Efeito da deterioração da madeira estocada em campo para fins energéticos

Abstract

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tempo de estocagem em campo nas propriedades físicas e químicas da madeira de um híbrido de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis. Árvores com 7 anos de idade foram seccionadas em toretes de 1 metro de comprimento, com casca, classificados em duas classes diamétricas, sendo CDI (DAP 6cm-11 cm) e CDII (DAP 11,1cm-14cm), distribuídos aleatoriamente em três alturas ao longo da pilha de estocagem instalada ao ar livre, em contato direto com o solo. A cada 60 dias foram retirados três toretes por classe diamétrica e posição na pilha para avaliação das propriedades físicas e químicas da madeira por um período de 365 dias (outubro de 2018 a outubro de 2019). A presença de anomalias externas foi avaliada por meio de inspeções visuais realizadas a cada coleta, além da obtenção de teor de umidade, base seca, no sentido longitudinal e radial (medula-casca), densidade básica e aparente (de acordo com a norma NBR 7190 e por densitometria de raios X), composição química imediata e termogravimétrica (TG). A partir do teor de umidade, obteve-se também a curva de secagem das madeiras por classe de diâmetro e altura da pilha. A presença de anomalias foi verificada desde os 60 dias de estocagem, com incidência de organismos xilófagos, presença de líquen na superfície da madeira e fotodegradação. Tanto a classe de diâmetro quanto posição dos toretes na pilha da estocagem influenciaram na velocidade de secagem da madeira. Os toretes de menor classe de diâmetro chegaram próximo à umidade de saturação das fibras (37,0% aos 240 dias) antes que os de maior diâmetro (29,8% aos 365 dias). Em média, os toretes alcançaram o teor de umidade recomendado pela DN 227 de 40% na base seca, somente após 365 dias. Houve perda significativa da densidade da madeira. A escala rainbow associada à plotagem da superfície em 3D facilitou a visualização e interpretação da variação do perfil da densidade aparente da madeira devido à maior variabilidade de cores. Não houve alteração significativa na composição química imediata, exceto para o teor de cinzas da madeira localizada na região inferior da pilha aos 120 dias. Os perfis de degradação térmica foram semelhantes, com pequenas variações nas temperaturas correspondentes aos picos de degradação das hemiceluloses e celulose. Independente da classe de diâmetro, as madeiras localizadas na região superior da pilha tiveram os menores percentuais de perda de massa lenhosa e as que ficaram em contato direto com o solo tiveram as maiores perdas. Verificou-se redução na densidade energética das madeiras de menor diâmetro das três regiões amostradas na pilha, bem como nas de maior diâmetro da região superior, e ligeiro incremento nas madeiras de maior diâmetro das demais regiões da pilha. Palavras-chave: Biomassa florestal. Densitometria de raios X. Estocagem. Secagem da madeira.

The objective of this study was to evaluate the effect of storage time in the field on the physical and chemical properties of Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis wood. Trees with 7 years old were sectioned in one-meter long logs, with bark, classified in two diametric classes, being CDI (DAP<11cm) and CDII (DAP>11.1cm), and randomly distributed at three heights along the storage pile installed outdoors in contact with the ground. Every 60 days, three logs were removed per diametric class and position in the pile, to evaluate the physical and chemical properties of the wood over 365 days (from October 2018 to October 2019). The presence of external anomalies was evaluated through visual inspections made at each data collect, besides the moisture content, dry basis, in the longitudinal and radial direction (pith-bark), basic and apparent density (according to NBR 7190 and by X-ray densitometry), immediate chemical composition and thermogravimetry (TG). From the moisture content, the wood drying curve was obtained, by diameter class and pile height. The anomalies has been verified since 60 days of storage, with an incidence of xylophagous organisms such as rotting fungi, termites, insects, in addition to the presence of lichen on the wood surface and photodegradation, caused by weathering. The diameter class and the position of the logs in the storage pile influenced the wood drying speed. The smaller diameter class logs reached fiber saturation point faster (37.0% at 240 days) than the larger ones (29.8% at 365 days). On average, the wood moisture content recommended by DN 227 of 40% on a dry basis was reached only after 365 days. There was a significative reduction of wood density. The rainbow scale associated with 3D surface plotting facilitated the visualization and interpretation of the wood apparent density variation due to its widest color range. There was no significant change in the immediate chemical composition, except for the ash content of the wood located in the lower region of the pile after 120 days. The thermal degradation profiles were similar, but small variations in temperatures corresponding to the degradation peaks of hemicelluloses and cellulose were observed. Regardless of the diameter class, the wood located in the upper region of the pile had the lowest percentages of mass loss and the ones in contact with the soil had the highest losses. There was a reduction in the energy density of the woods with the smallest diameter in the three regionssampled in the pile, as well as those with the largest diameter in the upper region, in addition to a slight increase in the woods with the largest diameter in the other pile regions. Keywords: Forest biomass. X-ray densitometry. Storage. Wood drying.