Tannin quantification and chemical-energetic characterization of biomass residues of Bertholletia spp. and Lecythis’ spp. fruits

Biomass residues originated from agroforestry systems has been demonstrating great usage potential for the pharmaceutical, textile and energy industries. In the Amazon region, the use of these materials can stimulate the sustainable economic development of extractive communities and agroforestry systems. However, for a better use of this material, it is necessary to quantify and qualify the chemical components present in these residues. Keeping that in mind, our research aimed to quantify the presence of condensed and hydrolysable tannins, and to chemically and energetically characterize the Bertholletia excelsa and Lecythis pisonis’ fruit residues, with the intent to assess the usage potential for this biomass resource in different industries. The studied material was collected from local extractives and merchants. Tannin quantification was performed through thin layer chromatography (TLC) method and the total values of extractives, lignin and holocellulose were also quantified. The energy potential was determined by the variables of apparent density, gravimetric yield, superior calorific power and charcoal’s immediate chemistry (the charcoal was produced at 450 ºC). The associations between variables were determined by a linear correlation. The TLC for condensed tannin was positive for B. excelsa. As for the TLC of hydrolysable tannins, the results were negative for both materials. The high levels of lignin and extractives in fruit’s residues of both species demonstrate the energy potential of this material. Our results may favor the use of B. excelsa’s residues for the production of polymers and adhesives, as well as other non-wood residues with high content of lignin, fixed carbon and calorific power in energetic products.Keywords: Bertholletia excelsa; Lecythis pisonis; Brazillian chestnut; tannins; biomass residues from agroforestry systems.

CARACTERIZACIÓN DE ENERGÍA DE Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis PLANTADA EN EL OESTE DE PARÁ

Há ausência de informações sobre as características energéticas do carvão de eucaliptos plantados na região Amazônica. Não há pesquisas que definam parâmetros adequados para estes novos materiais visando os principais indicadores de qualidade energética. O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização energética do carvão de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis proveniente de plantio na região de Monte Alegre, no oeste do estado do Pará. Foram utilizadas amostras de madeira de árvores de Eucalyptus urograndis com nove anos, carbonizadas a 500ºC e a 1,7ºC.min-1. Avaliou-se o rendimento gravimétrico em carvão, densidade aparente, poder calorífico superior e teores de carbono fixo, materiais voláteis e cinzas. Verificou-se a existência de potencial da espécie baseando-se nas características avaliadas.           PALAVRAS-CHAVE: Eucalyptus urograndis, Plantios, Parâmetros de qualidade.There is no information on the energetic characteristics of eucalyptus coal planted in the Amazon region. There are no studies that define suitable parameters for these new materials aiming at the main indicators of energy quality. The objective of this work was to perform the energy characterization of Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis charcoal coming from planting in the region of Monte Alegre, western Pará State. Wood samples from Eucalyptus urograndis trees at nine years of age, carbonized at 500ºC and at 1.7°C.min-1. It was evaluated the gravimetric yield in coal, apparent density, higher calorific value and fixed carbon contents, volatile materials and ashes. The existence of potential of the species was verified based on the characteristics evaluated. KEYWORDS: Eucalyptus urograndis, Plantations, Quality parameters.  Falta información sobre las características energéticas del carbón de eucalipto plantado en la región amazónica. No existe ninguna investigación que defina parámetros adecuados para estos nuevos materiales, apuntando a los principales indicadores de calidad energética. El objetivo de este trabajo fue realizar la caracterización energética del carbón vegetal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis desde la siembra en la región de Monte Alegre, en el oeste del estado de Pará. Se utilizaron muestras de madera de árboles de Eucalipto urograndis de nueve años, carbonizados a 500ºC. y a 1.7ºC.min-1. Se evaluó el rendimiento gravimétrico en carbón, densidad aparente, mayor valor calorífico y contenido de carbono fijo, materiales volátiles y cenizas. La existencia del potencial de la especie se verificó con base en las características evaluadas.PALABRAS CLAVES: Eucalyptus urograndis, Plantaciones, Parámetros de calidad

VARIÁVEIS MORFOMÉTRICAS DE TRÊS ESPÉCIES FLORESTAIS EM SISTEMA AGROFLORESTAL

The objective of this work was the morphometric analysis of three forest species: African mahogany (Khaya ivorensis), Seringueira (Hevea brasiliensis) and Teak (Tectona grandis). The work was carried out in the municipality of Monte Alegre – PA in June 2017 for three days, in an area of 90 hectares, divided into 6 SAFs, where 20 individuals of rubber trees were used, 40 teak and 60 African mahogany (20 individuals in each SAF). For the morphometric analysis, it was calculated the Cup (A), Cup Volume (VC), Cup Ratio (PC), Slenderness (GE), Protrusion Index (IS), Coverage Index Formal Cup (FC), Mean Annual Height Increase (IMA - HT) and Mean Annual Increase of Diameter (IMA - DAP). It was observed that the African mahogany has a higher value of commercial height (6,81 m) and diameter (0,33 m), and the rubber tree showed higher values of IMA-HT (2,41 m / year), IMA-DAP (0,035 m / year), CI (9,82 m), CC (12,05 m) and DC (8,85 m). The three species studied showed no differences in the values of GE, FC, IS. Teak obtained higher AI (0,56 m / m). Due to the good results of IMA, the rubber tree can be used in reforestation in the short term. African mahogany and teak have demonstrated suitability for densely planted, intercropping or non-intercropping.KEYWORDS: Agroforestry, Agroforestry System, Morphometry.Este trabajo tuvo como objetivo el análisis morfométrico de tres especies forestales: Caoba Africana (Khaya ivorensis), Seringueira (Hevea brasiliensis) y Teca (Tectona grandis). El trabajo fue realizado en el municipio de Monte Alegre - PA en junio de 2017 durante tres días, en un área de 90 hectáreas, dividida en 6 Sistemas Agroforestales (SAFs), donde fueron muestreados 20 individuos por sistema. Para el análisis morfométrico, se calculó la proyección de Copa (A), Volumen de Copa (VC), Proporción de Copa (PC), Grado de Esbeltez (GE), Índice de Salencia (IS), Índice de Alcance (IA), Formal de Copa (FC), Incremento Medio Anual de Altura (IMA - HT) e Incremento Medio Anual de Diámetro (IMA - DAP). Se ha observado que el Mogno Africano tiene mayor valor de altura comercial (6,81 m) y diámetro (0,33 m), y la Seringueira presentó mayores valores de IMA - HT (2,41 m / año), IMA - DAP (0,035 m / año), IC (9,82 m), CC (12,05 m) y DC (8,85 m). Las tres especies estudiadas no presentaron diferencias significativas en los valores de GE, FC, IS. La Teca obtuvo mayor IA (0,56 m / m). Debido a los buenos resultados de IMA, la Seringueira puede ser utilizada en reforestación a corto plazo. La caoba africana y la teca demostraron aptitud a plantíos densos, consorciados o no.PALABRAS CLAVE: Agrosilvicultura, Morfometría, Sistema Agroforestal.Este trabalho teve como objetivo a análise morfométrica de três espécies florestais: Mogno Africano (Khaya ivorensis), Seringueira (Hevea brasiliensis) e Teca (Tectona grandis). O trabalho foi realizado no município de Monte Alegre – PA em junho de 2017 durante três dias, em uma área de 90 hectares, dividida em 6 Sistemas Agroflorestais (SAFs), onde foram amostrados 20 indivíduos por sistema. Para análise morfométrica, calculou-se a Projeção de Copa (A), Volume de Copa (VC), Proporção de Copa (PC), Grau de Esbeltez (GE), Índice de Saliência (IS), Índice de Abrangência (IA), Formal de Copa (FC), Incremento Médio Anual de Altura (IMA - HT) e Incremento Médio Anual de Diâmetro (IMA - DAP). Observou-se que o Mogno Africano possui maior valor de altura comercial (6,81 m) e diâmetro (0,33 m), e a Seringueira apresentou maiores valores de IMA – HT (2,41 m/ano), IMA – DAP (0,035 m/ano), IC (9,82 m), CC (12,05 m) e DC (8,85 m). As três espécies estudadas não apresentaram diferenças significativas nos valores de GE, FC, IS. A Teca obteve maior IA (0,56 m/m). Devido aos bons resultados de IMA, a Seringueira pode ser utilizada em reflorestamento em curto prazo. O Mogno Africano e a Teca demonstraram aptidão a plantios adensados, consorciados ou não.PALAVRAS-CHAVE: Agrossilvicultura, Morfometria, Sistema Agroflorestal.