Este trabalho analisa a qualidade da madeira, para fins energéticos, de árvores de Sclerolobium paniculatum Vogel, de ocorrência natural e de plantio experimental (cinco árvores cada). Não foram constatadas diferenças significativas entre as duas origens. A madeira possui características comparáveis às tradicionalmente utilizadas para energia no Sul do Brasil

CARPANEZZI, A. A.

MARQUES, L. C. T.

PEREIRA, J. C. D.

TOMASELLI, I.

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Boletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n. 6/7, p. 33-44, Jun./Dez. 1983.CARACTERIZAÇÃO DA MADEIRA DETAXI-BRANCO-DA-TERRA-FlRME (Sclerolobium paniculatum VOGEL)PARA ENERGIA(Characterization of taxi-branco-da-terra-firme wood(Sclerolobium paniculatum Vogel) for energy)Ivan Tomaselli*Luciano C.T. Marques**Antonio A. Carpanezzi***José Carlos D. Pereira***RESUMOEste trabalho analisa a qualidade da madeira, para fins energéticos, de árvoresde Sclerolobium paniculatum Vogel, de ocorrência natural e de plantioexperimental (cinco árvores cada). Não foram constatadas diferenças significativasentre as duas origens. A madeira possui características comparáveis àstradicionalmente utilizadas para energia no Sul do Brasil.PALAVRAS-CHAVE: Taxi-branco-da-terra-firme, Sclerolobium panicu-latum,energia.ABSTRACTThis paper deals with wood quality of Sclerolobium paniculatum for energypurposes. Samples were obtained from trees of two growing conditions: naturalregeneration and experimental planting (five trees of each one). No significantdifference was found between grouss. Wood was considered to be similar to thosecommonly used for energy purposes in Southern Brazil.KEY-WORDS: Sclerolobium paniculatum (Taxi-branco-da-terra-firme) wood,energy.1. INTRODUÇÃOTaxi-branco-da-terra-firme (Sclerolobium paniculatum Vogel, LeguminosaeCaesalpinioideae) é uma espécie que reúne características promissoras paraplantios energéticos, na Amazônia brasileira e regiões limítrofes (CARPANEZZI et al.1983). Embora as informações disponíveis sejam escassas, sua madeira éconsiderada de boas características para lenha e carvão (LE COINTE 1947; DUCKE1949; PAULA 1982).O presente trabalho teve como objetivo a avaliação da qualidade da madeira deindivíduos da espécie, crescendo sob condições naturais e de plantio, como fonte deenergia, através da queima direta e da produção de carvão vegetal.                                                 * Eng. Florestal, Ph.D., Universidade Federal do Paraná.** Eng. Florestal, B.Sc., Pesquisador da EMBRAPA – Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Úmido –CPATU.*** Eng. Florestais, M.Sc., Pesquisadores da EMBRAPA – Unidade Regional de Pesquisa Florestal Centro-Sul –URPFCS.Boletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n. 6/7, p. 33-44, Jun./Dez. 1983.2. MATERIAL E MÉTODOSPara este estudo, foram selecionados dez indivíduos de taxi-branco, sendocinco árvores nativas e cinco árvores de plantio experimental. As árvores nativasvieram de uma capoeira alta, em Belterra — PA; apresentavam treze a dezesseis;anéis de crescimento, e a média dos diâmetros à altura do peito (DAP) era 26,8 cm.As árvores plantadas, com cerca de oito anos de idade, vieram do norte da FlorestaNacional de Tapajós. O DAP médio dessas árvores era 17,8 cm. De cada árvoreforam retirados dois discos, à altura do peito, para as análises de laboratório.2.1. Determinação da densidade básica.Utilizou-se um disco de cada árvore. De cada disco, retiraram-se duas cunhasopostas com ângulo interno de 30o. Essas cunhas foram utilizadas para asdeterminações de densidade básica, pelo método da balança hidrostática (NormaABCP M 14/70). A densidade básica de média de cada disco foi calculada através damédia artimética dos valores obtidos para as respectivas cunhas.2.2. Determinação do poder calorífico da madeira.Um disco de cada árvore, perfazendo um total de dez discos, foi parcialmenteutilizado na determinação do poder calorífico.O procedimento consistiu na transformação de porções do material empequenas partículas, as quais foram peneiradas em malha 40 mesh. Este material foiacondicionado em câmara climatizada, a 20°C e 65% de umidade relativa, sendo,posteriormente, confeccionado um briquete para cada árvore. O poder calorífico foi,então, determinado em bomba calorimétrica.2.3. Produção de carvãoDos discos para a determinação do poder calorífico da madeira, retiraram-se,também, vários blocos com a dimensão aproximada de 20 x 10 x 10 mm. Estesblocos foram inicialmente acondicionados em uma sala climatizada, com temperaturade 20°C e umidade relativa de 65%.Após o acondicionamento, tomaram-se três blocos para cada árvore, os quaisforam cuidadosamente pesados e medidos. Para submeter a madeira àcarbonização, utilizou-se sistemática desenvolvida no Laboratório de Tecnologia daMadeira, da Universidade Federal do Paraná, que consiste em colocar as amostrasem uma cápsula que limita o fornecimento de ar para a madeira. Esta cápsula écolocada no interior de uma mufla, a qual é lentamente aquecida para que sejamevitados defeitos nos blocos, que dificultam a determinação do rendimento emvolume.O aquecimento inicial é feito a 100°C por um período de 60 minutos, seguindo-se 60 minutos a 200°C, 60 minutos a 300°C, 30 minutos a 400°C e 60 minutos a500°C (temperatura máxima utilizada).Terminado o tempo de residência na mufla, retira-se a cápsula, fecham-se osorifícios de entrada de ar e inicia-se o processo de resfriamento.Boletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n. 6/7, p. 33-44, Jun./Dez. 1983.2.4. Determinação do rendimento.O carvão produzido foi medido e pesado. Os dados foram tabelados, parapermitir os cálculos de rendimento em peso e em volume.2.5. Determinação de propriedades do carvão.2.5.1. Poder calorífico.Parte do carvão produzido foi reduzido a partículas e submetido à secagem a103 ± 2°C. Posteriormente, foi confeccionado um briquete para cada árvore edeterminado o poder calorífico em bomba calorimétrica.2.5.2. Análise química imediata.O método de análise utilizado baseou-se na norma ASTM D -1792-64. O carvãoobtido em mufla foi moído e peneirado, separando-se a fração que ultrapassou amalha 20 mesh e ficou retida em malha 100 mesh. Utilizaram-se apenas duasamostras, uma representativa das árvores de floresta nativa e outra representativadas árvores do plantio experimental.Essas amostras foram acondicionadas em sala climatizada, com temperaturade 20°C e 65% de umidade relativa, colocadas em cadinhos e submetidas àsecagem em estufa a 103 ± 2°C, durante duas horas. Resfriadas em dessecador,foram então pesadas. A seguir, os cadinhos foram colocados no interior de umamufla com temperatura de 950°C. Decorridos seis minutos, foram retirados dodessecador e pesados. Posteriormente, os cadinhos foram novamente colocados nointerior de uma mufla com temperatura de 750°C, durante seis horas. Após esseperíodo, foram retirados, resfriados e pesados.Os cálculos relativos aos teores de umidade, materiais voláteis, cinzas ecarbono fixo, foram efetuados conforme as equações 1, 2, 3 e 4, descritas a seguir:Boletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n. 6/7, p. 33-44, Jun./Dez. 1983.3. RESULTADOS E DISCUSSÃO3.1. Características da madeira.As médias de densidade básica e de poder calorífico do material estudadoencontram-se na Tabela 1. A densidade da madeira oriunda do plantio experimentalfoi de 0,633 g/cm3 e, para a madeira de mata nativa, foi de 0,602 g/cm3.Estas médias foram comparadas pelo teste “t”, não se encontrando diferençaestatisticamente significativa. Considerando-se que as árvores da mata nativapossuem uma idade provavelmente superior, essa observação é um tantosurpreendente, uma vez que se espera que a densidade aumetne com a idade(KOLLMANN & COTÊ 1968).De acordo com a classificação adotada em trabalhos anteriores (SUDESUL1979; ERFURT & RUSCHE 1976), a madeira desta espécie classifica-se como dedensidade média.Boletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n. 6/7, p. 33-44, Jun./Dez. 1983.O poder calorífico (a 12% de umdade) obtido para madeira de mata nativa foi de4580 Kcal/kg e, para amostra de plantio experimental, foi de 4390 Kcal/kg. Acomparação pelo teste “t” para amostras parelhadas mostrou que a diferença entremédias não foi estatisticamente significativa. Estes valores são similares aosencontrados em literatura para outras espécies com o mesmo teor de umidade(FARINHAQUE 1981).3.2. Produção de carvão.3.2.1. Poder calorífico e rendimento.O poder calorífico e os rendimentos obtidos na produção de carvão, encontram-se na Tabela 2. Como se observa, os valores obtidos para as duas populaçõesestudadas são muito próximos, tanto para o poder calorífico como para o rendimentoem peso e em volume. A comparação pelo teste "t" para amostras parelhadasindicou que a diferença entre médias não foi significativa.Como descrito anteriormente, o processo de carbonização foi conduzido emlaboratório sob condições perfeitamente controladas. A temperatura final decarbonização foi de 500°C. Considerando-se esta temperatura de carbonização,pode-se concluir que o poder calorífico e os rendimentos em peso e em volumeBoletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n. 6/7, p. 33-44, Jun./Dez. 1983.foram bons, encontrando-se, inclusive, acima dos obtidos em estudos conduzidospor outros autores com eucaliptos (GOMES & OLIVEIRA 1980; TOMASELLI 1982;OLIVEIRA & ALMEIDA 1980). Confirmam-se, a princípio, as premissas de PAULA(1982), que, fundamentando-se em estudo de base, classificou a madeira destaespécie como muito boa para a produção de carvão.3.2.2. Análise química imediata.A Tabela 3 mostra os resultados obtidos para carbono fixo, teor de cinzas e teorde material volátil, considerando-se somente uma amostra retirada ao acaso do loteBoletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n. 6/7, p. 33-44, Jun./Dez. 1983.de carvão produzido a partir das cinco árvores de cada população. Como eraesperado, os resultados são basicamente os mesmos para as duas populações.A exemplo do rendimento, estas propriedades estão intrinsecamente ligadas àtemperatura de carbonização. Comparando-se estes valores com os obtidos poroutros pesquisadores (OLIVEIRA & ALMEIDA 1980), observa-se que o teor decarbono fixo encontra-se abaixo do obtido para Euc lyptus, ao redor de 89%. Comoconseqüência, o teor de voláteis é mais alto. Este fato deve ser, provavelmente,causado pelo tempo de residência do material a 500°C ter sido insuficiente. Ummaior tempo de residência na referida temperatura iria aumentar o teor de carbonofixo e reduzir o rendimento, o qual, conforme discutido anteriormente, foi acima damédia. De qualquer forma, com base nos valores encontrados pela análise químicaimediata, considera-se o carvão como de boa qualidade para a maioria dasutilizações finais. Deve-se, ainda, considerar que este trabalho, em termos de análisequímica imediata, possui um caráter somente expedito, devido a limitações donúmero de amostras utilizadas.4. CONCLUSÕESÀ vista dos resultados obtidos, conclui-se que:a) não ocorreu diferença significativa entre a madeira oriunda de mata nativa ea madeira oriunda do plantio experimental, considerando-se as propriedadesBoletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n. 6/7, p. 33-44, Jun./Dez. 1983.estudadas: poder calorífico da madeira e do carvão, densidade básica, rendimentodo processo de carvoejamento (em peso e volume) e análise química imediata docarvão; eb) para a utilização como energia, a madeira possui características comparáveisàquelas tradicionalmente usadas no Sul do Brasil. Apesar de o rendimento doprocesso de carbonização encontrar-se acima das médias relatadas em outrosestudos, esta vantagem é diluída pelo menor teor de carbono fixo. Esse fato deveestar relacionado a uma possível insuficiência no tempo de residência à temperaturafinal. Aumentando-se esse tempo de residência, muito provavelmente nenhumadiferença seria encontrada.5. REFERÊNCIASASSOCIAÇÃO TÉCNICA BRASILEIRA DE CELULOSE E PAPEL. Normas deensaio. São Paulo, 1968.CARPANEZZI, A.A.; MARQUES, L.C.T. & KANASHIRO, M. Aspectos ecológicos esilviculturais de taxi-branco-da-terra-firme (Sclerolobium paniculatum Vogel).Curitiba, EMBRAPA-URPFCS, 1983. (EMBRAPA-URPFCS. Circular Técnica, 8).ERFURT, T. & RUSCHE, H. The marketing of tropical wood. FAO, 1976. 32p.DUCKE, A. Notas sobre a flora neotrópica — II. As leguminosas da AmazôniaBrasileira. Boletim Técnico do Instituto Agronômico do Norte, Belém, (18):1-248, 1949.FARINHAQUE, R. Influência da umidade no poder calorífico da madeira debracatinga (Mimosa scabrella, Benth) e aspectos gerais de combustão.Curitiba, FUPEF, 1981. 14p. (FUPEF. Série Técnica, 6).GOMES, P.A. & OLIVEIRA, J.B. Técnica de carbonização da madeira. BeloHorizonte, CETEC, 1980. p.25-41. (CETEC. SPT, 1).KOLLMANN, F.F.P. & COTE, W.A.J. Principles of wood science and technology.Berlin, Springer, 1968. 562p.LE COINTE, P. Árvores e plantas úteis (indígenas e aclimadas). São Paulo,Companhia Editora Nacional, 1947. 505p.OLIVEIRA, L. T. & ALMEIDA, M.R. Avaliação de carvão vegetal. Belo Horizonte,CETEC, 1980. p.43-53. (CETEC. SPT, 1).PAULA, J.E. Espécies nativas com perspectivas energéticas. In: CONGRESSONACIONAL SOBRE ESSÊNCIAS NATIVAS, Campos do Jordão, 1982. Anaisdo congresso nacional sobre essências nativas. São Paulo, InstitutoFlorestal, 1982. p.1259-315.SUDESUL. Estudo das alternativas técnicas, econômicas e sociais para o setorflorestal do Paraná; subprograma tecnologia. Curitiba, 1979. 335p.TOMASELLI, l. Utilização da madeira na produção de carvão vegetal para a indústriasiderúrgica. In: SEMINÁRIO "APROVECHAMENTO DE LA MADERA COMOMATERIAL PRIMA PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA", Santiado del Estero,1982.

Caracterização da madeira de Taxi-branco-da-terra-firme (Sclerolobium paniculatum Vogel) para energia.

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