Quality of african mahogany and eucalypts wood residues for briquetting
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509843299Keywords:
Energetic potential, Briquettes, Khaya sp., Eucalyptus spAbstract
The residues from wood processing are an opportunity for energy use, and the briquetting is an efficient process of concentrating the available energy from forest biomass. Therefore, this work aimed to evaluate different compositions of residues from African mahogany (Khaya ivorensis and Khaya senegalensis) and eucalypts (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla) woods for the production of briquettes. To do so, five composites were tested with different proportions of residues (100% eucalypts, 75% eucalypts + 25% African mahogany, 50% eucalypts + 50% African mahogany, 25% eucalypts + 75% African mahogany e 100% African mahogany) and submitted to analysis chemical and physical (total extracts, total lignin, ash content, moisture content, higher calorific value and bulk density). The briquettes were produced at a temperature of 120°C, pressure of 100 kgf cm-2 and compaction and cooling times of 5 and 7 minutes, respectively and were submitted to physical-mechanical analysis (apparent relative density and resistance to axial compression). The compositions with the highest percentage of African mahogany had higher extractives and ash content, and a greater calorific value. For the briquettes from compositions with higher percentages of eucalyptus, there was less apparent relative density and less resistance to axial compression. Despite this, the residues of these species have potential for energy generation. However, the briquettes with a higher percentage of African mahogany in the composition have greater energy potential and are, mechanically, more resistant.
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References
AMERICAN SOCIETY FOR TESTTING MATERIALS. ASTM D-1762: Standard method for chemical analyses of wood charcoal. Annual Book ASTM Standard, West Conshohocken, 2008. 2 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6922: Carvão vegetal - ensaios físicos determinação da massa específica (densidade à granel). Rio de Janeiro, 1983. 2 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997. 107 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8633: Carvão vegetal - determinação do poder calorífico - Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1984. 13 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA TÉCNICA DE CELULOSE E PAPEL. M11. Normas técnicas. São Paulo, 1977.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA TÉCNICA DE CELULOSE E PAPEL. M68. Normas técnicas. São Paulo, 1968.
BALDIN, T. et al. Qualidade da madeira de Eucalyptus benthamii para produção de celulose por espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS). Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 48, n. 126, 2020. DOI : https://doi.org/10.18671/scifor.v48n126.05
BARCELLOS, D. C. et al. O estado-da-arte da qualidade da madeira de eucalipto para produção de energia: um enfoque nos tratamentos silviculturais. Biomassa & Energia, [s. l.], v. 2, n. 2, p. 141-158, 2005.
BRAND, M. A. Energia da biomassa florestal. Rio de Janeiro: Interciência, 2010. 114 p.
BRAND, M. A. et al. Storage as a tool to improve wood fuel quality. Biomass and Bioenergy, Oxford, v. 35, n. 7, p. 2581-2588, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2011.02.005.
BRITO, J. O. Madeira para a floresta: a verdadeira realidade do uso de recursos florestais. Silvicultura, [s. l.], v. 11, n. 41, p. 188-193, 1986.
CARNEIRO, A. C. O. et al. Caracterização energética das madeiras de clones de Eucalyptus cultivados em diferentes localidades. Ciência da Madeira, Pelotas, v. 8, n. 3, p. 127-135, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.12953/2177-6830/rcm.v8n3p127-135
CASTRO, A. F. N. M. et al. Análise multivariada para seleção de clones de eucalipto destinados à produção de carvão vegetal. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 48, n. 6, p. 627-635, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2013000600008
CASTRO, J. P. et al. Uso de espécies amazônicas para envelhecimento de bebidas destiladas: análises física e química da madeira. Cerne, Lavras, v. 21, n. 2, p. 319-327, 2015. DOI : http://dx.doi.org/10.1590/01047760201521021567.
COSTA, T. G. et al. Qualidade da madeira de cinco espécies de ocorrência no cerrado para produção de carvão vegetal. Cerne, Lavras, v. 20, n. 1, p. 37-46, 2014. DOI : http://dx.doi.org/10.1590/S0104-77602014000100005.
DIAS, J. M. C. S. et al. Produção de briquetes e péletes a partir de resíduos agrícolas, agroindustriais e florestais. Brasília: Embrapa Agroenergia, 2012. (Documentos, 13).
FERREIRA, D. H. A. A. et al. Crescimento e produção de eucalipto na Região do Médio Paraíba do Sul, RJ. Floresta e Ambiente, Seropédica, v. 24, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/2179-8087.131315
FRANÇA, T. S. F. A. et al. Características anatômicas e propriedades físicomecânicas das madeiras de duas espécies de mogno africano. Cerne, Lavras, v. 21, n. 4, p. 633-640, 2015. DOI : http://dx.doi.org/10.1590/01047760201521041877
FURTADO, T. S. et al. Variáveis do processo de briquetagem e qualidade de briquetes de biomassa florestal. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 30, n. 62, p. 101-106, 2010.
GOLDSCHMID, O. Ultraviolet spectra. In: SARKANEN, K. V.; LUDWIG, C. H. (ed.). Lignins. New York: Wiley-Interscience, 1971. p. 241-266.
GOMIDE, J. L.; DEMUNER, B. J. Determinação do teor de lignina em material lenhoso: método Klason modificado. O Papel, São Paulo, v. 47, n. 8, p. 36-38, 1986.
HANSEN U. E.; NYGAARD I. Sustainable energy transitions in emerging economies: The formation of a palm oil biomass waste-to-energy niche in Malaysia 1990–2011. Energy Policy, Guildford, v. 66, p. 666-676, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.enpol.2013.11.028
HSING, T. Y.; PAULA, N. F. ; PAULA, R. C. Características dendrométricas, químicas e densidade básica da madeira de híbridos de Eucalyptus grandis X Eucalyptus urophylla. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 26, n. 1, p. 273-283, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.5902/1980509821119.
KALIYAN, N.; MOREY, R. V. Factors affecting strength and durability of densified biomass products. Biomass and Bioenergy, Oxford, v. 33, n. 3, p. 337-359, 2009. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2008.08.005.
KUMAR, M.; GUPTA, R. C.; SHARMA, T. Effect of carbonisation conditions on the yield and chemical composition of Acacia and Eucalyptus wood chars. Biomass and Bioenergy, Oxford, v. 3, p. 411-417, 1992.
MOULIN, J. C. et al. Avaliação energética da maravalha gerada em uma serraria de pequeno porte. Journal of Biotechnology and Biodiversity, Gurupi, v. 2, n. 2, p. 16-22, 2011. DOI: https:// doi.org/10.20873/jbb.uft.cemaf.v2n2.moulin
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, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.4336/2011.pfb.31.68.319.
NUNES, L. J. R.; MATIAS, J. C. O.; CATALÃO, J. P. S. Biomass combustion systems: a review on the physical and chemical properties of the ashes. Renewable and Sustainable Energy Reviews, [s. l.], v. 53, p. 235-242, 2016.
OLIVEIRA, A. C. et al. Parâmetros de qualidade da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus pellita F. Muell. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 38, n. 87, p. 431-439, 2010.
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, 2013.
PINCELLI, A. L. S.; MOURA, L. F.; BRITO, J. O. Quantificação dos resíduos da colheita em florestas de Eucalyptus grandis e Pinus caribaea var. hondurensis. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 45, n. 115, p. 519-526, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.18671/scifor.v45n115.09
PINHEIRO, G. F.; RENDEIRO, G.; PINHA, J. D. Resíduos do setor madeireiro: aproveitamento enérgico. Biomassa & Energia, [s. l.], v. 1, n. 2, p. 199-208, 2004.
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, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.4336/2014.pfb.34.78.657.
PROTÁSIO, T. P. et al. Relação entre o poder calorífico superior e os componentes elementares e minerais da biomassa vegetal. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 31, n. 66, p. 113-122, 2011. DOI: http://dx.doi.org/ 10.4336/2011.pfb.31.66.113
QUIRINO, W. F. et al. Densitometria de raios x na análise da qualidade de briquetes de resíduos de madeira. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 40, n. 96, p. 525-536, 2012.
QUIRINO, W. F. et al. Poder calorífico da madeira e de materiais lignocelulósicos. Revista da Madeira, [s. l.], n. 89, p. 100-106, 2005.
REIS, C. A. F.; OLIVEIRA, E. B.; SANTOS, A. M. (ed.). Mogno-africano (Khaya spp.): atualidades e perspectivas do cultivo no Brasil. Brasília: Embrapa, 2019. 379 p. (Ebook).
SANTOS, R. C. et al. Correlações entre os parâmetros de qualidade da madeira e do carvão vegetal de clones de eucalipto. Scientia Forestalis, Piracicaba, 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 48 produção de carvão vegetal. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 26, n. 2, p. 657-669, 2016.
SILVA, J. G. M. et al. Qualidade da madeira de mogno africano para a produção de serrados. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 44, n. 109, p. 181-190, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.18671/scifor.v44n109.18.
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, 2010. DOI: http://dx.doi.org/10.5902/198050981767.
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