Principais índices de qualidade para produção energética da madeira

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO - CAMPUS CÁCERES

 

Discentes:

João Paulo Silva

Vanessa Luiza Vaseli

        

Principais índices de qualidade para produção energética da madeira

Pesquisa apresentada como parte para aprovação na disciplina de Produtos Energéticos da Madeira no curso de Engenharia Florestal - 9º semestre.

Docente: Alan Motta Couto

Cáceres – MT 2014

SUMÁRIO

1.INTRODUÇÃO        3

2. PROPRIEDADES FÍSICAS        4

2.1. Densidade        4

2.2. Umidade        5

2.3. Massa seca        6

3. PROPRIEDADE QUÍMICAS        7

3.1. Teor de lignina        7

3.2. Teor de extrativos        8

3.3. Teor de minerais        8

3.4. Teor de holocelulose        9

4. PROPRIEDADES ANATÔMICAS        10

4.1. Fração da parede        10

4.2. Tecidos parenquimáticos        10

4.3. Vasos condutores        11

5. CONCLUSÃO        11

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        13

1. INTRODUÇÃO

A produção energética da madeira possui a finalidade de atender a demanda industrial (principalmente siderúrgica), residencial (cocção de alimentos) e agrícola (secagem de grão), atividade que tem apresentado crescimento desde de 1960, com a Lei de Incentivos Fiscais para o Reflorestamento.

Algumas considerações devem ser feitas quando se trata de madeira para produção de energia, tais como, qual é o processo que caracteriza a produção energética (combustão), como é avaliado/aferido o rendimento deste processo (poder calorífico), para compreender as características desejáveis para o produto final e principalmente quais as vantagens de optar por este método de geração de energia.

O processo pelo qual se obtém energia através da madeira se chama combustão, que nada mais é do que a queima da madeira, esta é composta por hidrogênio, carbono, oxigênio, nitrogênio, cinzas e outros elementos químicos (Mg, Ca, K, etc), obviamente C e O em maior quantidade (BARCELLOS et al., 2005).

Então durante a queima da madeira, ocorre a oxidação de carbono e hidrogênio com oxigênio, produzindo como resultado vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrogênio (NO2), óxidos de enxofre (SO2) e cinza, além de calor (energia térmica), este calor é mensurado pelo poder calorífico, que é a quantidade de energia liberada por cada unidade de volume ou massa (kcal/kg ou kcal/m³).

As principais características da madeira que influenciam no rendimento do poder calorífico é a densidade, umidade e teor de minerais e lignina, outras características que também interferem na produção e são correlacionadas às anteriores são: massa seca, teor de extrativos, parênquima, fração parede e vasos condutores.

Quanto às vantagens para produção de energia a partir da madeira, pode-se considerar menores problemas de poluição quando comparada aos combustíveis fósseis, devido baixo teor de enxofre, que pode resultar em ácido sulfúrico ou até mesmo outro componente perigoso, Quirino et al. (2005) também caracteriza o uso da biomassa como aspecto ambiental favorável, pois a emissão de gás carbônico da queima da madeira, pode ser compensada pela absorção no plantio da nova floresta.

2. PROPRIEDADES FÍSICAS

São as propriedades mais utilizadas na determinação da qualidade da madeira para produção de carvão, sendo elas, massa seca, umidade e densidade, esta última apresenta forte correlação com propriedades mecânicas do produto (carvão), e serve como fundamento de correlação para outras propriedades químicas e anatômicas.

2.1. Densidade

Segundo Barcellos et al. (2005) a densidade pode ser definida como, quantidade de massa, contida na unidade de volume, no qual a mesma é expressa em peso (comumente g/cm³ ou kg/m³). É expressiva a importância do conhecimento sobre a densidade, pois a mesma interfere direta ou indiretamente em diversas propriedades da madeira como, higrospicidade, retração, inchamento, resistência mecânica, térmica, etc.

 A densidade da madeira por sua vez é uma característica determinada por um arranjo de eventos, sendo uma propriedade complexa, resultante de diversos fatores químicos, físicos e anatômicos, sendo inevitável a variabilidade de densidade entre espécies e entre diferentes interações ambientais.

Em um estudo sobre os parâmetros de qualidade de uma espécie de eucalipto para produção de carvão vegetal, Oliveira et al. (1988) observou que o aumento de lignina e extrativos influencia proporcionalmente o aumento da densidade, já a holocelulose possui relação negativa, ou seja, a densidade diminui com o aumento de holocelulose.

Outro índice diretamente relacionado à densidade básica da madeira, enfatizada por Coutinho & Ferraz (1988), é a friabilidade do carvão vegetal, ou seja, a facilidade de quebra do carvão, essa por sua vez é associada ao diâmetro da árvore, quanto maior o diâmetro maior será a geração de finos, pois a densidade aumenta sentido medula-casca, e o calor produzido durante a carbonização provoca circulação de água, posteriormente a evaporação da mesma, esta circula através de microaberturas, tal passagem é dificultada com a presença de resinas nos lúmens, com isto ocorre aumento de pressão interna das fibras, e o rompimento destas, causa fissuras, indesejáveis na produção do carvão, portanto quanto maior a área do cerne (maior diâmetro), maior a probabilidade de formação de fissuras, sendo desejável por conseguinte a utilização de árvores de menor diâmetro.