Wood and charcoal quality of four <i>Eucalyptus</i> clones at 108 and 120 months
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509848302Keywords:
Retangular kiln, Rotation age, DensityAbstract
Economic instability scenarios and reduction in charcoal consumption, such as those that occurred in 2009 and 2016, affect production and result in the maintenance of eucalyptus forests and an increase in the rotation age. The objective of this work was to evaluate the quality of wood from four Eucalyptus clones (clones 1, 2, 3, and 4) at the ages of 108 and 120 months and the charcoal produced in a rectangular kiln. We evaluated the heart/sapwood ratio, basic density, dry mass per hectare.year, and chemical composition . The carbonizations were performed in a rectangular kiln (210 m³ of wood). We determined the gravimetric yield and the charcoal properties: density, particle size and percentage of fines, friability index, proximate analysis, and mass of charcoal produced per hectare.year. We verified the significant effect of clones on basic density and dry mass, whose variations were from 494 to 589 kg m-3 and 12.47 to 23.34 ton.ha-1, respectively. The charcoal yield did not differ among clones (34.1%), while the yield of semicarbonized wood varied from 3.2% (clone 4) to 10.7% (clone 3). The particle size of 65% of the charcoal volume of clones 1 and 3 was greater than 30 mm, and 49.5% of clones 2 and 4. We found medium mechanical resistance for charcoal from all four clones. The apparent density ranged from 356 to 458 kg.m-3, with the highest average value for clone 3. We found the highest charcoal production for clones 1 and 2, 7.5 tons per hectare.year. The fixed carbon did not vary among clones (76.92%). The wood properties of the Eucalyptus clones at ages 108 and 120 months are suitable for charcoal production for metallurgical use. Clones 1 (a hybrid of E. urophylla x E. grandis) and 3 (a hybrid of E. urophylla x E. camaldulensis) stood out from the others.
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References
ANDRADE, F. W. C.; TOMAZELLO FILHO, M.; MOUTINHO, V. H. P. Influence of wood physical properties on charcoal from Eucalyptus spp. Floresta e Ambiente, Seropédica, 25, n. 3, 2018. DOI: https://doi.org/10.1590/2179-8087.017615 DOI: https://doi.org/10.1590/2179-8087.017615
ARRUDA, T. P. M.; PIMENTA, A. S.; VITAL, B. R.; LUCIA, R. M. D.; ACOSTA, F. C. Avaliação de duas rotinas de carbonização em fornos retangulares. 2011. Revista Árvore, Viçosa, v. 35, n. 4, p. 949-955, 2011. https://doi.org/10.1590/S0100-67622011000500020 DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-67622011000500020
ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14577: pasta celulósica e madeira: determinação do material solúvel em água. Rio de Janeiro: ABNT, 2017. 9 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, A. B. N. T. NBR 14853: Madeira - Determinação do material solúvel em etanol-tolueno, em diclorometano e em acetona. Rio de Janiero, RJ, Brasil: ABNT, 2010. 7 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11941: madeira: determinação da densidade básica. Rio de Janeiro, 2003. 6 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8112: Carvão vegetal: Análise imediata. Rio de Janeiro, 1986. 8 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7402. Determinação granulométrica. Rio de Janeiro, 1982. 3 p.
CARNEIRO, A. C. O.; CASTRO, A. F. N. M.; CASTRO, R. V. O.; SANTOS, R. C.; FERREIRA, L. P.; DAMÁSIO, R. A. P.; VITAL, B. R. Potencial energético da madeira de Eucalyptus sp. em função da idade e de diferentes materiais genéticos. Revista Árvore, Viçosa, v. 38, n. 2, p. 375-381, 2014. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-67622014000200019
CARNEIRO, A. C. O.; VITAL, B. R.; OLIVEIRA, A. C.; PEREIRA, B. L. C. Pirólise lenta da madeira para produção de carvão vegetal. In: SANTOS, F.; COLLODETTE, J.; QUEIROZ, J.H. (Eds.). Bioenergia & biorrefinaria – cana-de- açúcar & espécies florestais. 1.ed. Viçosa: Os Autores, 2013. p.429-457.
CASTRO, A. F. N. M.; CASTRO, R. V. O.; CARNEIRO, A. C.O.; SANTOS, R. C.; CARVALHO, A. M. M. L.; TRUGILHO, P. F.; MELO, I. C. N. A. Correlations between age, wood quality and charcoal quality of Eucalyptus clones. Revista Árvore, Viçosa, v. 40, n. 3, p. 551-560, 2016. DOI: https://doi.org/10.1590/0100-67622016000300019
COSTA, A. C. S; LEAL, C. S.; SANTOS, L. C.; CARVALHO, A. M. M. L.; OLIVEIRA, A. C.; PEREIRA, B. L. C. Propriedades da madeira de cerne e alburno de Eucalyptus camaldulensis. Ciência da Madeira, Pelotas, v. 8, n. 1, p. 10-20, 2017. DOI: https://doi.org/10.12953/2177-6830/rcm.v8n1p10-20 DOI: https://doi.org/10.12953/2177-6830/rcm.v8n1p10-20
COSTA, J. M. F. N.; CARNEIRO, A. D. C. O.; CARVALHO, A. M. M. L.; JACOVINE, L. A. G.; VITAL, B. R.; ARAÚJO, S. O.; CANAL, W. D. Influência da temperatura de pirólise nas emissões gasosas, rendimentos e densidade do carvão vegetal. Ciência da Madeira, Pelotas, v. 11, n. 1, p. 53-62, 2020. DOI: https://doi.org/10.12953/2177-6830/rcm.v11n1p53-62 DOI: https://doi.org/10.12953/2177-6830/rcm.v11n1p53-62
DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG. DIN EN 15103: Determination of bulk density. Berlim: Deutsches Institut für Normung, 2010. 14 p.
DUFOURNY, A.; VAN DE STEENE, L.; HUMBERT, G.; GUIBAL, D.; MARTIN, L.; BLIN, J. Influence of pyrolysis conditions and the nature of the wood on the quality of charcoal as a reducing agent. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, [s.l.]v. 137, p. 1-13, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2018.10.013 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaap.2018.10.013
FIGUEIRÓ, C. G.; CARNEIRO, A.C.O.; SANTOS, G.R.; CARNEIRO, A.P.S.; FIALHO, L. F.; MAGALHÃES, M.A.; SILVA, C.M.S.; CASTRO, V.R. Caracterização do carvão vegetal produzido em fornos retangulares industriais. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, Recife, v.14, n.3, e5659, 2019. https://doi.org/10.5039/agraria.v14i3a5659 DOI: https://doi.org/10.5039/agraria.v14i3a5659
GOLDSCHIMID, O. Ultraviolet spectra. In: SARKANEN, K. V. E.; LUDWING, C. H. (Eds.). Lignins: ocurrence, formation, structure and reactions. 1 ed. New York: John Wiley Interprice, 1971. p. 241-266.
GOMIDE, J. L.; DEMUNER, B. J. Determination of lignin content in woody material: modified Klason method. O Papel, [s.l.], v. 47, n. 8, 1986.
GUO, X. J., WANG, S. R., WANG, K. G., Qian, L. I. U., LUO, Z. Y. Influence of extractives on mechanism of biomass pyrolysis. Journal of fuel Chemistry and Technology, v. 38, n. 1, p. 42-46, 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/S1872-5813(10)60019-9
INDÚSTRIA BRASILEIRA DE ÁRVORES - IBÁ. Relatório 2021. São Paulo: IBÁ, 2022. 93p. Disponível em: https://www.iba.org/datafiles/publicacoes/relatorios/relatorioiba2021-compactado.pdf. Acesso em: 04 ago. 2022.
OLIVEIRA, A. C.; RAMOS, D. C.; PEREIRA, B. L. C.; CARNEIRO, A. C. O. Carbonization temperature and charcoal properties at different positions in rectangular kiln. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, Recife, v.15, n.4, e8493, 2020. https://doi.org/10.5039/agraria.v15i4a8493 DOI: https://doi.org/10.5039/agraria.v15i4a8493
OLIVEIRA, J. B.; VIVACQUA FILHO, A.; GOMES, P. A. Produção de carvão vegetal - aspectos técnicos. In: PENEDO, W.R. (Ed.). Produção e utilização do carvão vegetal. 1982. Belo Horizonte: CETEC, 1982. p. 60-73. (CETEC. Série de Publicações Técnicas, 8).
PEREIRA, B.L.C.; CARVALHO, A.M.L.; OLIVEIRA, A.C.; SANTOS, L.C.; CARNEIRO, A.C.O.; MAGALHÃES, M.A. Efeito da carbonização da madeira na estrutura anatômica e densidade do carvão vegetal de Eucalyptus. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 26, n. 2, p. 545-557, 2016. https://doi.org/10.5902/1980509822755 DOI: https://doi.org/10.5902/1980509822755
PEREIRA, B. L. C.; OLIVEIRA, A. C.; CARVALHO, A. M. M. L.; CARNEIRO, A. C. O.; VITAL, B. R.; SANTOS, L. C. Correlações entre a relação Cerne/Alburno da madeira de eucalipto, rendimento e propriedades do carvão vegetal. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 41, n. 98, p. 217-225, jun. 2013.
PROTÁSIO, T. P.; COUTO, A. M.; TRUGILHO, P. F.; GUIMARÃES JÚNIOR, J. B.; LIMA JÚNIOR, P. H.; SILVA, M. M. O. 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. DOI: https://doi.org/10.18671/scifor.v43n108.6 DOI: https://doi.org/10.18671/scifor.v43n108.6
PROTÁSIO, T. P.; GOULART, S. L.; NEVES, T. A.; TRUGILHO, P. F.; RAMALHO, F. M. G.; QUEIROZ, L. M. R. S. B. Qualidade da madeira e do carvão vegetal oriundos de floresta plantada em Minas Gerais. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 34, n. 78, 2014. DOI: https://doi.org/10.4336/2014.pfb.34.78.657 DOI: https://doi.org/10.4336/2014.pfb.34.78.657
RAMOS, D. C.; CARNEIRO, A. C. O.; TANGSTAD, M.; SAADIEH, R.; PEREIRA, B. L. C. Quality of wood and charcoal from Eucalyptus clones for metallurgical. Floresta e Ambiente, Seropédica, v. 26 (Special nº2), p. e20180435, 2019.DOI: https://doi.org/10.1590/2179-8087.043518 DOI: https://doi.org/10.1590/2179-8087.043518
RODRIGUES, T.; BRAGHINI JÚNIOR, A. Charcoal: A discussion on carbonization kilns. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, [s.l.], v. 143, e104670, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2019.104670 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaap.2019.104670
SANTOS, L. C.; CARVALHO, A. M. M. L.; PEREIRA, B. L. C.; OLIVEIRA, A. C.; CARNEIRO, A. C. O.; TRUGILHO, P. T. Propriedades da madeira e estimativas de massa, carbono e energia de clones de Eucalyptus plantados em diferentes locais. Revista Árvore, Viçosa, v.36, n.5, p.971-980, 2012. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-67622012000500019
SILVA, M. F.; FORTES, M. M.; SETTE JUNIOR, C. R. Characteristics of wood and charcoal from Eucalyptus clones. Floresta e Ambiente, Seropédica, v. 25, n. 3, 2018. DOI: https://doi.org/10.1590/2179-8087.035016 DOI: https://doi.org/10.1590/2179-8087.035016
VIDAURRE, G.; LOMBARDI, L. R.; OLIVEIRA, J. T. D. S.; ARANTES, M. D. C. Lenho juvenil e adulto e as propriedades da madeira. Floresta e Ambiente, Seropédica, v. 18, n. 4, p. 469-480, 2011. https://doi.org/10.4322/floram.2011.066 DOI: https://doi.org/10.4322/floram.2011.066
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