Anatomical and energy characteristics of charcoal made from five species

Abstract

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.

Análise da qualidade do carvão vegetal para uso residencial na região de Curitiba, Paraná, Brasil

“…Oliveira et al (2015) ao analisarem carvão vegetal para uso doméstico demonstraram valores de TCF entre 53,94 e 81,06%, TMV entre 14,53 e 40,70% e TCZ entre 2,96 e 18,11%. Nisgoski et al (2014) analisaram as características anatômicas e energéticas do carvão de cinco espécies: Byrsonimaspicata, Calophyllum brasiliense, Cecropiasciadophylla, Cochlospermumorinocense e Scheffleramorototoni. O teor de voláteis variou entre 20,9% a 31,76%, o teor de cinzas variou entre 0,1% a 3,8% e o teor de carbono fixo entre 68,2% e 75,2%.…”

“…), aspectos de preservação ambiental, segurança do trabalho, e o não utilizar mão de obra infantil, são pontos especificados na Resolução. Atualmente é o único Estado brasileiro que possui normas concretas que estipulem uma qualidade mínima para consumo doméstico, por esse motivo, muitos trabalhos tomam como referência de qualidade os valores estipulados pelo Selo Premium, tais como Brand et al 2015, Jacinto (2014), Nisgoski et al (2014), Oliveira et al (2015) e Rosa et al (2012).…”

Barbecue Charcoal Anatomy of Marketed Brands in the Metropolitan Region of Florianópolis, State of Santa Catarina, Brazil

“…In this regard, many charcoal producers and traders, who use wood from native forests or from illegal origin, use the strategy of informing in the packaging that charcoal comes from planted forests, mainly of the genus Eucalyptus and black wattle (Acacia mearnsii De Wild.). In such cases, the application of registration rules and inspection are hampered by the difficulty of identifying the species, making it necessary to obtain more information about the intrinsic characteristics of the charred wood to allow identification of the species (NISGOSKI et al,2014b) and thus restrain the adulteration of charcoal.…”

“…A way of determining the origin of charcoal is to identify the material, determine the species carbonized, the legality of its exploitation and its possible place of origin. For the identification of the charcoal, the anthracology is used, in which the samples of charcoal are compared with samples of wood, or with their anatomical descriptions (KIM AND HANNA, 2006;GONÇALVES et al, 2011;GONÇALVES et al, 2012;NISGOSKI et al, 2012;MUÑIZ et al,2013;NISGOSKI et al,2014a;NISGOSKI et al,2014b), being very important a reference collection for comparison (NISGOSKI et al, 2012). Therefore, the identification of charcoal is important to evaluate the behaviour of anatomical structures after carbonization and also has the objective of increasing the inspection of this product.…”

Anatomia Do Carvão De Espécies Nativas Da Região Do Vale Do Taquari (Bioma Mata Atlântica) – Base De Dados Para Estudos Arqueobotânicos

“…Além disso, estudos realizados por autores como Afonso et al (2015), Gonçalves et al (2012), Kim e Hanna (2006), Muñiz et al (2013), Nisgoski et al (2014), Prior e Alvin (1983); Prior e Gasson (1993), Scheel-Ybert et al (2010) demonstraram que a estrutura anatômica da madeira se preserva após a carbonização, sendo possível a identificação das espécies arbóreas pretéritas através de comparação com carvão da flora atual. As análises de carvão de lenhos contemporâneos e a elaboração de um banco de dados antracológico visa subsidiar estudos arqueobotânicos através da comparação dos fragmentos carbonizados encontrados em contexto arqueológico com os atuais.…”