Biomassa de espécies florestais para produção de carvão vegetal

Fortaleza, Amanda Pinheiro; Filho, José Jaime Pessoa do Nascimento; Ceretta, Rafaela Patrícia da Silva; Barros, Denes de Souza; Silva, Simonne Sampaio da

doi:10.5902/1980509831639

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Sumário

Nota Técnica • Ciênc. Florest. 29 (3) • Jul-Sep 2019 • https://doi.org/10.5902/1980509831639 copiar

Biomassa de espécies florestais para produção de carvão vegetal

Forest species biomass for the production of charcoal

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Resumo

Devido à alta demanda das empresas por geração de energia oriunda de fontes renováveis, o objetivo deste estudo foi analisar as propriedades da madeira e do carvão proveniente de três espécies florestais: Ceiba pentandra (L.) Gaertn. (Sumaúma), Guatteria sp. (Envirão) e Brosimum sp. (Mumuré). O material foi coletado na Empresa Rosa Madeireira Ltda. De cada espécie foram coletadas 10 amostras para a análise das propriedades da madeira e do carvão e, destas, 5 amostras foram utilizadas para a análise química. As propriedades avaliadas foram: densidade básica e teor de umidade da madeira, rendimento gravimétrico, densidade aparente e teor de umidade do carvão e, composição química. Os dados foram submetidos à Análise de Variância e médias comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade, assim como os efeitos da densidade básica sobre o rendimento gravimétrico e sobre a densidade aparente foram testados pela correlação de Pearson. As análises indicaram que o fator espécies apresentou efeito significativo em todos os parâmetros, exceto quanto ao teor de umidade do carvão. Sobre densidade básica da madeira, a Sumaúma apresentou o menor valor médio (0,4302 ± 0,0157 g/cm³) e Mumuré, o maior (0,5276 ± 0,0251 g/cm³). Entretanto, com relação ao teor de umidade, Sumaúma foi a espécie que apresentou o maior teor (47,46% ± 2,88). Os valores de rendimento em carvão variaram entre 30,03% ± 1,95 (Envirão) e 32,35% ± 1,46 (Sumaúma). Houve correlação entre a densidade da madeira e o rendimento gravimétrico para a espécie Mumuré (P = -0,553), no entanto, considerada negativa. Entretanto, correlação positiva foi encontrada para Sumaúma (P = 0,058) e Envirão (P = 0,955). Nos testes de densidade do carvão, o Mumuré apresentou o maior valor médio (0,3173 ± 0,0116 g/cm³) e Envirão o menor (0,2654 ± 0,0407 g/cm³). Uma relação direta e positiva entre a densidade básica da madeira e a densidade relativa aparente do carvão foi encontrada. Tratando-se da composição química, o fator espécies não apresentou efeito significativo.

Palavras-chave:
Resíduos florestais; Propriedades da madeira; Propriedades do carvão

Tabela 1 Equações utilizadas na obtenção dos resultados do presente estudo.

Propriedades Físicas da Madeira e do Carvão	Fonte	Equação
Densidade básica da madeira	ABNT NBR 7190 (1997)ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190/1997: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997. 107 p.	$Ρ_{(b a s)} = \frac{m_{s}}{V_{(s a t)}}$
Densidade relativa aparente do carvão		$Ρ_{(b a s)} = \frac{m_{s}}{V_{(s a t)}}$
Teor de umidade	ABNT NBR 7190 (1997)ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190/1997: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997. 107 p.	$U (%) = \frac{m_{i} - m_{s}}{m_{s}} x 100$
Rendimento gravimétrico	*Silva et al. (2007)*SILVA, M. G. da et al. Carvão de resíduos de indústria madeireira de três espécies florestais exploradas no município de Paragominas, PA. Acta Amazonica, Manaus, v. 37, n. 1, p. 61-70, 2007.	$R G c = \frac{P c a r v ã o}{P m a d e i r a} x 100$
Composição Química Imediata	Fonte	Equação
Teor de cinzas	ABNT NBR 8112 (1986)ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8112/1986: Carvão vegetal: análise imediata. Rio de Janeiro, 1986. 5 p.	$Z = \frac{m_{1} - m_{0}}{m} x 100$
Teor de materiais voláteis	ABNT NBR 8112 (1986)ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8112/1986: Carvão vegetal: análise imediata. Rio de Janeiro, 1986. 5 p.	$M V = \frac{m_{2} - m_{3}}{m} x 100$
Teor de carbono fixo	ABNT NBR 8112 (1986)ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8112/1986: Carvão vegetal: análise imediata. Rio de Janeiro, 1986. 5 p.	$C F = 100 - (C Z + M V)$

Tabela 2 Valores do teste F da Análise de Variância dos dados coletados das madeiras provenientes de resíduos de serraria de três espécies florestais, exploradas no município de Paragominas, Pará.

Causa de Variação	GL	Densidade da madeira	Umidade da madeira	Rendimento gravimétrico	Densidade aparente	Umidade do carvão
Espécies	2	19,92**	15,51**	6,35**	11,02**	3,45
Resíduos	27	-	-	-	-	-
Total	29	-	-	-	-	-

Tabela 3 Estatística descritiva da densidade básica e teor de umidade das madeiras provenientes de resíduos de serraria de três espécies florestais, exploradas no município de Paragominas, Pará.

Tratamento	Densidade básica (g/cm³) Média ± Desvio padrão	Coeficiente de Variação (CV) %	Teor de umidade (%) Média ± Desvio padrão	Coeficiente de Variação (CV) %
Ceiba pentandra (L.) Gaertn.	0,4302 ± 0,0157 b	3,65	47,46 ± 2,88 a	6,06
Guatteria sp.	0,4637 ± 0,0531 b	11,45	41,33 ± 6,81 b	16,47
Brosimum sp.	0,5276 ± 0,0251 a	4,75	33,93 ± 5,84 c	17,22

Tabela 4 Estatística descritiva do rendimento gravimétrico médio de resíduos de serraria de três espécies florestais, exploradas no município de Paragominas, Pará.

Tratamento	Rendimento gravimétrico (%) Média ± Desvio padrão	Coeficiente de Variação (CV) %
Ceiba pentandra (L.) Gaertn.	32,35 ± 1,46 a	4,53
Guatteria sp.	30,03 ± 1,95 b	6,50
Brosimum sp.	31,30 ± 0,64 ab	2,06

Tabela 5 Estatística descritiva da densidade relativa aparente e do teor de umidade do carvão de resíduos de serraria de três espécies florestais, exploradas no município de Paragominas, Pará.

Tratamento	Densidade aparente (g/cm³) Média ± Desvio padrão	Coeficiente de Variação (CV) %	Teor de umidade do carvão (%) Média ± Desvio padrão	Coeficiente de Variação (CV) %
Ceiba pentandra (L.) Gaertn.	0,2680 ± 0,0232 b	8,65	6,91 ± 0,40 a	5,83
Guatteria sp.	0,2654 ± 0,0407 b	15,32	6,87 ± 0,71 a	10,39
Brosimum sp.	0,3173 ± 0,0116 a	3,64	7,40 ± 0,29 a	3,90

Tabela 6 Valores do teste F da Análise de Variância dos dados coletados do carvão proveniente de resíduos de serraria de três espécies florestais, exploradas no município de Paragominas, Pará.

Causa de Variação	GL	Teor de cinzas	Teor de materiais voláteis	Teor de carbono fixo
Espécies	2	0,893	0,272	0,309
Resíduos	12	-	-	-
Total	14	-	-	-

Tabela 7 Estatística descritiva do teor de cinzas, materiais voláteis e carbono fixo, provenientes do carvão dos resíduos de serraria de três espécies florestais, exploradas no município de Paragominas, Pará.

Tratamento	Teor de cinzas (%)	Teor de materiais voláteis (%)	Teor de carbono fixo (%)
Ceiba pentandra (L.) Gaertn.	0,97 ± 0,68	33,77 ± 3,72	65,27 ± 3,24
Guatteria sp.	1,03 ± 0,64	31,65 ± 4,66	67,32 ± 4,78
Brosimum sp.	0,60 ± 0,14	32,28 ± 5,47	67,12 ± 5,41

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[TFN1] Em que: GL = Grau de liberdade. **Diferença significativa à 1% de probabilidade.