Charcoal is an important energy raw material and its properties are influenced by the wood's anatomical and chemical composition and the production process. The aim of this study was to evaluate the anatomical characteristics, calorific power and volatiles and ash content of carbonized wood from Byrsonima spicata, Calophyllum brasiliense, Cecropia sciadophylla, Cochlospermum orinocense and Schefflera morototoni. The calorific power varied from 26,878 to 31,117 kJ kg -1 ; the content of volatile materials ranged from 20.9 to 31.7%; ash content ranged from 0.1 to 3.8%; and carbon content varied from 68.2 to 75.3%. Anatomical structures of charcoal can be used for species identification. The studied species are not indicated for charcoal production because the levels of ash and volatile compounds are higher than those recommended for charcoal produced for household use. In addition, the calorific power and level of carbon content are insufficient for use in the steel industry.KEYWORDS: carbonization, carbonized wood properties, wood structure. Características anatômicas e energéticas do carvão de cinco espécies RESUMOO carvão vegetal é um importante insumo energético, sendo suas propriedades influenciadas pela composição anatômica e química da madeira utilizada e pelo processo de produção. Esse trabalho teve como objetivo avaliar as características anatômicas, poder calorífico e o conteúdo de voláteis e cinzas da madeira carbonizada de Byrsonima spicata, Calophyllum brasiliense, Cecropia sciadophylla, Cochlospermum orinocense e Schefflera morototoni. O poder calorífico variou de 26.878 a 31.117 kJ kg -1 ; o teor de voláteis variou de 20,9 a 31,76%; o teor de cinzas variou de 0,1 a 3,8% e o teor de carbono no carvão ficou entre 68,2 e 75,3%. A estrutura anatômica do carvão pode ser utilizada na identificação de espécies. As espécies estudadas não são indicadas para a produção de carvão, pois o teor de cinzas e materiais voláteis é superior ao indicado para carvão produzido para uso doméstico. Além disso, porque o poder calorífico e o teor de carbono do carvão são insuficientes para uso na indústria siderúrgica. PALAVRAS-CHAVE: carbonização, propriedades do lenho carbonizado, estruturas da madeira.
RESUMO:O carvão vegetal mantém a estrutura anatômica da madeira que o originou e pode permitir sua identificação botânica, a qual depende das características da espécie, o tamanho dos fragmentos do carvão e o estado de preservação. A caracterização anatômica do carvão de dez espécies florestais foi efetuada com o objetivo de auxiliar na identificação e controle de carvão ilegal. A diferenciação entre angiospermas e gimnospermas é bem evidente no lenho carbonizado. O diâmetro dos poros foi estatisticamente diferente entre a madeira e carvão na Vatairea guianensis, Mezilaurus itauba, Calophyllum brasiliense e Qualea cf. acuminata, e a frequência dos poros na Vatairea guianensis, Manilkara huberi, Qualea cf. acuminata e Simarouba amara. A estrutura anatômica da madeira, de maneira geral, se mantém durante o processo de carbonização utilizando-se temperatura de 450°C, podendo-se identificar o material com base nas células componentes.Palavras-chave: Lenho carbonizado, gimnospermas, angiospermas. CHARCOAL ANATOMY OF FOREST SPECIES
RESUMENEl carbón vegetal es un insumo energético muy utilizado en diversos segmentos de la industria siderúrgica, metalúrgica, cimientos y otras, presentando importancia económica e histórica en Brasil. Una de las formas de determinar la procedencia del carbón vegetal es identificando este material, lo que permite comprobar la legalidad de explotación, y cual es su posible origen. Este trabajo tuvo como objetivo describir la anatomía de la madera y del carbón de Pouteria macrophylla (A.DC.) Eyma y Micropholis guianensis (A.DC) Pierre, y comparar las características antes y después del proceso de carbonización, con la finalidad de suministrar más información sobre la estructura de estos materiales. Los cuerpos de prueba se carbonizaron en horno de mufla, a temperatura máxima de 450 ºC durante un período de aproximadamente 6 horas y 30 minutos. La elevada contracción de las células de Pouteria macrophylla y Micropholis guianensis durante el proceso de carbonización causó alteraciones dimensionales, que no perjudicaron el aspecto cualitativo de las características anatómicas, siendo posible la distinción de especies, e identificación del leño carbonizado a través de la descripción de la madera.Palabras clave: Leño carbonizado, estructura anatómica, identificación de especies. ABSTRACTCharcoal is an energetic input much applied in different segments of ironwork, metallurgic, cement industry and others, being important economically and historically in Brazil. One manner of determine the precedence of wood coal is the material identification, what allow to probe the legality of exploration and which is its possible origin. This paper aims to describe wood and charcoal anatomy of Pouteria macrophylla (A.DC.) Eyma and Micropholis guianensis (A.DC) Pierre, and compare the characteristics before and after carbonization process, for the purpose of increase the information about this materials. The samples were carbonized on electric muffle furnace, with maximum temperature of 450 ºC, in approximately 6 hours and 30 minutes. The elevate contraction of cells of Pouteria macrophylla and Micropholis guianensis during carbonization process result in dimensional changes, but it not affect qualitative aspects of anatomical characteristics, being possible the distinction of species and identification of charcoal by wood description.
QUALIDADE ENERGÉTICA DE CAVACOS DE Pinus spp. EM DIFERENTES CONDIÇÕES DE ARMAZENAMENTO DOUGLAS EDSON CARVALHO1, RAMIRO FARIA FRANÇA2, FELIPE SCHROEDER3, DIMAS AGOSTINHO DA SILVA4 1Departamento de Engenharia e Tecnologia Florestal, Universidade Federal do Paraná, Av. Prefeito Lothário Meissner, 632 - Jardim Botânico, CEP 80210-170, Curitiba - PR, Brasil. douglasedsoncarvalho@gmail.com 2Departamento de Engenharia e Tecnologia Florestal, Universidade Federal do Paraná, Av. Prefeito Lothário Meissner, 632 - Jardim Botânico, CEP 80210-170, Curitiba - PR, Brasil. f.f.ramiro@gmail.com 3Engenheiro Florestal. Rua Joseph Strenzel, Vila Nova, CEP 89295-000, Rio Negrinho, SC, Brasil. schroeder.florestal@gmail.com 4Departamento de Engenharia e Tecnologia Florestal, Universidade Federal do Paraná, Av. Prefeito Lothário Meissner, 632 - Jardim Botânico, CEP 80210-170, Curitiba - PR, Brasil. dimas.agostinho.silva@gmail.com RESUMO: O desempenho energético de biomassas de madeira é uma condição preponderante para sua aplicação em escala industrial. Conhecer as condições de armazenamento que aprimorem seu uso é necessário. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar os parâmetros energéticos do cavaco de madeira de Pinus spp.. A metodologia aplicada consistiu na utilização dos seguintes tratamentos: (T1) solo desnudo e sem cobertura; (T2) solo coberto e sem cobertura; (T3) solo coberto e com cobertura. Foram coletados dados climatológicos do local do experimento e avaliados os seguintes parâmetros do material: teor de umidade do cavaco (TU), análise química imediata (AQI), teor de carbono orgânico total (TCO) e poder calorífico útil (PCU). Ao final do experimento o menor valor de teor de umidade foi obtido para o T3 (10%). O armazenamento do material com cobertura foi determinante para este resultado. Foram constatadas reduções no teor de voláteis e aumento no teor de cinzas e no teor de carbono fixo para todos os tratamentos. A estocagem da biomassa isolada do solo e com cobertura (T3) é um procedimento para aprimorar as qualidades energéticas do cavaco atribuindo poder calorífico útil de 4.017 Kcal.kg-1, adequado para o uso na geração de energia. Palavras-chave: Teor de umidade, teor de carbono, poder calorífico, qualidade da biomassa. Pinus spp. ENERGY QUALITY OF UNDER DIFFERENT STORAGE CONDITIONS ABSTRACT: The energy performance of wood biomass is a major condition for its application on an industrial scale. Knowing the storage conditions that enhance its use is required. This study aimed to characterize the energetic parameters of Pinus spp. in different storage methods. The applied methodology consisted of using the following treatments: (T1) bare soil and without cover; (T2) covered and uncovered soil; (T3) Covered and covered ground. Climatological data were collected from the experiment site and the following material parameters were evaluated: chip moisture content, immediate chemical analysis (ICA), total organic carbon content and superior calorific useful (SCU). At the end of the experiment the lowest moisture content value was obtained for T3 (10%). The storage of the covered material was crucial for this result. Reductions in volatile content and increase in ash content and fixed carbon content were observed for all treatments after the time of the experiment. The storage of biomass isolated from the soil and with cover (T3) is a procedure to improve the energetic chip qualities, attributing a useful calorific power of 4.017 Kcal.kg-1, suitable for use in power generation. Keywords: Moisture content, carbon content, calorific value, biomass quality.
The aim of this study was to evaluate color characteristics in wood samples from Acacia mangium from a homogeneous plantation in Bahia state, northeast Brazil, and also analyze the influence of anatomical section and radial position in the trunk on color response to contribute to information for the best use of the wood, such as, for example, the optimization of the performance of the pieces in sawmill through the most acceptable aesthetic form by the final consumer. Six trees with age of 14 years were cut. The species was identified by anatomical analysis at the Laboratory of Wood Anatomy of the Federal University of Paraná, comparing the sample collected with the authenticated material. A disc from the base of each tree was divided into six samples oriented in anatomical sections (transversal, radial and tangential), with dimensions of 20 × 20 × 30mm, named near pith, intermediate and near bark. A total of 36 samples were evaluated, 12 from each position. The colorimetric evaluation was performed with a CM-5 spectrophotometer. Data on lightness, green-red and blue-yellow chromatic coordinates were obtained, and values of saturation and hue angle were calculated. Acacia wood from planted forest is classified as olive color. Color parameters were influenced by anatomical section and radial position in the trunk, being found 44 for the transversal section, 55 for the tangential section and 57 in the radial for luminosity. Transversal sections had lower values in comparison to longitudinal surfaces and radial sections had higher luminosity than tangential sections. The near bark region presented lower values in most colorimetric parameters, except hue angle, in comparison with the intermediate and near pith regions, which was around 70 in the different positions of the wood.
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