Qualidade da madeira de Eucalyptus para a produção de carvão vegetal

Abstract

O presente estudo foi realizado com o objetivo de determinar as propriedades da madeira e do carvão vegetal provenientes de diferentes clones de Eucalyptus spp. Foram avaliados seis clones, aos 7,5 anos de idade, provenientes de um teste clonal de uma empresa florestal, localizado no município de Lassance, MG. Foram determinadas a densidade básica, relação cerne/ alburno, análise morfológica de fibras e poros, análise química estrutural e elementar, relação siringil/guaiacil, índice de cristalinidade da celulose, análise termogravimética (TG/ DTG) e calorimetria diferencial exploratória (DSC). Foram também determinados o poder calorífico superior, composição elementar TG/DTG e DSC de amostras comerciais de celulose, xilanas e lignina. Para a avaliação da qualidade do carvão foram realizadas carbonizações em mufla de laboratório sob aquecimento elétrico, com tempo total de 4,5 horas e taxa de aquecimento média de 1,67°C.min-1. Foram determinados os rendimentos gravimétricos em carvão vegetal, gases condensáveis e não condensáveis. Posteriormente foi avaliado o teor de materiais voláteis, cinzas e carbono fixo, poder calorífico superior, densidade aparente, composição elementar e análise morfológica dos poros do carvão vegetal. O experimento foi instalado segundo um delineamento inteiramente casualizado, com seis tratamentos (clones) e três repetições (árvores). Os dados foram submetidos à análise de variância e, quando estabelecidas diferenças entre eles, aplicou-se o teste de Tukey. Para a associação das características da madeira e carvão vegetal foi empregado o coeficiente de correlação de Pearson. Em todas as análises foi adotado o nível de 95% de significância. O rendimento e a qualidade do carvão vegetal foram significativamente influenciados pelo conjunto de propriedades físicas, químicas e anatômicas da madeira. Embora todos os clones avaliados tenham apresentado propriedades da madeira satisfatórias para produção de carvão vegetal para uso siderúrgico, quando considerado o conjunto de propriedades avaliadas o clone 6 destacou-se e, em contrapartida, o clone 4 apresentou propriedades inferiores às dos demais.

The present study aimed to determine the properties of wood and charcoal from different clones of Eucalyptus spp. Six clones at 7.5 years old were evaluated and the samples were from a clonal test of a forestry company, located in the city of Lassance, Minas Gerais, Brazil. For wood, basic density, heart/sapwood ratio, morphological analysis of fibers and pores, chemical and elementary composition of wood, syringyl/guaiacyl ratio (S/G), calorific value, cellulose crystallinity index, thermogravimetric analysis (TGA / DTA) and differential scanning calorimetry (DSC) were determined. Calorific value, elementary composition, TG / DTG and DSC of commercial samples of cellulose, xylan and lignin were also determined. Carbonizations in laboratory oven were done, under electrical heating with total time of 4.5 hours and heating middle taxes of 1,67°C.min-1 for charcoal quality evaluation and charcoal, condensable and non-condensable gases gravimetric yields were checked. After this, the levels of volatile materials, ash and fixed carbon were determined, in addition to calorific value, bulk density, elementary composition and pores morphological analysis. The experiment was installed on completely randomized design, with three repetitions. The obtained data was submitted to analysis of variance and when differences were established, a Tukey test was done. Pearson correlation coefficient was used for association of wood and charcoal characteristics. In all analyzes, the level of 95% of significance was adopted. The yield and quality of charcoal were significantly influenced by the group of wood properties. Although all clones have submitted satisfactory wood properties to produce charcoal for steelmaking, clone 6 stood out and, conversely, clone 4 showed inferior properties to those of others.