Produção e qualidade do carvão branco para uso doméstico

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Data

2019-12-13

Orientador

Sansígolo, Claudio Angeli

Coorientador

Pós-graduação

Ciência Florestal - FCA

Curso de graduação

Título da Revista

ISSN da Revista

Título de Volume

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Tese de doutorado

Direito de acesso

Acesso abertoAcesso Aberto

Resumo

Resumo (português)

O carvão branco caracteriza-se por ser um produto sólido carbonoso de elevada densidade energética, elevado teor de carbono fixo e ampla área superficial específica, sendo um material de potencial interesse no mercado mundial devido suas propriedades energéticas e capacidade de adsorver compostos da fase líquida e gasosa. Apesar de suas diversas vantagens, nota-se, todavia, um mercado incipiente de informações técnicas relacionadas ao método de produção e qualidade do produto para o uso doméstico. Desta forma, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar a qualidade do carvão branco de diferentes espécies arbóreas oriundas de manejo florestal no Bioma Chaco. Para desenvolvimento do projeto foram construídos fornos de alvenaria com capacidade de enfornamento de 5,5 st, visando o tratamento térmico da madeira por meio do processo da pirólise, e posterior ativação física do carvão em temperaturas elevadas (∼1000 ◦C). No total, foram realizadas três carbonizações individuais por espécie na qual foram determinados os rendimentos do processo e avaliadas as propriedades químicas, densidade aparente, propriedades energéticas e área superficial específica do carvão branco. O processo de produção possibilitou rendimento gravimétrico médio de 28,17% e rendimento em carbono fixo de 25,08%. O carvão branco apresentou valores elevados de densidade aparente (0,440 – 0,762 g.cm-3) e densidade energética (3298 – 5931 Kcal/m-3) e demonstrou propriedades químicas em conformidade com as normas europeia, asiática e brasileira. A ativação física na qual foi submetida as amostras removeu parte dos materiais voláteis e possibilitou uma composição química elementar e área superficial específica equivalente ao carvão ativado. As espécies que apresentaram as melhores propriedades energéticas para o uso doméstico foram B. sarmientoi, A. quebracho-blanco e P. ruscifolia. Em relação ao uso do carvão branco como possível produto adsorvente, as maiores áreas superficiais específica e carbono elementar foram constatadas para B. sarmientoi, S. balansae e E. saligna.

Resumo (inglês)

White charcoal is characterized by being a carbonaceous solid product with high energy density, high fixed carbon content and a large specific surface area, being a material of potential interest in the world market due to its energetic properties and ability to adsorb liquid phase compounds and gaseous. Despite its various advantages, there is, however, an incipient market of technical information related to the production method and product quality for domestic use. Thus, this research aimed to assess the quality of white charcoal from different tree species obtained from forest management in the Chaco Biome. For the development of the project, masonry ovens with a capacity of 5,5 st were built, aiming at the thermal treatment of the wood through the pyrolysis process, and later physical activation of the coal at high temperatures (∼1000 ◦C). In total, three individual carbonizations were carried out per species in which the process yields were determined and the chemical properties, bulk density, energy properties and specific surface area of the white charcoal were evaluated. The production process enabled an average gravimetric yield of 28.17% and a fixed carbon yield of 25.08%. White charcoal showed high values of apparent density (0.440 - 0.762 g.cm-3) and energy density (3298 - 5931 Kcal/m-3) and demonstrated chemical properties in accordance with European, Asian, and Brazilian standards. The physical activation in which the samples were submitted removed part of the volatile materials and allowed elementary chemical composition and specific surface area equivalent to the activated carbon. The species that showed the best energetic properties for domestic use were B. sarmientoi, A. quebrachoblanco, and P. ruscifolia. Regarding the use of white charcoal as a possible adsorbent product, the largest specific surface areas and elemental carbon were found for B. sarmientoi, S. balansae, and E. saligna.

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Português

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