Rendimento gravimétrico da carbonização e caracterização qualitativa do carvão vegetal em clones de híbridos de <i>Corymbia</i> spp para uso industrial
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509836120Palavras-chave:
Energia de biomassa, Carbonização, QualidadeResumo
Na presente pesquisa, objetivou-se avaliar os rendimentos gravimétricos da carbonização e as características qualitativas do carvão vegetal de clones de híbridos obtidos dos cruzamentos de espécies de Corymbia, e identificar os mais adequados para uso siderúrgico. Seis clones, aos 6 anos e 5 meses de idade, foram utilizados na pesquisa e amostradas cinco árvores de cada material genético. As carbonizações laboratoriais foram realizadas à temperatura final de 450°C, taxa de aquecimento de 100°C.h-1 e tempo de residência de 30 minutos. Os rendimentos gravimétricos da carbonização foram determinados em relação à madeira seca. O carvão produzido foi qualificado, considerando-se a análise química imediata, poder calorífico superior, densidade energética, consumo específico de madeira e a eficiência energética. Na avaliação do experimento, foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições (árvores). A análise multivariada de componentes principais foi empregada para obter a variância dos vetores normalizados, considerando as características avaliadas nos carvões. Os resultados obtidos indicaram o elevado potencial para a utilização dos materiais genéticos de Corymbia, para fins energéticos, sobretudo para a produção de carvão vegetal siderúrgico. O clone 1 foi o destaque para a produção de carvão vegetal e lenha, pois apresenta maiores densidades aparentes e energéticas, maior teor e rendimento em carbono fixo, além de possuir menor consumo específico de madeira por tonelada de carvão vegetal produzido. Os clones 2 e 4 foram os que mais se distinguiram dos demais, respectivamente, em decorrência de seu maior teor de cinzas e por apresentar maior consumo específico de madeira na produção de carvão. O uso de clones híbridos de Corymbia, para a produção de carvão vegetal, pode ser uma boa alternativa, em razão de seu rápido crescimento e qualidades semelhantes de madeira e carvão vegetal a outras espécies que já são usadas para a finalidade energética.
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Referências
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS. D1762-84: Standard Test Method for Chemical Analysis of Wood Charcoal. Philadelphia: ASTM, 2007. 2 p.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS. E71187: Standard Test Method for Gross Calorific Value of Refuse Derived Fuel by the Bomb Calorimeter. Philadelphia: ASTM, 2004. 8 p.
ASSIS, M. R. et al. Qualidade e rendimentos do carvão vegetal de um clone híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 32, n. 71, p. 291-302, set. 2012.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11941: madeira: determinação da densidade básica. Rio de Janeiro: ABNT, 2003. 6 p.
BRAND, M. A.; MUÑIZ, G. B. I. Influência da época de colheita da biomassa florestal sob sua qualidade para a geração de energia. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 38, v. 88, p. 619-628, dez. 2010.
BRUZUAL, C. F. Assessment of CO2mitigation potential, biomass use and plantation areas to sustain charcoal-ironmaking. Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração, São Paulo, v. 12, n. 4, p. 325-334, out/dez. 2015.
CARDOSO, M. T. et al. Construção de um sistema de queima de gases da carbonização para redução da emissão de poluentes. Cerne, Lavras, v. 16, p. 115-124, jul. 2010.
CASTRO, A. F. N. M. et al. Análise multivariada para seleção de clones de eucalipto destinados a produção de carvão vegetal. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 48, n. 6, p. 627-635, jun. 2013.
COUTO, A. M. et al. Multivariate analysis applied to evaluation of Eucalyptus clones for bioenergy production. Cerne, Lavras, v. 19, n. 4, p. 525-533, oct./dec. 2013.
DIAS JÚNIOR, A. F. et al. Potencial energético de sete materiais genéticos de Eucalyptus cultivados no Estado do Rio de Janeiro. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 43, n. 108, p. 833-843, dez. 2015.
KWON, G. J. et al. Tailoring the characteristics of carbonized wood charcoal by using different heating rates. Journal of the Korean Physical Society, Seoul, v. 64, n. 10, p. 1474-1478, May 2014.
LEE, D. J. et al. Comparative performance of Corymbia hybrids and parental species in subtropical Queensland and implications for breeding and deployment. Silvae Genetica, Varsóvia, v. 58, n. 5-6, p. 202-212, dez. 2009.
LOUREIRO, B. A. et al. Selection of superior clones of Corymbia hybrids based on wood and charcoal properties. Maderas. Ciencia y Tecnología, Concepción, v. 21, n. 4, p. 619-630, Aug. 2019.
MOUTINHO, V. H. P. et al. Characterization and statistical correlation between charcoal’s physical and mechanical properties of Eucalyptus and Corymbia clones. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 27, n. 3, p. 1095-1103, jul./set. 2017.
NEVES, T. A. et al. Avaliação de clones de Eucalyptus em diferentes locais visando à produção de carvão vegetal. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 31, n. 68, p. 319-330, dez. 2011.
OLIVEIRA, A. C. et al. Otimização da produção do carvão vegetal por meio do controle de temperaturas de carbonização. Árvore, Viçosa, v. 37, n. 3, p. 557-566, maio/jun. 2013.
PAULA, L. E. D. R. et al. Characterization of residues from plant biomass for use in energy generation. Cerne, Lavras, v. 17, n. 2, p. 237-246, abr./jun. 2011.
PEREIRA, B. L. C. et al. Influence of chemical composition of Eucalyptus wood on gravimetric yield and charcoal properties. BioResources, Raleigh, v. 8, n. 3, p. 4574-4592, Jul. 2013.
PROTÁSIO, T. P. et al. Avaliação da qualidade do carvão vegetal de Qualea parviflora. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 31, n. 68, p. 295-307, dez. 2011.
PROTÁSIO, T. P. et al. Avaliação tecnológica do carvão vegetal da madeira de clones jovens de Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla. Scientia Forestalis, Piracicaba,v. 43, n. 108, p. 801-816,dez. 2015.
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, Colombo, v. 33, n. 74, p. 137-149, jun. 2013.
PROTÁSIO, T. P. et al. Qualidade da madeira e do carvão vegetal oriundos de floresta plantada em Minas Gerais. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 34, n. 78, p. 111-123, abr./jun. 2014.
R CORE TEAM. R: A Language and Environment for Statistical Computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing, 2016. Disponível em: https://www.r-project.org/. Acesso em: 15 out. 2019.
REIS, C.A.F.et al. Corymbia torelliana: estado da arte de pesquisas no Brasil. Colombo: Embrapa Florestas, 2014. 48 p.
ROUSSET, P. et al. Pressure effect on the quality of eucalyptus wood charcoal for the steel industry: A statistical analysis approach. Fuel Processing Technology, Amsterdam, v. 92, n. 10, p. 1890-1897, Oct. 2011.
SOARES, V. C. et al. Correlações entre as propriedades da madeira e do carvão vegetal de híbridos de eucalipto. Árvore, Viçosa, v. 38, n. 3, p. 543-549, maio/jun. 2014.
TRUGILHO, P. F. et al. Efeito da idade e material genético no rendimento e qualidade do carvão vegetal de eucalipto. Ciência da Madeira, Pelotas, v. 6, n. 3, p. 202-216, nov. 2015.
VALE, A. T.; DIAS, I. S.; SANTANA, M. A. E. Relações entre propriedades químicas, físicas e energéticas da madeira de cinco espécies de cerrado. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 20, n. 1, p.137-145, jan./mar. 2010.
ZANUNCIO, A. J. V. et al. Secagem ao ar livre da madeira para produção de carvão vegetal.Floresta e Ambiente, Seropédica, v. 21, n. 3, p. 401-408, maio 2014.
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