AVALIAÇÃO DE TRÊS MADEIRAS NATIVAS DO CERRADO GOIANO VISANDO À UTILIZAÇÃO ENERGÉTICA

Autores

DOI:

10.31413/nativa.v8i5.10338

Resumo

Estudos que visem ampliar o conhecimento das madeiras oriundas do cerrado podem contribuir com o correto manejo das espécies. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade da madeira e do carvão vegetal de três espécies do cerrado (Tachigali vulgaris, Myracrodruon urundeuva e Amburana cearensis) para fins energéticos. Foram amostradas duas árvores por espécie e, destas, foram retirados discos da base, a 25, 50, 75 e 100% da altura total. Para a madeira, determinou-se longitudinalmente a densidade básica, composição química, estoque de carbono, poderes caloríficos superior (PCS) e inferior (PCI) e densidade energética. As carbonizações da madeira foram realizadas em forno elétrico, com temperatura final de 450 ºC e taxa de aquecimento de 1,67 ºC.min-1. A posição longitudinal de amostragem não influenciou a densidade da madeira. A madeira de M. urundeuva apresentou maior densidade básica e PCS, bem como menor teor de materiais voláteis. O carvão da espécie T. vulgaris apresentou a menor densidade aparente (298 kg.m-3) e baixo teor de cinzas (1,14%), porém elevado teor de carbono fixo e PCS. O carvão vegetal da espécie M. urundeuva se destacou com elevada densidade relativa aparente (475 kg.m-3). A ordem das melhores espécies é: M. urundeuva, A. cearensis e T. vulgaris.

Palavras-chave: energia renovável; espécies nativas; potencial energético; qualidade do carvão.

 

ASSESSMENT OF THREE NATIVE WOODS FROM CERRADO OF GOIÁS FOR THE ENERGY PURPOSES

 

ABSTRACT:

Studies aimed at expanding the knowledge of woods from cerrado can contribute to the correct management of the species. The aim of this study was to evaluate the quality of wood and charcoal of three species from cerrado (Tachigali vulgaris, Myracrodruon urundeuva, and Amburana cearensis) for energy purposes. Two trees per species were sampled and, from these, disks were removed from the base, at 25, 50, 75, and 100% of the total height. For wood, the properties basic density, chemical analysis, carbon stock, higher (HHV) and lower (LHV) heating values were determined longitudinally. Carbonizations were carried out in a muffle furnace with a final temperature of 450 ºC and heating rate of 1.67 ºC.min-1. There was no effect of longitudinal position under the wood basic density. Myracrodruon urundeuva wood had the highest basic density and HHV, as well as the lowest content of volatile matters. The Tachigali vulgaris charcoal had the lowest bulk density (298 kg.m-3) and low ash content (1.14%), but a high content of fixed carbon and HHV. Charcoal of the species M. urundeuva stood out with high apparent relative density (475 kg.m-3). The order of the best species is M. urundeuva, A. cearensis, and T. vulgaris.

Keywords: renewable energy; native species; energy potential; charcoal quality.

Biografia do Autor

Thiago de Paula Protásio, Universidade Federal Rural da Amazônia, Parauapebas, PA, Brasil.

Engenheiro Florestal, Mestre e Doutor em Ciência e Tecnologia da Madeira pela Universidade Federal de Lavras. Fez estágio pós-doutoral no programa de pós-graduação em engenharia de biomateriais da Universidade Federal de Lavras. Atualmente, é Professor do Magistério Superior, Classe 4, Nível 602, Adjunto A, da Universidade Federal Rural da Amazônia, Câmpus de Parauapebas, curso de Engenharia Florestal. Atua como docente permanente no Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais da Universidade Federal Rural da Amazônia (PPGCF/UFRA), em que orienta discentes em nível de mestrado. Foi professor voluntário da Universidade Federal Rural da Amazônia, UFRA, Câmpus de Parauapebas, curso de Engenharia Florestal, entre os meses de agosto a outubro de 2016. Atuou, também, como professor substituto na Universidade Federal de Goiás, Regional Jataí, no curso de Engenharia Florestal, entre 2014 a 2016, na área de Tecnologia de Produtos Florestais. Tem experiência na área de Recursos Florestais e Engenharia Florestal, com ênfase em Energia da Biomassa Lignocelulósica e Desenvolvimento Tecnológico da Produção Sustentável de Carvão Vegetal e Lenha.

Referências

ABREU NETO, R.; ASSIS, A. A.; BALLARIN, A. W.; HEIN, P. R. G. Effect of final temperature on charcoal stiffness and its correlation with wood density and hardness. SN Applied Sciences, v. 2, p. 1020, 2020. DOI: 10.1007/s42452-020-2822-0

ADAMOVICS, A.; PLATACE R.; GULBE, I.; IVANOVS, S. The content of carbon and hydrogen in grass biomass and its influence on heating value. Engineering for Rural Development, v. 1, p. 1277-1281, 2018.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS. D1762-84: Standard Test Method for Chemical Analysis of Wood Charcoal. Philadelphia: ASTM International, 2007. 2p.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM. E711-87: Standard test method for gross calorific value of refuse-derived fuel by the bomb calorimeter. Philadelphia: ASTM International, 2004. 8p.

ARAÚJO, A. C. C.; COSTA, L. J.; BRAGA, P. P. C.; NETO, R. M. G.; ROCHA, M. F. V.; TRUGILHO, P. F. Propriedades energéticas da madeira e do carvão vegetal de Cenostigma macrophyllum: subsídios ao uso sustentável. Pesquisa Florestal Brasileira, v. 38, n. 1, p. 1-9, 2018. http://dx.doi.org/10.4336/2018.pfb.38e201701546

ASSIS, M. R.; BRANCHERIAU, L.; NAPOLI, A.; TRUGILHO, P. F. Factors affecting the mechanics of carbonized wood: literature review. Wood Science and Technology, v. 50, p. 519–536, 2016. DOI: https://doi.org/10.1007/s00226-016-0812-6

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11941: madeira: determinação da densidade básica. Rio de Janeiro: 2003. 6p.

AZEVÊDO, T. K. B.; BRITO, H. R.; LIMA, F. S.; ALMEIDA, A. M. C.; TREVISAN, L. F. A.; PEREIRA, A. V.; OLIVEIRA, E.; MEDEIROS, J. X. Determinação da densidade básica da madeira de Piptadenia stipulacea (Benth) Ducke e Amburana cearensis. Agropecuária Técnica, v. 31, n. 1, 2010.

BRAND, M. A. Energia de biomassa florestal. Rio de Janeiro: Interciência, 2010. 131p.

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: 10.1590/S0100-67622014000200019

CARVALHO, P. E. R. Espécies arbóreas brasileiras. EMBRAPA Informação Tecnológica, Brasília, p. 1039, 2003.

CHAVES, A. M. B.; VALE, A. T.; MELIDO, R. C. N.; ZOCH, V. P. Características energéticas da madeira e carvão vegetal de clones de Eucalyptus spp. Enciclopédia Biosfera, Goiânia, v. 9, n. 17, p. 533-542, 2013.

COSTA, A. C. S.; LEAL, C. S.; SANTOS, L. C.; CARVALHO, A. M. M.; OLIVEIRA, A. C.; PEREIRA, B. L. C. Propriedades da madeira de cerne e alburno de Eucalyptus camadulensis. Ciência da Madeira, Pelotas, v. 8, n.1, p. 10-20, 2017. DOI: 10.12953/2177-6830/rcm.v8n1p10-20

COSTA, T.G.; BIANCHI, M.L.; PROTÁSIO, T.P.; TRUGILHO, P. F.; PEREIRA, A.J.; Qualidade da madeira de cinco espécies de ocorrência no cerrado para produção de carvão vegetal. Cerne, Lavras, v. 20, n. 1, p. 37-45, 2014. DOI: 10.1590/S0104-77602014000100005

CSANÁDY, E.; MAGOSS, E.; TOLVAJ, L. Quality of Machined Wood Surfaces. New York City: Springer International Publishing, 2015. 257p. DOI: 10.1007/978-3-319-22419-0

DIAS, A. C. C.; MARCHESAN, R.; ALMEIDA, V. C.; MONTEIRO, T. C.; MORAES, C. B. Relação entre a densidade básica e as retrações em madeira de teca. Ciência da Madeira, v. 9, n. 1, p. 37-44, 2018. DOI: 10.12953/2177-6830/rcm.v9n1p37-44

FERREIRA, D. F. SISVAR: a computer analysis system to fixed effects split plot type designs. Revista Brasileira de Biometria, v. 37, n. 4, p. 529-535, 2019. DOI: https://doi.org/10.28951/rbb.v37i4.450

FORTALEZA, A. P.; FILHO, J. J. P. N.; CERETTA, R. P. S.; BARROS, D. S.; SILVA, S. S. Biomassa de espécies florestais para produção de carvão vegetal. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 29, n. 3, p. 1436-1451, 2019. DOI: 10.5902/1980509831639

LIMA, E. A.; SILVA, H. D.; LAVORANTI, O. J.; Caracterização dendroenergética de árvores de Eucalyptus benthamii. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 31, n. 65, p. 9-17, 2011.

LIMA, M. D. R.; PATRÍCIO, E. P. S.; BARROS JUNIOR, U. O.; ASSIS, M. R.; XAVIER, C. N.; BUFALINO, L.; TRUGILHO, P. F.; HEIN, P. R. G.; PROTÁSIO, T. P. Logging wastes from sustainable forest management as alternative fuels for thermochemical conversion systems in Brazilian Amazon. Biomass and Bioenergy, v. 140, p. 105660, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105660

LOUREIRO, B.A.; VIEIRA, T.A.S.; COSTA, L.J.; SILVA, A.B.; ASSIS, M.R.; TRUGILHO, P.F. Selection of superior clones of Corymbia hybrids based on wood and charcoal properties. Maderas. Ciencia y tecnologia, v. 21, n. 4, p. 619-630, 2019.

MARQUES, R. D.; CUNHA, T. Q. G.; CHAGAS, M. P.; VENTUROLI, R. D.; BELINI, G. B.; YAMAJI, F. M.; SETTE JÚNIOR, C. R. Wood quality of five species of the Cerrado for energy purposes. Scientia Forestalis, v. 48, n. 125, e3225, 2020. DOI: https://doi.org/10.18671/scifor.v48n125.11

MMA_MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Biomas, Bioma cerrado. 2020. Disponível em: < https://www.mma.gov.br/biomas/cerrado.html>. Acesso em: 25 set. 2020.

MORAES, M. D. A.; SANTOS, J. H.; LIMA, P. A. F.; CONEGLIAN, A.; SOUSA JÚNIOR, A. D.; CANTO, J. L.; SETTE JUNIOR, C. R. Bioenergia com resíduos do desdobro da madeira de Pinus caribaea var. hondurensis. Revista de Ciências Agrárias, Lisboa, v. 42, n. 2, p. 241-250, 2019. DOI: https://doi.org/10.19084/rca.17170

NEVES, T. A.; PROTÁSIO, T. P.; COUTO, A. M.; TRUGILHO, P. F.; SILVA, V. O.; VIEIRA, C. M. M. 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.

OLIVEIRA, A. C.; CARNEIRO, A. C. O.; VITAL, B. R.; ALMEIDA, W.; PEREIRA, B. L. C.; CARDOSO, M. T.; 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.

PROTÁSIO, T. P.; LIMA, M. D. R.; SCATOLINO, M. V.; SILVA, A. B.; FIGUEIREDO, I. C. R.; HEIN, P. G. R.; TRUGILHO, P. F. Charcoal productivity and quality parameters for reliable classification of Eucalyptus clones from Brazilian energy forests. Renewable Energy, v. 164, p. 34-45, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.09.057

PROTÁSIO, T. P.; SCATOLINO, M. V.; ARAÚJO, A. C. C.; OLIVEIRA, A. F. C. F.; FIGUEIREDO, I. C. R.; ASSIS, M. R.; TRUGILHO, P. F. Assessing proximate composition, extractive concentration, and lignin quality to determine appropriate parameters for selection of superior Eucalyptus firewood. BioEnergy Research, v. 12, p. 626-641, 2019. DOI: https://doi.org/10.1007/s12155-019-10004-x

PROTÁSIO, T. P.; TRUGILHO, P. F.; NEVES, T. A.; VIEIRA, C. M. M. Análise de correlação canônica entre características da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 40, n. 95, p. 317-326, 2012.

PROTÁSIO, T. P.; BUFALINO, L.; TONOLI, G. H. D.; COUTO, A. M.; TRUGILHO, P. F.; GUIMARÃES JÚNIOR, M. Relação entre o poder calorífico superior e os componentes elementares e minerais de biomassa vegetal. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 31, n. 66, p. 113-122, 2011.

REIS, A. A.; PROTÁSIO, T. P.; MELO, I. C. N. A.; TRUGILHO, P. F.; CARNEIRO, A. C. O.; Composição da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus urophylla em diferentes locais de plantio. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 32, n. 71, p. 277-290, 2012.

SANTOS, R. C.; CARNEIRO, A. C. O.; VITAL, B. R.; CASTRO, R. V. O.; VIDAURRE, G. B.; TRUGILHO, P. F.; CASTRO, A. F. N. M. Influência das propriedades e da relação siringil/guaiacil da madeira de eucalipto na produção de carvão vegetal. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 26, n. 2, p. 657-669, 2016. DOI: https://doi.org/10.5902/1980509822765

SANTOS, R. C.; CARNEIRO, A. C. O.; PIMENTA, A. S.; CASTRO, R. V. O.; MARINHO, I. V.; TRUGILHO, P. F.; ALVES, I. C. N.; CASTRO, A. F. N. M. Energy potential of species from forest management plan for the Rio Grande do Norte State. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 23, p. 491-502, 2013. DOI: https://doi.org/10.5902/198050989293.

SANTOS, R. C.; CARNEIRO, A. C. O.; CASTRO, A. F. M.; CASTRO, R. V. O.; BIANCHE, J. J.; SOUZA, M. M.; CARDOSO, M. T. Correlation of quality parameters of wood and charcoal of clones of Eucalyptus. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 39, p. 221–230, 2011.

SILVA, D. A.; MULLER, B. V.; KUIASKI, E. C.; ELOY, E.; BEHLING, A.; COLAÇO, C. M. Propriedade da madeira de Eucalyptus benthamii para a produção de energia. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 35, n. 84, p. 481-485, 2015.

SILVA, J. M. C.; SANTOS, M. P. D. A importância relativa dos processos biogeográficos na formação da avifauna do Cerrado e de outros biomas brasileiros. In: SCARIOT, A.; SOUSA FILHO, J. C.; FELFILI, J.M. (Ed.). Cerrado: ecologia, biodiversidade e conservação Ministério do Meio Ambiente, Brasília, 2005. p. 224-233.

SOARES, V. C.; BIANCHI, L. M.; TRUGIKHO, P. F.; PEREIRA, A. J.; HOFLER, J. Correlações entre as propriedades da madeira e do carvão vegetal de híbridos de eucalipto. Revista Árvore, Viçosa, v. 38, n. 3, p. 543-549, 2014. DOI: 10.1590/S0100-67622014000300017

TERRA, T. D. R. Avaliação físico-química do carvão de cachamorra (Sclerolobium paniculatum vogel) e pau-terra de folha larga (Qualea grandiflora mart.). Bioenergia em Revista: Diálogos, v. 07, n. 2, p. 120 – 133, 2017.

VALE, A. T.; DIAS, I. S.; SANTANA, M. A. E. Relações entre as propriedades químicas, físicas e energéticas da madeira de cinco espécies do cerrado. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 20, n. 1, p. 137-145, 2010. DOI: 10.5902/198050981767

Downloads

Publicado

2020-10-27

Como Citar

de Siqueira, H. F., Patrício, E. P. S., Lima, M. D. R., Guimarães Junior, J. B., Oliveira Carneiro, A. de C., Trugilho, P. F., & Protásio, T. de P. (2020). AVALIAÇÃO DE TRÊS MADEIRAS NATIVAS DO CERRADO GOIANO VISANDO À UTILIZAÇÃO ENERGÉTICA. Nativa, 8(5), 615–624. https://doi.org/10.31413/nativa.v8i5.10338

Edição

Seção

Engenharia Florestal / Forest Engineering
  • Citations
  • Scopus - Citation Indexes: 1
  • Captures
  • Mendeley - Readers: 6
  • Mendeley - Readers: 3

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)