Chemical Characterization of Eucalyptus sp. Residues from Short- Rotation Forests for Bioenergy Production

Abstract

Abstract:The use of biomass resources to generate energy has been growing as renewable alternative, foremost because of their promising properties. Nowadays, one of the newest alternative resources under study is the biomass from shortrotation forests. However, such process lacks development to be used in commercial scale in Brazil, despite its positive perspectives. The aim of the present study is to chemically characterize Eucalyptus sp. residues, in order to find their potential applicability as sustainable fuel. The material was collected in short-rotation forests in Taiobeiras, Minas Gerais State. Two treatments were tested, namely: residues collected in the harvester (T1) and 40-day-dried soil residues (T2). Firstly, the volatile matter and the ash content were analyzed in triplicate to determine the fixed carbon content. The results were 1.35%, 79.35% and 19.3%, in T1; and 1.30%, 80.60% and 19.2%, in T2, respectively. The extractive levels were 15.88%, in T1; and 12.37%, in T2. The lignin values reached 17.12% and 20%, in T1 and T2, respectively. The holocellulose a d α-cellulose levels were recorded and the hemicellulose level was found using the difference between the holocellulose a d α-ellulose alues. The holo ellulose ea hed .9 %, i T ; a d . %, i T ; he eas the α-cellulose presented values such as 40.64%, in T1; and 36.22%, in T2. Therefore, the hemicellulose content was 25.30% and 25.12%, in T1 and T2, respectively. Lastly, the calorific power levels were 18132.5 J/g and 18175.0 J/g, in T1 and T2, results that may be related to the chemical composition of short rotation timber.Keywords: Bioenergy; Lignin; extractives. ResumoO uso da biomassa para a geração de energia tem crescido como uma fonte renovável alternativa, especialmente devido à suas propriedades promissoras. Hoje em dia, um dos mais novos recursos alternativos em estudo é a biomassa de florestas de curta rotação. No entanto, este processo carece de desenvolvimento para ser usado em escala comercial no Brasil, apesar de suas perspectivas positivas. Este trabalho teve como objetivo caracterizar quimicamente resíduos de Eucalyptus sp. de curta rotação para determinar seu potencial como combustível renovável. Em Taiobeiras, Estado de Minas Gerais, foram coletados os resíduos de coleta mecanizada -colheitadeira -(Tratamento T1) e os resíduos depostos no solo (Tratamento T2) para secagem durante 40 dias. Realizou-se a análise imediata das amostras em triplicata para determinar teor de cinzas, voláteis e o teor de carbono fixo, resultando, respectivamente, 1,35%, 79,35% e 19,3% para T1; 1,30%, 80,60% e 19,2% para T2. Os valores de extrativos encontrados para T1 e T2 foram 15,88% e 12,37%, respectivamente. Para lignina, os valores encontrados foram de 17,12% para T1 e 20% para T2. Determinaram-se os teo es de holo elulose e α-celulose por diferença para obter o valor de hemicelulose. A holocelulose foi de 65,94% para T1 e 61,34% para T2, e ua to a α-celulose foi de 40,64% e 36,22%, respectivamente. Por diferença, a hemicelulose encontrada foi d...

Technical Feasibility Study of Orange Wood Residues (Citrus sinensis) for Bioenergy Generation

“…100B presented the lowest value, at 66.16%. The contents obtained for 100T and 90T10B are in accordance with the literature [55,56,[58][59][60] for residues of different biomass, such as Eucalyptus sp. sawdust, Pinus sp.…”

From waste to watts: Investigating teak biomass waste for bioenergy

“…In this research, the logs for thinned logs and log tops had higher percentages, followed by trimmings, edgings, deteriorated logs, and crowns. All averages of the biomass cited were similar to those found for teak 5 and 8 years old (Silva et al 2015) and were in line with those described in the study by Teixeira et al (2016) when evaluating Eucalyptus sp. It is possible to verify that the slabs presented lower VM and differed statistically from the group with a higher mean.…”

“…sawdust was observed at 14.0% (Protásio et al 2013) . The fixed carbon obtained by Teixeira et al (2016) was about 19.3%, based on studies with Eucalyptus sp. harvest residues.…”

Briquetagem dos resíduos dos processamentos mecânico e químico de <i>Pinus</i> spp.

“…Para o uso energético, deve-se destacar o teor de lignina total e o teor de cinzas. O primeiro está diretamente ligado ao potencial energético da biomassa, já que é um componente rico em carbono e hidrogênio (Teixeira et al, 2016), e seu poder calorífico é superior ao da celulose, o que indica que espécies com elevados teores de lignina apresentam melhor desempenho energético (Couto, 2004). O segundo componente, além de contribuir negativamente para o aproveitamento energético, influencia a operação e a limpeza da caldeira, pois, biocombustíveis com maior teor de cinzas impõem condições abrasivas e podem fundir a elevadas temperaturas ao aderir aos elementos metálicos, o que é indicativo da necessidade de uma remoção mais eficiente e regular das cinzas (Carneiro, 2013;Liu et al, 2014).…”