Comparison of Procedures for Immediate Chemical Analysis of Charcoal

Lana, Artur Queiroz; Salles, Thiago Taglialegna; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira; Cardoso, Marco Túlio; Teixeira, Ramon Ubirajara

doi:10.1590/0100-67622016000200020

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“…where P is the original mass of the sample, in g; P 0 is the original mass of the crucible, in g; P 1 is the initial mass of the crucible + the mass of the sample, in g; P 2 is the final mass of the crucible + the mass of the sample, in g 54 , 55 .…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Physical and chemical properties of Coarse Woody Debris submitted to the natural process of decomposition in a Secondary Atlantic Forest Fragment in Brazil

Villanova

Torres

Jacovine

et al. 2023

Sci Rep

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Coarse Woody Debris (CWDs) are constantly exposed to the natural decomposition process of wood, which can lead to a change in its physical–chemical properties. However, these changes have not yet been fully elucidated, requiring further studies to help to understand the effect of this process on CWDs degradation. Thus, the objectives of this study were: (i) verify if the decomposition affects the physical–chemical properties of the CWDs; (ii) verify if the structural chemical composition of the CWDs is altered as a function of decomposition, using immediate chemical and thermogravimetric analysis. Wood samples were collected from the CWDs to carry out these analyses, considering pieces with diameters ≥ 5 cm separated into 4 decay classes. The results indicated that the average apparent density decreased as a function of the increase of CWDs decomposition (0.62–0.37 g cm−3). The averages contents of Carbon and Nitrogen suffered less impact with the increase of CWDs decompositions, ranging from 49.66 to 48.80% and 0.52 to 0.58%, respectively. Immediate chemical and thermogravimetric analysis indicated a loss of holocelluloses and extractives and an increase in the concentration of lignin and ash throughout the decomposition process. The weight loss analyzed by thermogravimetric analysis was greater for less decomposed CWDs and with larger diameters. The use of these analyzes removes the subjectivity of CWDs decay classes, reducing the number of tests to determine CWDs physical–chemical properties and increasing the studies accuracy focused on the carbon cycle of these materials.

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Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Physical and chemical properties of Coarse Woody Debris submitted to the natural process of decomposition in a Secondary Atlantic Forest Fragment in Brazil

Villanova

Torres

Jacovine

et al. 2023

Sci Rep

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“…Os cálculos para a determinação desses parâmetros, em %, se basearam nas seguintes expressões: MV=100[(P1-P2)/P], TC=100[(P2-P0)/P] e CF=100-MV-TC, em que P é a massa original da amostra, em g; P0 é a massa original do cadinho, em g; P1 é a massa inicial do cadinho + a massa da amostra, em g; P2 é a massa final do cadinho + a massa da amostra, em g (Lana et al, 2016).…”

Section: Análise Química Imediataunclassified

Propriedades físico-químicas e dinâmica da necromassa em Floresta Estacional Semidecidual

Villanova¹

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Os fragmentos florestais de Mata Atlântica têm sofrido com os impactos das mudanças climáticas. A consequência direta desses impactos é o aumento da mortalidade de árvores e o consequente acúmulo de carbono na necromassa, sobretudo nos resíduos lenhosos grosseiros (CWDs). No entanto, esse acúmulo pode variar no espaço e no tempo, havendo a necessidade da realização de inventários contínuos de CWDs para captar essas variações e para quantificar possíveis impactos causados por eventos climáticos extremos, como as tempestades severas. Além disso, o processo de decomposição afeta as propriedades químicas e físicas dos CWDs e, consequentemente, altera suas características, incluindo a redução da capacidade de armazenamento de carbono por esse componente da floresta. Desta forma, os objetivos desse estudo foram: i) Caracterizar as propriedades físicas e químicas da necromassa submetidas ao processo natural de decomposição (Capítulo 1); ii) Avaliar a dinâmica do incremento em carbono da necromassa (Capítulo 2); iii) Dimensionar os impactos de uma tempestade severa no acúmulo de carbono da necromassa (Capítulo 3). O estudo foi conduzido em um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual, no município de Viçosa-MG. Os CWDs como galhos, tocos e árvores caídas sob o solo da floresta e que apresentavam diâmetro ≥ 5 cm foram inventariados em dez parcelas permanentes de 20 m x 50 m e separados por classe diamétrica e de decomposição. Para atender ao primeiro objetivo do estudo (Capítulo 1), amostras de madeira dos CWDs foram utilizadas para determinação das propriedades físicas (densidade aparente) e químicas (teor de C e N) da necromassa. Análises complementares como a análise química imediata e termogravimétrica (TG/DTG) foram realizadas para investigar o efeito da decomposição nos teores de compostos químicos estruturais da necromassa. As médias de densidade aparente decresceram em função do aumento da classe de decomposição dos CWDs (0,62 – 0,37 g cm -3 ). Por outro lado, as médias dos teores de Carbono (C) e de Nitrogênio (N) foram menos impactados pelo aumento da decomposição dos CWDs, variando de 49,66 – 48,80% e 0,52% – 0,58%, respectivamente. A análise química imediata e termogravimétrica indicaram uma perda de holoceluloses e extrativos e um aumento da concentração de lignina e cinzas ao longo do processo de decomposição. A perda de massa pela TG/DTG foi maior para os CWDs menos decompostos e com maiores diâmetros. Em contrapartida, a massa residual foi maior para aqueles CWDs mais decompostos e com menores diâmetros. Para atender ao segundo objetivo do estudo (Capítulo 2), inventários contínuos de CWDs foram realizados entre os anos de 2017 e 2020. O volume, necromassa e estoque de carbono foram quantificados para cada ano de mensuração, utilizando dados de densidade aparente e teor de C obtidos no Capítulo 1. O incremento corrente anual em carbono dos CWDs foi calculado para os períodos de 2017- 2018, 2018-2019 e 2019-2020. O volume produzido foi crescente entre os anos de 2017 e 2020, variando de 26,72 – 47,08 m 3 ha -1 . Essa produção refletiu na necromassa e no estoque de carbono dos CWDs que também apresentaram valores crescentes ao longo dos anos, variando de 15,38 – 24,77 Mg ha -1 e 7,61 – 12,25 MgC ha -1 , respectivamente. O incremento corrente anual em carbono foi de 1,09 MgC ha -1 ano -1 , 1,24 MgC ha -1 ano -1 e 2,31 MgC ha -1 ano -1 , nos três períodos de monitoramento. O aprendizado de máquinas e a análise dos componentes principais (PCA) indicaram que variáveis climáticas tiveram maior peso no incremento em carbono dos CWDs nos períodos de 2018-2019 e 2019-2020, enquanto que variáveis edáficas, topográficas e intrínsecas a floresta foram mais importantes para o período de 2017-2018. Para atender ao último objetivo do estudo (Capítulo 3), a necromassa foi inventariada antes e após a ocorrência de uma tempestade severa no ano de 2019, o que possibilitou quantificar os impactos desses eventos climáticos extremos no acúmulo de carbono pelos CWDs. O incremento em carbono pela tempestade chegou a 2,01 MgC ha -1 , com maior concentração nos CWDs menos decompostos e que apresentavam menores centros de classes diamétricas. As parcelas do fragmento florestal apresentaram incrementos distintos (0,05 – 0,35 MgC), sendo influenciados por fatores espaciais, estruturais e qualitativos, intrínsecos a cada parcela. Os resultados encontrados neste estudo evidenciam o crescimento da produção de necromassa em florestas de Mata Atlântica ao longo do tempo, aumentando a importância deste componente no ciclo do carbono florestal. Palavras-chave: Florestas tropicais.Resíduos Lenhosos Grosseiros. Mortalidade. Decomposição. Estoque de Carbono.

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Qualidade Do Carvão Vegetal Visando Uso Doméstico

Garcia

Rodrigues

Dal

et al. 2017

Revista Brasileira De Engenharia De Biossistemas

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RESUMOO Brasil é o maior produtor e consumidor mundial de carvão vegetal. Só as indústrias siderúrgicas consomem cerca de 70% da produção nacional. As aplicações residenciais e comerciais utilizam 0,14% dessa produção, representando consumo de 871 mil t em 2015. Embora haja muitos artigos discorrendo sobre o carvão vegetal, são poucos os que tratam da qualidade, sobretudo comparando com os padrões estabelecidos na Resolução nº 40, da Secretaria de Abastecimento e Agricultura. Desta forma, esse artigo faz uma avaliação do carvão vegetal, comparando-os com este padrão de qualidade. Com base em cinco amostras comerciais, adotou-se a umidade, cinzas, materiais voláteis, carbono fixo, poder calorífico superior e rótulos das embalagens como variáveis características de qualidade. Assim, dentre os 25 parâmetros avaliados, 36% não foram atendidos. Concluindo que as amostras apresentaram baixa qualidade para uso doméstico e as empresas não cumprem exigências mínimas de qualidade para o produto.Palavras-chave: análise imediata, poder calorífico, biocombustível, biomassa. CHARCOAL QUALITY FOR DOMESTIC USE ABSTRACTBrazil is the world's largest producer and consumer of charcoal. Only the steel industries consume about 70% of the national production. Residential and commercial applications use 0.14% of this production, representing a consumption of 871,000 t in 2015. Although there are many articles on charcoal, there are few that deal with quality, especially in comparison with the standards established in Resolution 40, of the Secretariat of Supply and Agriculture. In this way, this article makes an evaluation of charcoal, comparing them with this quality standard. Based on five commercial samples, moisture, ash, volatile materials, fixed carbon, higher calorific value and packaging labels were adopted as characteristic variables of quality. Thus, among the 25 parameters evaluated, 36% were not attended. Concluding that the samples presented low quality for domestic use and companies do not meet minimum quality requirements for the product.

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Comparison of Procedures for Immediate Chemical Analysis of Charcoal

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Physical and chemical properties of Coarse Woody Debris submitted to the natural process of decomposition in a Secondary Atlantic Forest Fragment in Brazil

Physical and chemical properties of Coarse Woody Debris submitted to the natural process of decomposition in a Secondary Atlantic Forest Fragment in Brazil

Propriedades físico-químicas e dinâmica da necromassa em Floresta Estacional Semidecidual

Qualidade Do Carvão Vegetal Visando Uso Doméstico

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