Efeito dos extrativos nos processos de combustão e pirólise de resíduos lenhosos da Amazônia

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Corrêa, Genilson Maia lattes
Outros Autores: https://orcid.org/0000-0001-5015-4807
Orientador(a): Protásio, Thiago de Paula
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
Escola de Ciências Agrárias de Lavras (Esal)
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia da Madeira
Departamento: Não Informado pela instituição
País: brasil
Palavras-chave em Português:
Composição química
Poder calorífico
Biomassa
Carvão vegetal
Chemical composition
Calorific value
Biomass
Charcoal
Área do conhecimento CNPq:
Ciências Agrárias
Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/60204
Resumo: Arquivo retido, a pedido do (a) autor (a), até junho de 2026.
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spelling Silveira, Edgar AmaralTrugilho, Paulo FernandoDias Junior, Ananias FranciscoOliveira, Tiago José Pires deProtásio, Thiago de Paulahttp://lattes.cnpq.br/4514247576234040Corrêa, Genilson Maiahttps://orcid.org/0000-0001-5015-48072025-08-20T13:02:04Z2025-02-26CORRÊA, Genilson Maia. Efeito dos extrativos nos processos de combustão e pirólise de resíduos lenhosos da Amazônia. 75 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.https://repositorio.ufla.br/handle/1/60204Arquivo retido, a pedido do (a) autor (a), até junho de 2026.The use of residual biomass from forest management, in addition to being a source of renewable energy, is appropriate given the current need to reuse natural resources. Several factors can influence the utilization of these residues, including extractives, which can increase the calorific value of the wood and affect its density, permeability, and the yields of the pyrolysis process. However, studies on the effects of extractives during pyrolysis and combustion are not widely conducted on woody residues from native Amazon species. Therefore, the aim of this study is to evaluate the influence of extractives on wood characteristics and behavior during combustion and pyrolysis processes of woody residues. Woody biomass from five species derived from forest management residues in the Amazon were selected: Dinizia excelsa, Protium cf. altissimum, Parkia pendula, Inga spp., and Manilkara spp. The contents of holocellulose, cellulose, hemicellulose, and lignin in the woody residues were measured. The contents of total extractives, and extractives soluble in acetone, hot water, and cold water were also determined. Analyses of higher heating value and proximate chemical composition were conducted on both the raw material and the extractive-free material, using different removal methods. Thermogravimetric analysis was performed under oxidative and inert atmospheres, and combustion and pyrolysis indices were determined for both the raw and extractive-free materials. The species with the highest holocellulose content was Manilkara spp. (75.10% dry basis), while the lowest was Dinizia excelsa (58.07% db). For total lignin, values ranged from 27.61% db (Inga spp.) to 23,94% db (Dinizia excelsa.). Cellulose content ranged from 47.86% db (Manilkara spp.) to 36.68% db (P. altissimum). The lowest ash content was found in Inga spp. woody residues (0.52% db). Regarding extractives, the highest values were found in Manilkara spp. (5.91%) for cold water, and in D. excelsa (9.95% and 6.61%) for hot water and acetone, respectively. D. excelsa stood out due to its high total extractives content in the wood (16.38% db). In the proximate composition analysis, volatile matter content ranged from 79.35% (P. altissimum) to 85.54% (Inga spp.) in the raw material. Ash content ranged from 0.29% (D. excelsa) to 1.31% (Inga spp.), while fixed carbon ranged from 13.76% (Inga spp.) to 19.84% (D. excelsa), being influenced by the removal of extractives. There was no significant difference in the higher heating value (HHV) between the raw and extractive-free materials, with the highest value observed for D. excelsa (20.49 MJ/kg). In the DTG curves, differences were observed mainly in the maximum decomposition temperature, with the curve shifting to slightly higher temperatures after extractive removal. For D. excelsa and P. altissimum, extractives reduced thermal stability. For P. pendula and Manilkara spp., extractives had little effect on thermal degradation. In Inga spp., they slightly delayed degradation, with little impact on pyrolysis. The results indicate that prior removal of extractives from woody residues is feasible, without causing significant negative impacts on combustion and pyrolysis processes.Utilizar biomassas residuais provenientes de manejo florestal, além de ser fonte de energia renovável, é adequado diante das necessidades atuais de reaproveitamento dos recursos naturais. Diversos fatores podem influenciar a utilização desses resíduos, dentre eles os extrativos, que podem aumentar o poder calorífico da madeira, influenciar a densidade, permeabilidade e rendimentos do processo de pirólise. Entretanto, os estudos sobre os efeitos dos extrativos na pirólise e combustão não são amplamente conduzidos em resíduos lenhosos de espécies nativas da Amazônia. Dessa forma, objetiva-se avaliar a influência dos extrativos nas características da madeira e no comportamento dos resíduos lenhosos durante os processos de combustão e pirólise. Selecionou-se a biomassa lenhosa de cinco espécies oriundas dos resíduos do manejo florestal na Amazônia: Dinizia excelsa, Protium cf altissimum, Parkia pendula, Inga spp. e Manilkara spp. Os teores de holocelulose, celulose, hemiceluloses e lignina dos resíduos lenhosos foram mensurados. Os teores de extrativos totais, extrativos solúveis em acetona, água quente e água fria foram determinados. Foram realizadas as análises de poder calorífico superior e composição química imediata, tanto do material in natura como no material sem extrativos pelos diferentes métodos de remoção. A análise termogravimétrica foi realizada em atmosfera oxidativa e inerte, e determinados os índices de combustão e de pirólise do material in natura e livre de extrativos. A espécie que obteve o maior teor de holocelulose foi Manilkara spp. (75,10% base massa seca - bs), enquanto o menor foi Dinizia excelsa (58,07% bs). Para lignina total, os valores variaram de 27,61% bs (Inga spp.) a 23,94% bs (Dinizia excelsa). Para celulose, os valores variaram de 36,68% bs (P. altissimum) a 47,86% bs (Manilkara spp.) a. O menor teor de cinzas foi encontrado nos resíduos lenhosos de Inga spp. (0,52% bs). Para os extrativos, os maiores valores foram encontrados em Manilkara spp. (5,91% bs) para água fria e D. excelsa (9,95% e 6,61% bs) para água quente e acetona. A espécie D. excelsa se destacou devido à presença de elevada proporção de extrativos totais no lenho (16,38% bs). Na composição química imediata, os teores de material volátil variaram de 79,35% (P. altissimum) a 85,54% (Inga spp.) para o material in natura. As cinzas variaram de 0,29% (D. excelsa) a 1,31% (Inga spp.), enquanto o carbono fixo variou de 13,76% (Inga spp.) a 19,84% (D. excelsa), sendo influenciados pela remoção de extrativos. Não houve diferença significativa entre o poder calorífico superior (PCS) do material in natura e do material livre de extrativos, sendo o maior valor para D. excelsa (20,49 MJ/kg). Nas curvas DTG, houve diferenças, principalmente na temperatura máxima de decomposição, deslocando a curva para temperaturas ligeiramente mais altas após a remoção dos extrativos. Para D. excelsa e P. altissimum, os extrativos reduziram a estabilidade térmica. Para P. pendula e Manilkara spp., os extrativos tiveram pouco efeito na degradação térmica. Para Inga spp., retardaram levemente a degradação, sem grande impacto na pirólise. Os resultados indicam que a remoção prévia dos extrativos dos resíduos lenhosos é viável, sem causar impactos negativos significativos nos processos de combustão e pirólise.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)SociaisTecnológicoMeio ambienteODS 7: Energia limpa e acessívelODS 13: Ação contra a mudança global do climaUniversidade Federal de LavrasEscola de Ciências Agrárias de Lavras (Esal)Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia da MadeiraUFLAbrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCiências AgráriasComposição químicaPoder caloríficoBiomassaCarvão vegetalChemical compositionCalorific valueBiomassCharcoalEfeito dos extrativos nos processos de combustão e pirólise de resíduos lenhosos da AmazôniaEffect of extractives on the combustion and pyrolysis processes of woody residues from the Amazoniainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLACC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8905https://repositorio.ufla.br/bitstreams/8cd5cbd8-4045-4abb-a071-63525442e23e/download57e258e544f104f04afb1d5e5b4e53c0MD51falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8955https://repositorio.ufla.br/bitstreams/567f3585-5f2e-4f58-b1cb-2486f703c68a/downloaddc1a173fe9489e283d3a1f54f6ab2ab9MD52falseAnonymousREADORIGINALTexto completo.pdfTexto completo.pdfapplication/pdf1460757https://repositorio.ufla.br/bitstreams/424d827a-f3a2-40ec-96c6-a3bc15ee00dd/download3a9611dec83fb31329053a515ed8e393MD53trueAnonymousREAD2026-10-05Impactos da pesquisa.pdfImpactos da pesquisa.pdfapplication/pdf195077https://repositorio.ufla.br/bitstreams/7a1dbaa9-ba31-47f7-a088-72e476c858cf/downloada15dadad2d0dcb826d545f935dc55b48MD54falseAnonymousREAD2026-10-05TEXTTexto completo.pdf.txtTexto completo.pdf.txtExtracted texttext/plain103051https://repositorio.ufla.br/bitstreams/03bdfffe-4e2f-4878-b794-e3f6e3336da3/download47f24c3650163cce9a7c1081692845dcMD55falseAnonymousREAD2026-10-05Impactos da pesquisa.pdf.txtImpactos da pesquisa.pdf.txtExtracted texttext/plain4980https://repositorio.ufla.br/bitstreams/315ba9c9-bcc0-4ff2-a975-a1d89203a3fe/downloadefe759ab0e32d4751a3af7aad84e3dfaMD57falseAnonymousREAD2026-10-05THUMBNAILTexto completo.pdf.jpgTexto completo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2875https://repositorio.ufla.br/bitstreams/f12ea75d-3426-4101-af20-2534e3ea4cca/download4c82c008e7249b1628bdd7c5d7545ba4MD56falseAnonymousREAD2026-10-05Impactos da pesquisa.pdf.jpgImpactos da pesquisa.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5118https://repositorio.ufla.br/bitstreams/90b07130-d744-4dcb-943e-cf924ec14641/download41871a9bb7afd7dece817fbfed7cf7c2MD58falseAnonymousREAD2026-10-051/602042025-09-08 09:20:15.49http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilembargo2026-10-05oai:repositorio.ufla.br:1/60204https://repositorio.ufla.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufla.br/server/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2025-09-08T12:20:15Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)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