The energy potential of caatinga woody species for the use of biomass in a forest management plan

O conhecimento das propriedades físicas e mecânicas da madeira permite determinar a melhor forma de utilizar os produtos explorados nas florestas, além disso, gerar subsídios para que sejam minimizados os impactos ocasionados nas atividades da colheita florestal. Na Caatinga, vegetação típica do nordeste brasileiro, as espécies lenhosas historicamente são utilizadas na produção de energia a partir de sua biomassa, mas sem estudos detalhados quanto a sua qualidade para este fim. Neste trabalho se objetivou caracterizar a madeira proveniente de seis espécies lenhosas nativas da Caatinga quanto às propriedades químicas e seu potencial energético. A área de estudo está localizada no município de Floresta, Pernambuco e as coletas de amostras da madeira foram realizadas com base em classes diamétricas definidas em inventários florestais contínuos executados na área. Cada espécie teve três indivíduos amostrados em cinco classes de circunferência a 1,30 m do solo (CAP) e com amplitude de 6 cm. De cada indivíduo foi coletado um disco, no qual foi determinada a densidade aparente, os teores de carbono, hidrogênio e nitrogênio, os teores de lignina insolúvel e cinzas. Foi realizada análise de variância considerando um arranjo fatorial em delineamento inteiramente casualizado, tomando como fatores as espécies (seis), as classes de circunferência (cinco), com três repetições, e para comparação de média se considerou o teste de Tukey. Foi aplicado o coeficiente de correlação de Pearson, com a finalidade de medir o grau de relação entre as diferentes variáveis. As análises desenvolvidas permitiram identificar que Mimosa ophthalmocentra e M. tenuiflora obtiveram as melhores características quanto a densidade aparente, teor de hidrogênio, poder calorífico superior e inferior e densidade energética da madeira, o que as posiciona como relevantes para a seleção de elementos lignocelulósicos para produção energética. A classe de circunferência 24,0 – 29,99 cm forneceu madeira de baixos teores de nitrogênio e altos valores em poder calorífico superior e inferior, fornecendo melhores produtos da biomassa para a geração de energia. M. ophthalmocentra, M. tenuiflora, Anadenanthera colubrina e Poincianella bracteosa se destacam com a finalidade da geração de energia. M. ophthalmocentra e M. tenuiflora se destacaram por apresentar maior quantidade de energia por unidade de volume. A. colubrina e P. bracteosa apesar da boa qualidade energética, podem aumentar os custos ambientais e de manutenção dos equipamentos de combustão. Cnidoscolus quercifolius e Aspidosperma pyrifolium não apresentaram bons indicadores quanto a qualidade energética, o que indica que não deveriam ser objeto de manejo florestal com esta finalidade. A obtenção da madeira para fins energéticos deve ser priorizada conforme a classe de diâmetro.The knowledge of the physical and mechanical properties of the wood allows determining the best way to use the products exploited in the forests, also, generate subsidies so that the impacts caused by the harvesting activities minimized. In the Caatinga, typical vegetation of the Brazilian northeast, the woody species historically are used in the production of energy from its biomass, but without detailed studies as to its quality for this purpose. The objective of this work was to characterize the wood coming from six woody species native to the Caatinga regarding chemical properties and their energy potential. The study area located in the municipality of Floresta, Pernambuco, and samples of the wood were collected based on diametric classes defined in continuous forest inventories executed in the area. Each species had three individuals sampled in five classes of the circumference at 1.30 m of soil (CAP) and with an amplitude of 6 cm. From each a disk collected, in which the apparent density, the contents of carbon, hydrogen, and nitrogen, the contents of insoluble lignin and ash determined. A variance analysis performed considering a completely randomized factorial arrangement, taking as factors the species (six), the circumference classes (five), with three replicates, and for the comparison of means, the Tukey test considered. Pearson's correlation coefficient was applied, to measure the degree of relationship between the different variables. The developed analyses allowed to identify that Mimosa ophthalmocentra and M. tenuiflora obtained the best characteristics regarding the apparent density, hydrogen content, upper and lower calorific value and energy density of the wood, which places them as relevant for the selection of lignocellulosic elements for energy production. The diameter class 24.0 - 29.99 cm provided wood of low nitrogen contents and high values in upper and lower calorific power, providing better biomass products for the generation of energy. M. ophthalmocentra, M. tenuiflora, Anadenanthera colubrina and Poincianella bracteosa stand out for energy generation. M. ophthalmocentra and M. tenuiflora stood out for having more energy per unit volume. A. colubrina and P. bracteosa despite good energy quality can increase the environmental and maintenance costs of combustion equipment. Cnidoscolus quercifolius and Aspidosperma pyrifolium did not present good indicators of energy quality, indicating that they should not be subject to forest management for this purpose. The production of wood for energy purposes should prioritize according to the diameter class