Balanço de massa da carbonização e propriedades físico-químicas de carvões vegetais de coprodutos do manejo florestal sustentável da Amazônia

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Santos, Patrícia Leonídia dos
• Orientador(a): Protásio, Thiago de Paula
• Banca de defesa: Trugilho, Paulo Fernando, Bufalino, Lina, Silveira, Edgar Amaral
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia da Madeira
• Departamento: Departamento de Ciências Florestais
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Resíduos lenhosos; Biotermorredutor; Características da madeira; Pirólise; Madeira - Características; Woody wastes; Biothermoreducer; Wood features; Pyrolysis; Thermochemical conversion; Wood characteristics; Wood traits
• Área do conhecimento CNPq: Propriedades Físico-Mecânicas da Madeira
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/58382

Os coprodutos ou resíduos do manejo florestal sustentável na Amazônia são promissores para produção de carvão vegetal siderúrgico. No entanto, há uma lacuna na literatura sobre o desempenho do carvão vegetal desses coprodutos para finalidade siderúrgica e/ou industrial. O objetivo da pesquisa foi analisar a influência da qualidade dos resíduos do manejo florestal sustentável de amazônicas e da temperatura de carbonização nas propriedades físico-químicas dos carvões vegetais destinados a finalidade siderúrgica. A partir dos resíduos foram determinado as características químicas, física e energética das madeiras. As carbonizações foram realizadas em laboratório com quatro temperaturas finais (400, 500, 600 e 700°C). Foram avaliados os rendimentos gravimétricos do processo de carbonização. O carvão produzido foi caracterizado pela densidade relativa aparente, composição química imediata,propriedades energéticas, e o consumo específico (CE) foi calculadoOs resultados mostraram variações significativas para densidade básica da madeira (0,42-0,99 g/cm³), lignina total (22,78-40,68%), extrativos solúveis em acetona (0,25-8,08%), extrativos totais (2,45-12,01%), cinzas (0,36-1,91%) e poder calorífico (19,0 - 20,57 MJ/kg). Além disso, foi verificada ampla variação para o rendimento gravimétrico em carvão vegetal (31,66-39,41%). A densidade aparente do carvão vegetal variou de 0,37 g/cm³ a 0,66 g/cm³. O CE variou de 2,60 m³/ton a 7,09 m³/ton. Para o poder calorífico superior do carvão vegetal, ocorreu interação entre espécie e temperatura, sendo os maiores valores encontrados à temperaturas mais altas. A densidade energética foi maior em temperaturas mais elevadas, tendo variação de 11,53 a 20,99 GJ/m³. No estudo foi verificado que as análises da composição química e física são de extrema importância para a classificação de matéria prima para produção de carvão vegetal. Observou-se que temperaturas entre 400 a 500°C são adequadas para produção de carvão vegetal. Os resíduos das espécies D. excelsa e M. elataforam considerados mais adequados para produção de biotermorredutor, pois produziram carvões mais densos e com melhores propriedades energéticas. O estudo evidenciou que as propriedades da madeira são mais relevantes que a temperatura de pirólise, visto que na carbonização dos resíduos lenhosos de M. elatae a D. excelsa foram encontrados elevados rendimentos em temperaturas entre 600 a 700°C.