Estudo da decomposição térmica da madeira de oito espécies da região do Seridó, Rio Grande do Norte

Abstract

RESUMO -Este trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de decomposição térmica da madeira de oito espécies utilizando as técnicas de termogravimetria (TGA) e calorimetria diferencial exploratória (DSC), bem como a consistência desses métodos para decidir quais espécies devem ser indicadas para produção de energia e carvão vegetal, comparando-os com os rendimentos gravimétricos da carbonização obtidos a partir de carbonizações em mufla de laboratório. Para as análises por TGA e DSC, amostras de serragem foram aquecidas à taxa de 10 °C min -1 , sob atmosfera de nitrogênio, em vazão de 50 ml min -1 até a temperatura final de 600 °C. Foram determinados os valores de densidade básica e poder calorífico superior da madeira. As carbonizações foram realizadas em mufla de laboratório à taxa de 50 °C h -1 até a temperatura máxima de 450 °C, obtendo-se os rendimentos em carvão vegetal. Também foram determinados os valores de densidade aparente do carvão das oito espécies após a carbonização. Os resultados das análises térmicas indicaram perfis de decomposição pirolítica das madeiras e evidenciaram aquelas mais estáveis à ação térmica. O comportamento da estabilidade térmica das madeiras das oito espécies foi confirmado pela análise dos rendimentos da carbonização em mufla, em comparação com a análise por TGA e DSC. As madeiras de Aspidosperma pyrifolium e Mimosa tenuiflora apresentaram maior estabilidade térmica e, portanto, maiores rendimentos em carvão vegetal, bem como maiores densidades aparentes. As técnicas de termogravimetria e calorimetria diferencial exploratória são satisfatórias para avaliação da decomposição térmica das madeiras e garantem consistência na escolha de madeiras que resultam em maior rendimento e maior qualidade do carvão vegetal.Palavras-chave: Análise termogravimétrica; Calorimetria diferencial exploratória; Estabilidade térmica da madeira. STUDY OF THE THERMAL DECOMPOSITION OF EIGHT WOOD SPECIES FROM SERIDÓ REGION, RIO GRANDE DO NORTE

DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA DA MADEIRA DE DUAS ESPÉCIES DA CAATINGA: Caesalpinia pyramidalis E Aspidosperma pyrifolium

“…Caesalpinia pyramidalis e Aspidosperma pyrifolium há uma perda de massa entre 300 -450 °C de aproximadamente 53,65 % para as amostras C4A e P2A e de 60 % para as amostras C2A e C3A. A máxima perda de massa na faixa de 400 ºC pode estar relacionada à maior degradação da celulose e liberação das matérias voláteis (CARNEIRO et al, 2013).…”

“…Além disso, cada componente apresenta uma característica específica de degradação e pode variar de espécie para espécie, podendo ser decomposto com maior ou menor facilidade, a depender da temperatura de carbonização e da espécie. Em razão da complexidade deste processo, é fundamental avaliar o perfil da decomposição térmica dos materiais utilizados pelas indústrias, considerando que a madeira é um material heterogêneo e cada espécie possui um comportamento quanto à velocidade de perda de massa durante o processo de carbonização (CARNEIRO et al, 2013).…”

Comportamento térmico, emissão de gases condensáveis e não condensáveis no processo de carbonização da madeira

“…De modo geral, a carbonização da madeira determina perdas de frações na forma de vapor de água, alcatrões, metano, monóxido de carbono, entre outros compostos, uma vez que a ação do calor tem como intuito eliminar a maior parte dos componentes voláteis da madeira, as quais podem provocar sérios problemas ambientais (Andrade & Carvalho, 1998;Klose et al, 2000;Carneiro et al, 2013a).…”

Thermal Profile of Wood Species From the Brazilian Semi-Arid Region Submitted to Pyrolysis

“…Despite the importance of Caatinga vegetation as an energy source, there is a lack of information about its native species and their energy potential, specifically regarding charcoal production for industrial and domestic uses (Dias Júnior et al, 2018). Some Caatinga species have already been studied for energy, such as Mimosa tenuiflora, Piptadenia stipulacea, Caesalpinia pyramidalis, Aspidosperma pyrifolium among others (Carneiro, et al, 2013;Dias Júnior et al, 2018). However, the knowledge of a greater number of species can facilitate the management practices in the region in order to obtain raw material for various industrial activities.…”

“…The thermogravimetric analysis (TGA) accompanies the of the sample as a function of time, it being possible to determine the temperature when the thermal degradation starts and when it is most intense. Also provide the amount of residue is produced at a certain temperature, being of this important tool when you want to select species for energy purposes (Carneiro et al, 2013;Araújo et al, 2016;Azizi et al, 2017;Martinez et al, 2018;Fernandez et al, 2019).…”