Aproveitamento de residuos da exploração florestal em Curua-UNA/PA, para produção de carvão vegetal

Orientador: Ivan TomaselliDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Parana, Setor de Ciencias AgrariasÁrea de concentração: Tecnologia e utilização de produtos florestaisResumo: O desperdício de madeiras, sob a forma de resíduos da exploração florestal e das industrias, é uma realidade vivida na região amazônica. Considerando este aspecto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um estudo de aproveitamento de madeiras residuais da exploração florestal do planalto da Estação Experimental de Curuá-Una/Pa. , pertencente a Superintendência do Desenvolvimento da Amazônia-SUDAM, para a produção de carvão vegetal. As especies estudadas foram: Dinizia Excelsa, Ducke (Angelim pedra), Manilkara huberi, (Ducke) Standl. (Maçaranduba) e Goupia gabra, Aubl. (Cupiuba). A carbonização das madeiras foi realizada em laboratório utilizando-se um forno, elétrico. Foram adotadas três temperaturas finais de carbonização de 400°C, 600°C e 800°C, e dois tem pos de permanência no patamar final de carbonização de 10 (dez) e 30 (trinta) minutos. Foram estudadas as propriedades físico-químicas do carvão, constando de: rendimento gravimétrico ;do carvão em porcentagem; densidade básica aparente (g/cm3); poder calorífico superior (Kjoule/Kg) e teores de carbono fixo, materiais voláteis e cinzas, em porcentagem. Além destas propriedades foi feito estudo sobre a potencialidade energética por quilo de madeira e por área (Kjoule/Kg e Kjoule/hectare);. Os principais resultados encontrados foram: a) A temperatura final de carbonização foi o fator que mais influenciou nas propriedades estudadas. b) 0 rendimento gravimétrico do carvão decresceu, principalmente.com o aumento da temperatura final de carbonização. c) A densidade aparente do carvão variou muito pouco com as alterações, da temperatura e do tempo de permanência no pata mar final de carbonização. d) 0 teor de carbono fixo aumentou e o de materiais voláteis diminuiu em razão da elevação da temperatura final de carbonização. Esse comportamento também se observou quando o tempo de permanência foi aumentado, porem, de forma menos marcante. 0 teor de cinzas variou muito pouco em função das variações da temperatura e do tempo de permanência. e) 0 poder calorífico superior variou de 29.819 a 35.096 Kjoule/Kg de carvão, sendo que, o carvão produzido sob a temperatura de 600°C apresentou um valor energético maior que os carvões produzidos sob 4.00°C e 800°C, independentemente da espécie e do tempo de permanência no patamar final de carbonização. f) Paia uma mesma temperatura e mesmo tempo de permanência, a madeira de Angelim pedra destacou-se com maior potencialidade energética por quilo de madeira, seguida de Maçaranduba e Cupiuba. g) A madeira de Maçaranduba ê a que proporcionou a maior potencialidade energética por área, seguida de Angelim pedra e Cupiuba. h) O aproveitamento de resíduos de madeira, oriundos de uma floresta tropical, densa, mecanicamente explorada, com uma intensidade igual a que foi conduzida por SUDAM31 , pode significar o equivalente a 21,4 TEP (tonelada equivalente petróleo); a 15,6 TEP e a 14,5 TEP, por. hectare , quando carbonizados respectivamente sob 400°C, 600°C e 800°C, considerando-se somente as espécies estudadas.Abstract: The main objective of this study was to investigate the energetic potential of a tropical label-land forest type based on wood residues left during exploration, and transformed into charcoal. The area study is located at the Curuá-Una Experimental Station (Pará State), and belongs to the Superintendencia do Desenvolvimento da Amazônia - SUDAM. The following species were studied: Dinizia excelsa, Ducke (Angelim pedra); Manilkara huberi ( Ducke ) Standl. (Maçaranduba) e Goupia glabra, Aubl. (Cupiuba). The carbonization was carried out in a laboratory electric oven, using tree temperatures. - 400°C, 600°C and 800°C, and two times of permanence at the final temperature -.10 and 30 minutes. Several physical and chemical properties were determined: specific gravity (g/cm ), fixe carbon content, volatile material and ash. Furthermore it was determined the gravity yield and superior calorific value. The data obtained in the laboratory were used to calculate the energetic potential of the tree species when changed to charcoal. The main results obtained were the following: a) The final temperature of carbonization was the main factor affecting the charcoal properties. b) The gravity yield decreased, principally with an increase of temperature. c) The specific gravity of charcoal has a slight variation with temperature and time at the end of carbonization. d) The fixed carbon and volatile material content varied when the temperature of carbonization was increased. The effect of time was less pronounced. e) The superior calorific value of the charcoal varied from approximately 29819 to 35096 kjoule/kg. The highest calorific value was obtained when wood was carbonized at 600 C for all species and time studied. f) For the same carbonization temperature and time at final temperature, Dinizia excelsa, Ducke, (Angelim pedra), presented the highest energetic potential per cubic meter of wood. g) Considering the energetic potential per hectare, the more important species in terms of energetic potencail were Manilkara huberi, (Ducke) Standi. (Maçaranduba). h) The production of charcoal from the wood residues left at the forest, using the mechanical logging teenies described by SUDAM, represents an important source of energy. The results obtained in this study show that one hectare of forest can produce the equivalent to 21,4 TEP (equivalent in tons of fuel oil) when carbonization incomed out 400°C; 15,6 TEP for 600°C and 14,5 TEP for 800°C