília (Brasil): Ministério Do Meio Ambiente, 2010, 200 p.

NEVES TA, PROTÁSIO TP, COUTO AM, TRUGILHO PF, SILVA VO, VIEIRA CMM. Avaliação de clones de Eucalyptus em diferentes locais visando à produção de carvão vegetal. Pesq. Flor. Bras., 2011:31(68): 319 – 330.

OLIVEIRA AC, CARNEIRO ACO, VITAL BR, ALMEIDA W, PEREIRA BLC, CARDOSO MT. Parâmetros de qualidade da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus pellita F. Muell. Sci. For., 2010:38(87): 431-439.

PEREIRA JCD, STURION JA, HIGA AR, HIGA RCV, SHIMIZU JY. Características da madeira de algumas espécies de eucalipto plantadas no Brasil. 38rd ed. Colombo: Embrapa Florestas; 2000.

PROTÁSIO TP, COUTO AM, REIS AA, TRUGILHO PF. Seleção de clones de Eucalyptus para a produção de carvão vegetal e bioenergia por meio de técnicas univariadas e multivariadas. Sci. For., 2013:42(97): 15-28.

PROTÁSIO TP, NEVES TA, REIS AA, TRUGILHO PF. Efeito da idade e clone na qualidade da madeira de Eucalyptus spp visando à produção de bioenergia. Sci. For., 2014:4(2): 465-477.

PROTÁSIO TP, TRUGILHO PF, NEVES TA, VIEIRA CMM. Análise de correlação canônica entre características da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus. Sci. For., 2012:40(95): 317-326.

REIS A.A., PROTÁSIO TP, MELO ICNA, TRUGILHO PF, CARNEIRO AC. Composição da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus urophylla em diferentes locais de plantio. Pesq. Flor. Bras., 2012:32(71): 277-290.

SANTOS SFOM, HATAKEYAMA K. Processo sustentável de produção de carvão vegetal quanto aos aspectos: ambiental, econômico, social e cultural. Prod., 2012:22(2): 309-321.

SARAVANAKUMAR A, HARIDASAN TM, KASTURI BR. Technical and feasibility study of conversion of long-stick wood to charcoal in a partial combustion metal kiln. Energy for Sustainable Development, 2006:10(3): 17-25.

STUEPP CA, WENDLING I, KOEHLER HS, ZUFFELLATO-RIBAS KC. Clonal forestry of piptocarphaangustifolia: survival and growth vigor in field conditions. Cerne, 2017:23(1): 69-74YEPEZ-GARCÍA RA, OHNSON TM, ANDRÉS LA. Meeting the Electricity Supply: Demand Balance in Latin America & the Caribbean. Washington (Estados Unidos): The World Bank, 2010.

TRUGILHO PF, LIMA JT, MORI FA, LINO AL. Avaliação de clones de Eucalyptus para a produção de carvão vegetal. Cerne, 2001:7(2): 104 – 114.

TRUGILHO PF, SILVA JRM, MORI FA, LIMA JT, MENDES LM, MENDES LFB. Rendimentos e características do carvão vegetal em função da posição radial de amostragem em clones de Eucalyptus. Cerne, 2005:11(2): 178-186.

VALLE AT, DIAS IS, SANTANA MAE. Relações entre propriedades químicas, físicas e energéticas da madeira de cinco espécies de cerrado. Sci. For., 2010:20(1): 137–145.

VALLE AT, MENDES RM, AMORIM MRS, DANTAS VFS. Potencial energético da biomassa e carvão vegetal do epicarpo e torta de pinhão manso (Jatrophacurcas). Cerne, 2011:17(2): 267-273.

VALLE MLA, SILVA JC, LUCIA RMD, EVANGELISTA WV. Retenção e penetração de CCA em madeira de primeira e segunda rotação de Eucalyptus urophylla S.T. Blake. Sci. For., 2013:23(2): 481-490.

XAVIER A, SILVA RL. Evolução da silvicultura clonal de Eucalyptus no Brasil. Agron. Costarric., 2010:34(1): 93-98

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Published

2018-03-27

How to Cite

Romanelli, J. P., Gonçalves, M. C. P., Costa, M. F., & Carvalho, A. M. M. L. (2018). Effect of Genetic Material and Rotation on the Properties of Charcoal. Ciência E Natura, 40, e71. https://doi.org/10.5902/2179460X32401

Issue

CIÊNCIA E NATURA, V. 40, 2018

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