Potencial da espectroscopia no infravermelho próximo para distinção de carvão de madeira de Eucalyptus e nativa

The objective of this study was to evaluate the potential of near infrared spectroscopy (NIRS) associated with multivariate statistics to distinguish coal produced from wood of planted and native forests. Timber forest species from the C errado (Cedrela sp., Aspidosperma sp., Jacaranda sp. and unknown species) and Eucalyptus clones from forestry companies (Vallourec and Cenibra) were carbonized in the final temperatures of 300, 500 and 700°C. In each heat treatment were carbonized 15 specimens of each vegetal material totaling 270 samples (3 treatments x 15 reps x 6 materials) produced in 18 carbonization (3 treatments x 6 materials). The acquisition of the spectra of coals in the near infrared using a spectrometer was performed. Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Squares Regression (PLS-R) were carried out in the spectra. NIR Spectroscopy associated with PCA was not able to differentiate charcoals produced from native and planted woods when utilizing all carbonized samples at different temperatures in the same analysis; The PCA of all charcoals was able to distinguish the samples depending on temperature in which they were carbonized. However, the separation of native and planted charcoal was possible when the samples were analyzed separately by final temperature. The prediction of native or planted classes by PLS-R presented better performance for samples carbonized at 300°C followed by those at 500°C, 700°C and for all together.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS), associado à estatística multivariada, para diferenciar carvão produzido a partir de madeira de floresta plantada e nativa. Madeiras de espécies florestais provenientes do bioma Cerrado (Cedrela sp., Aspidosperma sp., Jacaranda sp. e espécie desconhecida) e clones de Eucalyptus provenientes de empresas florestais (Vallourec e Cenibra) foram carbonizadas nas temperaturas finais de 300, 500 e 700°C. Em cada tratamento térmico foram carbonizadas 15 corpos de prova de cada material vegetal totalizando 270 amostras (3 tratamentos x 15 repetições x 6 materiais) produzidas em 18 carbonizações (3 tratamentos x 6 materiais). Foi realizada a aquisição dos espectros dos carvões, no infravermelho próximo, utilizando um espectrômetro. Análise de componentes principais (PCA) e regressão dos mínimos quadrados parciais (PLS-R) foram feitas nos espectros. A espectroscopia no NIR associada à PCA não foi capaz de diferenciar os carvões de madeiras nativas dos de madeiras plantadas, quando utilizando todas as amostras carbonizadas nas diferentes temperaturas na mesma análise; A PCA de todos os carvões foi capaz de distinguir as amostras em função da temperatura em que foram carbonizadas. Entretanto, a separação das amostras de carvão de madeira nativa e plantada foi possível quando foram analisados separadamente por temperatura final. A predição das classes nativo ou plantado por meio da PLS-R apresentou melhor desempenho para as amostras carbonizadas a 300°C, seguida pelas a 500°C, a 700°C e todas em conjunto.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)