Efeito da idade e clone na qualidade da madeira de Eucalyptus spp visando à produção de bioenergia

http://dx.doi.org/10.5902/1980509814587The aim of this work was to evaluate the effect of age and clone on the quality of Eucalyptus spp wood aiming the production of charcoal and bioenergy. Four Eucalyptus spp clones at the ages of 57 and 69 months were evaluated. Four trees per clone in each age were evaluated. The average basic density, the basic density at the DBH, higher heating value and contents of lignin, total extractives, ashes, holocellulose an elemental chemica analylsis (C, H, N, S and O) were evaluated. In the evaluation of the assay, and entirely randomized design in the factorial scheme 4 x 2 was used. Besides, a multivariate analysis of main components was made. In general, it was observed effect of age on wood quality. Ash, hydrogen and nitrogen contents tended to diminish with increases in age for all the clones evaluated. However, oxygen content presented an increase with the increase in age of the clones. Lignin content presented significant increase with age increase, being the contrary observed for holocellulose content. The clones at the age of 69 months presented the highest contents of lignin, but the same did not happen for basic density of wood. The clones I144 and I220 had the highest average values for this characteristic, what may be advantageous for charcoal production. http://dx.doi.org/10.5902/1980509814587O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da idade e clone na qualidade da madeira de Eucalyptus spp visando à produção de carvão vegetal e bioenergia. Foram avaliados quatro clones de Eucalyptus spp nas idades de 57 e 69 meses. Foram amostradas quatro árvores por clone em cada idade. Determinou-se a densidade básica média, a densidade básica no DAP, o poder calorífico superior e os teores de lignina, extrativos totais, cinzas, holocelulose e a análise química elementar (C, H, N, S e O). Na avaliação do experimento utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado em um esquema fatorial 4 x 2. Além disso, foi realizada a análise multivariada de componentes principais. Observou-se, de maneira geral, efeito da idade na qualidade da madeira. Os teores de cinzas, hidrogênio e nitrogênio tenderam a diminuir com o aumento da idade para todos os clones avaliados. Já o teor de oxigênio apresentou um acréscimo com a idade dos clones. O teor de lignina apresentou significativo aumento com a idade, sendo o contrário observado para o teor de holocelulose. Os clones de 69 meses apresentaram os maiores teores de lignina, mas não os maiores valores para a densidade básica da madeira. Já os clones I144 e I220 apresentaram os maiores valores médios para essa característica, o que pode ser benéfico para a produção de carvão vegetal

Estudo tecnológico da madeira de Coffea arabica L. Visando à combustão completa e pirólise

Objetivouse, neste trabalho, avaliar a qualidade da madeira de Coffea arabica L., em diferentes cultivares e sistemas de cultivo, visando à produção de carvão vegetal e à combustão completa. Foram utilizadas madeiras provenientes de três sistemas de cultivo (natural, convencional e orgânico) e de duas cultivares (Mundo Novo e Catuaí), totalizando seis tratamentos. Foram avaliadas as composições químicas (molecular e imediata), a densidade básica, o estoque de carbono, os poderes caloríficos (superior e inferior) e as densidades energéticas das madeiras analisadas. Além disso, foi realizada a espectroscopia de energia dispersiva por raios X e a análise termogravimétrica da madeira. Os resíduos madeireiros da espécie Coffea arabica L. apresentaram propriedades tecnológicas que demonstram a sua viabilidade como fonte energética, com destaque para a cultivar Catuaí, que apresentou maior densidade básica, maior estoque de carbono e maiores densidades energéticas. As madeiras do sistema convencional (cultivares Mundo Novo e Catuaí) são mais indicadas para a combustão completa em caldeiras ou fornos devido à relação K2O/CaO. Pela análise termogravimétrica, pode-se afirmar que as madeiras do sistema orgânico (cultivares Mundo Novo e Catuaí) e do sistema Natural (cultivar Mundo Novo) tendem a apresentar maior rendimento em carvão vegetal se carbonizadas em baixas temperaturas

Balanço de massa e energia da carbonização da casca do coco babaçu em função da temperatura

The objective of this work was to evaluate the carbonization yield of babassu nutshell as affected by final temperature, as well as the energy losses involved in the process. Three layers constituting the babassu nut, that is, the epicarp, mesocarp and endocarp, were used together. The material was carbonized, considering the following final temperatures: 450, 550, 650, 750, and 850°C. The following were evaluated: energy and charcoal yields, pyroligneous liquid, non‑condensable gases, and fixed carbon. The use of babassu nutshell can be highly feasible for charcoal production. The yield of charcoal from babassu nutshell carbonization was higher than that reported in the literature for Eucalyptus wood carbonization, considering the final temperature of 450°C. Charcoal and energy yields decreased more sharply at lower temperatures, with a tendency to stabilize at higher temperatures. The energy yields obtained can be considered satisfactory, with losses between 45 and 52% (based on higher heating value) and between 43 and 49% (based on lower heating value) at temperatures ranging from 450 to 850°C, respectively. Yields in fixed carbon and pyroligneous liquid are not affected by the final carbonization temperature.O objetivo deste trabalho foi avaliar os rendimentos da carbonização da casca do coco babaçu em função da temperatura final, bem como as perdas energéticas envolvidas nesse processo. Foram utilizadas conjuntamente as três camadas constituintes do coco babaçu, ou seja, o epicarpo, o mesocarpo e o endocarpo. O material foi carbonizado tendo-se considerado as seguintes temperaturas finais: 450, 550, 650, 750 e 850°C. Foram avaliados: rendimentos em carvão vegetal e energético, líquido pirolenhoso, gases não condensáveis e carbono fixo. O uso da casca do babaçu pode ser altamente viável para a produção de carvão vegetal. O rendimento em carvão vegetal da carbonização da casca do coco babaçu foi maior que o relatado na literatura para a carbonização da madeira de Eucalyptus, ao se considerar temperatura final de 450°C. Os rendimentos em carvão e energético diminuíram de forma mais acentuada em temperaturas mais baixas, com tendência de estabilização em temperaturas mais elevadas. Os rendimentos energéticos obtidos podem ser considerados satisfatórios, com perdas entre 45 e 52% (com base no poder calorífico superior) e entre 43 e 49% (com base no poder calorífico inferior) para as temperaturas de 450 a 850°C, respectivamente. Os rendimentos em carbono fixo e líquido pirolenhoso não são afetados pela temperatura final de carbonização

Técnicas multivariadas aplicadas à avaliação de resíduos lignocelulósicos para a produção de bioenergia

http://dx.doi.org/10.5902/1980509812361The evaluation of lignocellulosic wastes for bioenergy production demands to consider several characteristicsand properties that may be correlated. This fact demands the use of various multivariate analysis techniquesthat allow the evaluation of relevant energetic factors. This work aimed to apply cluster analysis and principalcomponents analyses for the selection and evaluation of lignocellulosic wastes for bioenergy production.8 types of residual biomass were used, whose the elemental components (C, H, O, N, S) content, lignin, totalextractives and ashes contents, basic density and higher and lower heating values were determined. Bothmultivariate techniques applied for evaluation and selection of lignocellulosic wastes were efficient andsimilarities were observed between the biomass groups formed by them. Through the interpretation of thefirst principal component obtained, it was possible to create a global development index for the evaluationof the viability of energetic uses of biomass. The interpretation of the second principal component alloweda contrast between nitrogen and sulfur contents with oxygen content.http://dx.doi.org/10.5902/1980509812361Na avaliação de resíduos lignocelulósicos para a produção de bioenergia é necessário considerar as várias características e propriedades que podem ser correlacionadas. Este fato demanda o emprego de diversas técnicas de análise multivariada que possibilitem a avaliação dos fatores energéticos mais relevantes. O objetivo deste trabalho foi aplicar as análises de agrupamento e componentes principais na seleção e avaliação de resíduos lignocelulósicos visando à produção de bioenergia. Foram utilizados 8 tipos de biomassa residual, dos quais foram determinados os teores dos componentes elementares (C, H, O, N, S), os teores de lignina, extrativos totais e cinzas, a densidade básica e o poder calorífico superior e inferior. As duas técnicas multivariadas empregadas para a avaliação e seleção de resíduos lignocelulósicos para a produção de energia foram eficientes, sendo observadas similaridades entre os grupos de biomassa formados por elas. Pela interpretação da primeira componente principal obtida, criou-se um índice de desempenho global para avaliar a viabilidade do aproveitamento energético da biomassa. A interpretação da segunda componente principal permitiu um contraste entre os teores de nitrogênio e enxofre e o teor de oxigênio

Características de crescimento, composição química, física e estimativa de massa seca de madeira em clones e espécies de Eucalyptus jovens

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do material genético, clones e espécies, e da classe de diâmetro nas características de crescimento, composição química, densidade básica e a estimativa de massa seca de madeira. Foram avaliados quatro clones e cinco espécies, aos quatro anos de idade, de Eucalyptus procedentes da empresa RIMA Industrial S.A. Foram avaliadas cinco árvores por clone e espécie em três e quatro classes diamétricas, respetivamente. Avaliaram-se as características individuais de crescimento da árvore, a densidade básica, a estimativa de massa seca, o teor de lignina, extrativos totais, holocelulose e cinzas. O volume, com e sem casca, e a estimativa de massa seca apresentaram efeito significativo de material genético (clone e espécie) e classe diamétrica. O teor de lignina não foi influenciado significativamente pelo material genético e classe diamétrica. A densidade básica apresentou efeito significativo de classe diamétrica para os clones e de material genético para as espécies. O teste de identidade de modelos somente foi não significativo para a estimativa de massa seca para as espécies, possibilitando usar a equação comum independente da espécie. Os clones apresentaram madeira mais homogênea, com menor densidade básica, extrativos totais e lignina total e maior teor de holocelulose, características mais adequadas à produção de polpa celulósica. As espécies apresentaram madeira mais heterogênea, com maior densidade básica, estimativa de massa seca, extrativos totais e lignina total e menor teor de cinzas e holocelulose, características desejáveis à produção de bioenergia. (Résumé d'auteur

PROPRIEDADES FÍSICAS E COLORIMÉTRICAS DA MADEIRA DE ESPÉCIES AMAZÔNICAS

As espécies arbóreas da floresta tropical amazônica são ainda pouco conhecidas devido à ausência de estudos, o que dificulta a aplicação em determinadas condições de uso. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo determinar as propriedades tecnológicas das madeiras de espécies florestais amazônicas. Foram analisadas 17 espécies, determinando as propriedades físicas e os parâmetros colorimétricos da madeira (L*, a*, b*, C* e h*). Os valores de densidade básica apresentaram variações significativas, variando de 0,29 g.cm-3 a 0,79 g.cm-3. Para o coeficiente anisotrópico, apenas 11,76% das espécies foram classificadas como excelentes. Foram observadas diferenças significativas para a maioria das espécies, indicando efeito de lenho para a contração tangencial total, contração radial total e contração tangencial parcial. Foi possível observar que não há efeito de interação do lenho para os valores de densidade e coeficiente anisotrópico. As análises estatísticas mostraram diferenças significativas para os parâmetros colorimétricas (L*, a*, b*, C* e h*) da madeira, evidenciando sua eficiência no agrupamento das 17 espécies florestais. A coordenada b* é a principal responsável pelas variações de cores entre as espécies. A distinção de cores entre espécies analisadas permitiu a organização em seis grupos de cores. As análises de correlação entre a cor, densidade aparente e densidade básica demonstraram que as madeiras mais densas são mais escuras e apresentam mais pigmento vermelho (a*). As análises estatísticas indicaram que as características avaliadas são eficientes para o agrupamento e identificação do potencial de uso das madeiras. A colorimetria pode ser uma importante análise para auxiliar no controle da qualidade da madeira

UMIDADE DE EQUILÍBRIO DE PAINÉIS OSB EM FUNÇÃO DA UMIDADE RELATIVA E DA TEMPERATURA AMBIENTE

http://dx.doi.org/10.5902/1980509820661The study aimed to obtain statistical models to estimate the equilibrium moisture content of OSB panels as a function of temperature and relative humidity of air, as well as evaluate the effect of some production variables on the equilibrium moisture content of the panels. The experimental design consisted of six processing conditions, three air temperature and six relative humidity of air. In the processing conditions, were evaluated three different thicknesses of the strand particles (0.4, 0.7 and 1.0 mm), two apparent densities of panels (0.65 and 0.90 g/cm³) and three levels of pressure in the pressing of the panels (40, 60 and 80 kgf/cm²). For each treatment four panels were produced with the wood of Pinus taeda and 6% of phenol formaldehyde adhesive. In the evaluation of the experiment was considered a completely randomized design arranged in a factorial triple 6 x 6 x 3, in order words, six production variables (processing conditions), three air temperatures (30, 40 and 50°C) and 6 relative humidity (40, 50, 60, 70, 80, 90%). The means were compared statistically by Scott-Knott test at the 5% level of significance. The modeling the equilibrium moisture content of OSB panels was performed with fit the multiple polynomial models for each treatment. Based on measurements of accuracy and the results can be concluded that: 1) it is recommended to use the model UEQ = β0 + β1UR + β2UR² + β3UR³ + β4Temp + ε for indirect estimation of equilibrium moisture content of OSB panels 2) The temperature shows linear influence on the equilibrium moisture content of the panels, while the relative humidity of air shows behaving of third order polynomial, and the relative humidity of air affects more pronouncedly the equilibrium moisture content of OSB panels than the ambient temperature; 3) In respect of the effect of production variables, the pressing of pressure of 80 kgf/cm² and the increased the thickness of the strand particles to 1.0mm thick promoted trend of reductions in average of the equilibrium moisture content of OSB panels. But the increased density of the panel promoted the trend of increasing of equilibrium moisture content of OSB panels; and 4) The use of multiple polynomial models allows that are produced contours to obtain the values of equilibrium moisture content of OSB as a function of relative humidity and temperature of the place where the panel is exposed, standing out for its convenience of use. http://dx.doi.org/10.5902/1980509820661O trabalho teve como objetivo obter modelos estatísticos para a estimativa da umidade de equilíbrio de painéis OSB em função da temperatura e da umidade relativa do ar, assim como também avaliar o efeito de algumas variáveis de produção sobre a umidade de equilíbrio dos painéis. O delineamento experimental se constituiu de seis condições de processamento, três temperaturas do ar e seis umidades relativas do ar. Nas condições de processamento, foram avaliadas três diferentes espessuras das partículas strand (0,4; 0,7 e 1,0 mm), duas densidades aparentes do painel (0,65 e 0,90 g/cm³) e também três níveis de pressão na prensagem dos painéis (40, 60 e 80 kgf/cm²). Para cada tratamento foram produzidos quatro painéis com a madeira de Pinus taeda e 6% de adesivo fenol-formaldeído. Na avaliação do experimento foi considerado um delineamento inteiramente casualizado disposto em esquema fatorial triplo 6 x 3 x 6, ou seja, 6 variáveis de produção (condições de processamento), 3 temperaturas do ar (30, 40 e 50°C) e 6 umidades relativas (40, 50, 60, 70, 80, 90%). As médias foram comparadas estatisticamente pelo Teste Scott-Knott em nível de 5% de significância. A modelagem da umidade de equilíbrio dos painéis OSB foi realizada mediante o ajuste de modelos polinomiais múltiplos para cada tratamento. Com base nas medidas de precisão e nos resultados obtidos pode-se concluir que: 1) recomenda-se a utilização do modelo  UEQ = β0 + β1UR + β2UR² + β3UR³ + β4Temp + ε  para a estimativa indireta da umidade de equilíbrio dos painéis OSB; 2) A temperatura apresenta influência linear na umidade de equilíbrio dos painéis, enquanto que a umidade relativa do ar apresenta comportamento polinomial de terceira ordem, sendo que a umidade relativa do ar influência de forma mais pronunciada a umidade de equilíbrio dos painéis OSB do que a temperatura ambiente; 3) Quanto ao efeito das variáveis de produção, a pressão de prensagem de 80 kgf/ cm² e o aumento da espessura das partículas strand para 1,0 mm de espessura promoveu tendência de reduções nos valores médios de umidade de equilíbrio dos painéis OSB. Já o aumento da densidade do painel promoveu uma tendência de aumento da umidade de equilíbrio dos painéis OSB; e 4) O uso de modelos polinomiais múltiplos permite que sejam produzidas curvas de nível para a obtenção dos valores de umidade de equilíbrio dos painéis OSB em função da umidade relativa e da temperatura do local onde o painel esta exposto, se destacando pela sua praticidade de utilização