Qualidade do carvão vegetal obtido a partir da espécie Cecropia glaziovii Sneth. produzido na agricultura familiar em Santa Catarina

The objective of this work was to assess the quality of the charcoal of the species Cecropia glaziovii, produced in small rural properties, in the municipality of Biguaçu, in the state of Santa Catarina, and in the laboratory and to compare its properties with charcoal from other species. We analyzed charcoal samples from three sources: charcoal samples collected from Cecropia glaziovii kilns Biguaçu, SC (1), charcoal samples produced in these same kilns, but from several different species (2) and samples obtained from the laboratory carbonization of woods from three Cecropia glaziovii trees collected in the same rural properties (3). It was determined the gross calorific value, percentage of volatile, percentage of ash, and fixed carbon. Analyzing the samples of charcoal, the averages for the energy analysis showed that the charcoal from sample 2 presents better characteristics compared to the samples 1 and 3. Sample 2 had a gross calorific value (GCV - 7,281 Kcal/Kg to 7,336 Kcal/Kg), lowest volatiles content (TV - 26.26%), lower ash content (TC - 2.05 to 2.46%) and higher fixed carbon content (66.02%). The average of the properties of Sample 3 was also compared to other species of commercial importance to produce charcoal. The gross calorific value (6,573 Kcal/Kg) and percentage of fixed carbon (61.32%) were respectively lower when compared to other carbon species: Mimosa scabrella (7201.28 Kcal/Kg; 85.40%), Eucalyptus bentamii (8,777 Kcal/Kg; 81.85%), and Eucalyptus grandis (7632 Kcal/Kg; 75-80%). The percentage of volatile (35.00%) and ash (3.68%) were respectively higher than those from other species: Mimosa scabrella (12.70%; 1.90%), Eucalyptus bentamii (17.17%; 0.96%) and Eucalyptus grandis (20-25%; 1.70%). The results indicate that the quality of the Cecropia glaziovii charcoal is lower when comparing to other species. However, its production is recommended due to the abundance of the species in this region.O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade do carvão vegetal da espécie Cecropia glaziovii, produzido em pequenas propriedades rurais, no município de Biguaçu, estado de Santa Catarina, e em laboratório e comparar suas propriedades ao carvão vegetal de outras espécies. Foram analisadas amostras de carvão de três fontes: amostras de carvão de Cecropia glaziovii coletadas dos fornos de alvenaria (1), amostras de carvão produzido nestes mesmos fornos, porém a partir de várias espécies diferentes (2) e amostras obtidas a partir da carbonização em laboratório da madeira de três árvores de Cecropia glaziovii coletada nas mesmas propriedades rurais (3). Determinou-se o poder calorífico superior, porcentagem de voláteis e carbono fixo e teor de cinzas. Analisando as amostras de carvão vegetal, as médias para análise energética mostraram que o carvão vegetal da amostra 2 apresentou melhores características comparadas às amostras 1 e 3. A amostra 2 apresentou maior poder calorífico superior (PCS – 7.281 Kcal/Kg a 7.336 Kcal/Kg), menor teor de voláteis (TV – 26,26%), menor teor de cinzas (TC – 2,05 a 2,46%) e maior teor de carbono fixo (66,02%). As médias das propriedades da amostra 3 também foram comparadas com outras espécies de importância comercial para produção de carvão. O poder calorífico superior (6.573 Kcal/Kg) e porcentagem de carbono fixo (61,32%) foram respectivamente inferiores quando comparados ao carvão de outras espécies: Mimosa scabrella (7.201,28 Kcal/Kg; 85,40%), Eucalyptus bentamii (8.777 Kcal/Kg; 81,85%) e Eucalyptus grandis (7.632 Kcal/Kg; 75-80%). A porcentagem de voláteis (35,00%) e teor de cinzas (3,68%) foram superiores respectivamente aos das outras espécies: Mimosa scabrella (12,70%; 1,90%), Eucalyptus bentamii (17, 17%; 0,96%) e Eucalyptus grandis (20-25%; 1,70%). Os resultados indicam que a qualidade do carvão Cecropia glaziovii é inferior em comparação com outras espécies, porém se aceita o uso, devido à abundância da espécie nesta região

Determination of energetic properties of wood and charcoal produced from Eucalyptus benthamii

Este trabalho teve como objetivo caracterizar energeticamente a madeira e o carvão vegetal obtidos a partir da espécie Eucalyptus benthamii Maiden & Cambage para duas diferentes idades, 5 e 13 anos. Para a madeira de cada idade, foram confeccionados 48 corpos de prova, com aproximadamente 2 x 2 x 2 cm, que foram utilizados para determinação da massa específica, poder calorífico superior, análise química imediata e carbonização. Após a carbonização, as propriedades energéticas do carvão vegetal foram avaliadas a partir da massa específica aparente, rendimento gravimétrico e volumétrico, poder calorífico superior e análise química imediata. Tanto para a madeira quanto para o carvão vegetal houve influência da idade. A madeira com 13 anos apresentou maior massa específica básica e maior poder calorífico. Porém as diferenças nas propriedades físicas e energéticas da madeira das duas idades não justificam a manutenção da floresta até os 13 anos de idade, quando seu uso final é a geração de energia na forma de carvão. Em relação ao carvão, aquele produzido com madeira de 13 anos apresentou maior rendimento, enquanto o carvão vegetal de 5 anos apresentou melhor qualidade final para uso energético.Palavras-chave: Energia de biomassa; propriedades energéticas; eucalipto. AbstractDetermination of energetic properties of wood and charcoal produced from Eucalyptus benthamii. This research aimed to characterize the energetic properties of wood and charcoal obtained from Eucalyptus benthamii for two different ages, 5 and 13 years. For each timber age, we prepared 48 specimens, approximately 2 x 2 x 2 cm, used to determine specific gravity, calorific value, immediate analysis and carbonization. After carbonization, we evaluated the energetic properties of the charcoal in relation to density, gravimetric and volumetric yield, calorific value and immediate chemical analysis. As the wood as charcoal were influenced by age. The 13 years old timber revealed higher specific gravity and higher calorific value. However, the differences in the physical and energetic properties of the wood of the two ages do not justify maintaining the forest until the age of 13, as its end use is generation of energy as coal. The charcoal produced from 13 years old trees had the highest yield, while the charcoal from 5 years old trees had better quality to energy usage.Keywords: Biomass energy; energy properties; Eucalyptus.AbstractThis research aimed to characterize the energetic properties of wood and charcoal obtained from Eucalyptus benthamii for two different ages, 5 and 13 years. For each timber age, we prepared 48 specimens, approximately 2 x 2 x 2 cm, used to determine specific gravity, calorific value, immediate analysis and carbonization. After carbonization, we evaluated the energetic properties of the charcoal in relation to density, gravimetric and volumetric yield, calorific value and immediate chemical analysis. As the wood as charcoal were influenced by age. The 13 years old timber revealed higher specific gravity and higher calorific value. However, the differences in the physical and energetic properties of the wood of the two ages do not justify maintaining the forest until the age of 13, as its end use is generation of energy as coal. The charcoal produced from 13 years old trees had the highest yield, while the charcoal from 5 years old trees had better quality to energy usage.Keywords: Biomass energy; energy properties; Eucalyptus

COMPOSIÇÃO FLORÍSTICO-ESTRUTURAL AO LONGO DE UM GRADIENTE DE BORDA EM FRAGMENTO DE FLORESTA OMBRÓFILA MISTA ALTO-MONTANA EM SANTA CATARINA

http://dx.doi.org/10.5902/1980509821027The objectives of this study were to characterize the floristic and structure of the tree component in Upper Montane Araucaria Forest fragment and to evaluate the influence of the edge effects on tree species organization, structure, richness and diversity. For this, a total of 50, 10 x 20 m, permanent plots divided in five transects spaced, at least, 100 m from each other, were established in the a forest fragment, located in the municipality of Bom Jardim da Serra, SC. The trees with circumference at breast height (CBH) ≥ 15,7 cm were measured (CBH and total height), identified and classified according to the regeneration guilds. The data were analyzed through the index of importance values (IVI), a NMDS analysis (Nonmetric Multidimensional Scaling), a generalized additive model and simple linear regressions. A total of 1,457 individuals, distributed in 29 families, 43 genera and 55 species were surveyed. The most relative important species was Dicksonia sellowiana Hook. There was no influence of edge effect on tree community organization, structure (average diameter, average height and density) and guilds participation. However, values of diversity, richness and evenness were higher at edge areas. We conclude that part of the variation in values related to tree species diversity in the Upper Montane Araucaria Forest was determined by edge distance.http://dx.doi.org/10.5902/1980509821097O objetivo desse estudo foi caracterizar a composição florística e a estrutura do componente arbóreo em fragmento de Floresta Ombrófila Mista Alto-Montana e avaliar a influência do efeito de borda sobre a organização, estrutura, riqueza e diversidade de espécies. Foram alocadas 50 parcelas permanentes de 10 x 20 m, divididas em cinco transeções distanciadas, no mínimo, 100 m entre si, em um fragmento florestal, no município de Bom Jardim da Serra - SC. As árvores com circunferência ≥ 15,7 cm na altura do peito (CAP) foram mensuradas (CAP e altura total), identificadas e classificadas quanto às guildas de regeneração (pioneiras, climácicas exigentes em luz e climácicas tolerantes à sombra). Os dados foram analisados por meio dos índices de valor de importância (IVI), NMDS (Nonmetric Multidimensional Scaling), modelo aditivo generalizado e regressões lineares simples. Foram observados 1.457 indivíduos arbóreos, distribuídos em 29 famílias, 43 gêneros e 55 espécies. A espécie com maior valor de importância foi Dicksonia sellowiana Hook. Não foi observada influência do efeito de borda sobre a organização, a estrutura (diâmetro médio, altura média e densidade) da comunidade e participação relativa das guildas de regeneração. No entanto, ficaram evidenciados maiores valores de diversidade, riqueza e equabilidade nas áreas de borda. Desta forma, concluí-se que parte das variações dos valores relativos à diversidade de espécies arbóreas na Floresta Ombrófila Mista Ato-Montana foi determinada pela distância da borda

FLORISTIC-STRUCTURAL COMPOSITION ALONG AN EDGE GRADIENT IN UPPER MONTANE MIXED OMBROPHILOUS FOREST FRAGMENT IN SANTA CATARINA

O objetivo desse estudo foi caracterizar a composi\ue7\ue3o flor\uedstica e a estrutura do componente arb\uf3reo em fragmento de Floresta Ombr\uf3fila Mista Alto-Montana e avaliar a influ\ueancia do efeito de borda sobre a organiza\ue7\ue3o, estrutura, riqueza e diversidade de esp\ue9cies. Foram alocadas 50 parcelas permanentes de 10 x 20 m, divididas em cinco transe\ue7\uf5es distanciadas, no m\uednimo, 100 m entre si, em um fragmento florestal, no munic\uedpio de Bom Jardim da Serra - SC. As \ue1rvores com circunfer\ueancia 65 15,7 cm na altura do peito (CAP) foram mensuradas (CAP e altura total), identificadas e classificadas quanto \ue0s guildas de regenera\ue7\ue3o (pioneiras, clim\ue1cicas exigentes em luz e clim\ue1cicas tolerantes \ue0 sombra). Os dados foram analisados por meio dos \uedndices de valor de import\ue2ncia (IVI), NMDS (Nonmetric Multidimensional Scaling), modelo aditivo generalizado e regress\uf5es lineares simples. Foram observados 1.457 indiv\uedduos arb\uf3reos, distribu\ueddos em 29 fam\uedlias, 43 g\ueaneros e 55 esp\ue9cies. A esp\ue9cie com maior valor de import\ue2ncia foi Dicksonia sellowiana Hook. N\ue3o foi observada influ\ueancia do efeito de borda sobre a organiza\ue7\ue3o, a estrutura (di\ue2metro m\ue9dio, altura m\ue9dia e densidade) da comunidade e participa\ue7\ue3o relativa das guildas de regenera\ue7\ue3o. No entanto, ficaram evidenciados maiores valores de diversidade, riqueza e equabilidade nas \ue1reas de borda. Desta forma, conclu\ued-se que parte das varia\ue7\uf5es dos valores relativos \ue0 diversidade de esp\ue9cies arb\uf3reas na Floresta Ombr\uf3fila Mista Ato-Montana foi determinada pela dist\ue2ncia da borda.The objectives of this study were to characterize the floristic and structure of the tree component in Upper Montane Araucaria Forest fragment and to evaluate the influence of the edge effects on tree species organization, structure, richness and diversity. For this, a total of 50, 10 x 20 m, permanent plots divided in five transects spaced, at least, 100 m from each other, were established in the a forest fragment, located in the municipality of Bom Jardim da Serra, SC. The trees with circumference at breast height (CBH) 65 15,7 cm were measured (CBH and total height), identified and classified according to the regeneration guilds. The data were analyzed through the index of importance values (IVI), a NMDS analysis (Nonmetric Multidimensional Scaling), a generalized additive model and simple linear regressions. A total of 1,457 individuals, distributed in 29 families, 43 genera and 55 species were surveyed. The most relative important species was Dicksonia sellowiana Hook. There was no influence of edge effect on tree community organization, structure (average diameter, average height and density) and guilds participation. However, values of diversity, richness and evenness were higher at edge areas. We conclude that part of the variation in values related to tree species diversity in the Upper Montane Araucaria Forest was determined by edge distance

Characterization of wood and charcoal produced from five foesta species used in the region Biguaçu-SC

The Family Agriculture in the State of Santa Catarina corresponds to 87% of agricultural establishments. This high percentage shows the relevance of the activity in the State. In the municipality of Biguaçu , SC , where family farming is present in a striking and effective way, farmers use the derived energy resources of the secondary formations of the Ombrophilous Dense Forest, through the system " roça-de-toco". The production of charcoal becomes tool of great socio-economic importance for families in these areas. Thus, studies that characterize and evaluate the quality of coal produced from the main species used for charcoal production on family farms are of paramount importance as it will allow farmers to improve production process and add value and quality to the product. Therefore the aim of this study was to determine the quality of wood and charcoal produced by five forest species used by farmers in the municipality of Biguaçu, SC. To determine the quality of wood, five trees were collected from each species. From the same nine disks each, for the analysis of physical properties,analysis of the energetic properties and charring in the laboratory. For carbonization procedure used three of the five tree species studied, which consisted of making an average of seven specimens for each tree, varying according to the diameter of the tree, with approximate dimensions of 2 x 2 x 2.5 cm. Subsequently, the specimens were wrapped in aluminum paper identified, and placed in a muffle furnace with a final temperature of 450 ° C. After carbonization were certain the physical, energetic and anatomical properties of the coal. The results revealed by global analysis of the physical and energetic properties of the wood, the Mimosa scabrella (MEB = 0.578 g/cm³ and PCS = 4,400 Kcal/Kg), Hieronyma alchorneoides (MEB = 0.530 g/cm³ and PCS = 4,346 Kcal/Kg), Miconia cinnamomifolia (MEB = 0.561 g/cm³ and PCS = 4,268 Kcal/Kg) and Pera glabrata (MEB = 0,639 g/cm³ and PCS = 4,311 Kcal/Kg) will perform better for the production of coal. There was strong correlation between basic density of wood and apparent density of coal; highlighting the M. scabrella, H. alchorneoides, M. cinnamomifolia and P. glabrata. In general the coal produced by farmers showed better energy characteristics (PCS = 7.215 Kcal/Kg; TV = 26,66 %; TC = 2,56 % e CF = 71,04 %). Anatomical analysis of coal indicated that the anatomical structure of the wood is maintained during the carbonization process used, with a final temperature of 450 °C, allowing the identification of the material on the basis of cell componentsA Agricultura Familiar no Estado de Santa Catarina corresponde a 87% dos estabelecimentos agropecuários. Este elevado percentual mostra a relevância da atividade no Estado. No município de Biguaçu, SC, onde a Agricultura Familiar se faz presente de forma marcante e efetiva, os agricultores utilizam os recursos energéticos oriundos das formações secundárias da Floresta Ombrófila Densa, através do sistema roça-de-toco . A produção de carvão vegetal torna-se ferramenta de grande importância socioeconômica para as famílias inseridas nestas áreas. Desta forma, trabalhos que caracterizem e avaliem a qualidade do carvão produzido a partir das principais espécies utilizadas para a produção de carvão vegetal na agricultura familiar são de suma importância, pois permitirão aos agricultores melhorar o processo produtivo e agregar valor e qualidade ao produto. Portanto o objetivo deste trabalho foi determinar a qualidade da madeira e do carvão vegetal produzido por cinco espécies florestais utilizadas pelos agricultores familiares do município de Biguaçu, SC. Para a determinação da qualidade da madeira, coletaram-se cinco árvores de cada espécie. A partir das mesmas foram serrados nove discos de cada uma, destinados às análises das propriedades físicas, análises das propriedades energéticas e carbonização em laboratório. O procedimento de carbonização utilizou três árvores das cinco espécies estudadas, onde consistiu na confecção de em média sete corpos de prova para cada árvore, variando conforme o diâmetro da árvore, com dimensões aproximadas de 2 x 2 x 2,5 cm. Posteriormente, os corpos de prova foram envolvidos com papel alumínio, identificados, e colocados em forno mufla com temperatura final de 450ºC. Após a carbonização foram determinadas as propriedades físicas, energéticas e anatômicas do carvão. Os resultados revelaram através da análise global das propriedades físicas e energéticas da madeira, que a Mimosa scabrella (MEB = 0,578 g/cm³ e PCS = 4.400 Kcal/Kg), Hieronyma alchorneoides (MEB = 0,530 g/cm³ e PCS = 4.346 Kcal/Kg), Miconia cinnamomifolia (MEB = 0,561 g/cm³ e PCS = 4.268 Kcal/Kg) e Pera glabrata (MEB = 0,639 Kcal/Kg e PCS = 4.311 Kcal/Kg) terão melhor desempenho para a produção de carvão. Existiu forte correlação entre massa específica básica da madeira e massa específica aparente do carvão; destacando-se a M. scabrella, H. alchorneoides, M. cinnamomifolia e P. glabrata. Em termos gerais o carvão produzido pelos agricultores apresentou melhores características energéticas (PCS = 7.215 Kcal/Kg; TV = 26,66 %; TC = 2,56 % e CF = 71,04 %). A análise anatômica do carvão indicou que a estrutura anatômica da madeira se mantém durante o processo de carbonização utilizado, com temperatura final de 450ºC, podendo-se identificar o material com base nas células componentesConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES ENERGÉTICAS DA MADEIRA E DO CARVÃO VEGETAL PRODUZIDO A PARTIR DE Eucalyptus benthamii

Este trabalho teve como objetivo caracterizar energeticamente a madeira e o carvão vegetal obtidos a partir da espécie Eucalyptus benthamii Maiden & Cambage para duas diferentes idades, 5 e 13 anos. Para a madeira de cada idade, foram confeccionados 48 corpos de prova, com aproximadamente 2 x 2 x 2 cm, que foram utilizados para determinação da massa específica, poder calorífico superior, análise química imediata e carbonização. Após a carbonização, as propriedades energéticas do carvão vegetal foram avaliadas a partir da massa específica aparente, rendimento gravimétrico e volumétrico, poder calorífico superior e análise química imediata. Tanto para a madeira quanto para o carvão vegetal houve influência da idade. A madeira com 13 anos apresentou maior massa específica básica e maior poder calorífico. Porém as diferenças nas propriedades físicas e energéticas da madeira das duas idades não justificam a manutenção da floresta até os 13 anos de idade, quando seu uso final é a geração de energia na forma de carvão. Em relação ao carvão, aquele produzido com madeira de 13 anos apresentou maior rendimento, enquanto o carvão vegetal de 5 anos apresentou melhor qualidade final para uso energético.Palavras-chave: Energia de biomassa; propriedades energéticas; eucalipto. AbstractDetermination of energetic properties of wood and charcoal produced from Eucalyptus benthamii. This research aimed to characterize the energetic properties of wood and charcoal obtained from Eucalyptus benthamii for two different ages, 5 and 13 years. For each timber age, we prepared 48 specimens, approximately 2 x 2 x 2 cm, used to determine specific gravity, calorific value, immediate analysis and carbonization. After carbonization, we evaluated the energetic properties of the charcoal in relation to density, gravimetric and volumetric yield, calorific value and immediate chemical analysis. As the wood as charcoal were influenced by age. The 13 years old timber revealed higher specific gravity and higher calorific value. However, the differences in the physical and energetic properties of the wood of the two ages do not justify maintaining the forest until the age of 13, as its end use is generation of energy as coal. The charcoal produced from 13 years old trees had the highest yield, while the charcoal from 5 years old trees had better quality to energy usage.Keywords: Biomass energy; energy properties; Eucalyptus.AbstractThis research aimed to characterize the energetic properties of wood and charcoal obtained from Eucalyptus benthamii for two different ages, 5 and 13 years. For each timber age, we prepared 48 specimens, approximately 2 x 2 x 2 cm, used to determine specific gravity, calorific value, immediate analysis and carbonization. After carbonization, we evaluated the energetic properties of the charcoal in relation to density, gravimetric and volumetric yield, calorific value and immediate chemical analysis. As the wood as charcoal were influenced by age. The 13 years old timber revealed higher specific gravity and higher calorific value. However, the differences in the physical and energetic properties of the wood of the two ages do not justify maintaining the forest until the age of 13, as its end use is generation of energy as coal. The charcoal produced from 13 years old trees had the highest yield, while the charcoal from 5 years old trees had better quality to energy usage.Keywords: Biomass energy; energy properties; Eucalyptus

COMPOSIÇÃO FLORÍSTICO-ESTRUTURAL AO LONGO DE UM GRADIENTE DE BORDA EM FRAGMENTO DE FLORESTA OMBRÓFILA MISTA ALTO-MONTANA EM SANTA CATARINA

The objectives of this study were to characterize the floristic and structure of the tree component in Upper Montane Araucaria Forest fragment and to evaluate the influence of the edge effects on tree species organization, structure, richness and diversity. For this, a total of 50, 10 x 20 m, permanent plots divided in five transects spaced, at least, 100 m from each other, were established in the a forest fragment, located in the municipality of Bom Jardim da Serra, SC. The trees with circumference at breast height (CBH) ≥ 15,7 cm were measured (CBH and total height), identified and classified according to the regeneration guilds. The data were analyzed through the index of importance values (IVI), a NMDS analysis (Nonmetric Multidimensional Scaling), a generalized additive model and simple linear regressions. A total of 1,457 individuals, distributed in 29 families, 43 genera and 55 species were surveyed. The most relative important species was Dicksonia sellowiana Hook. There was no influence of edge effect on tree community organization, structure (average diameter, average height and density) and guilds participation. However, values of diversity, richness and evenness were higher at edge areas. We conclude that part of the variation in values related to tree species diversity in the Upper Montane Araucaria Forest was determined by edge distance