Valorização dos gases da carbonização da madeira via rota de combustão

A produção de carvão vegetal a partir de florestas plantadas mudou de forma determinante a logística desta atividade dotando-a de escala e fixando a estrutura de produção composta por fornos e periféricos. A lógica de se ter os fornos construídos ao lado das frentes de exploração florestal, e se deslocando junto com ela à medida em que a colheita é realizada foi abandonada. A partir de então, tem-se buscado uma forma de aproveitar a disponibilidade energética contida nos gases da carbonização, que segue sem uso, tendo quando muito um aproveitamento incipiente e marginal. Esta dissertação apresenta uma proposta de lay out para a Unidade de Produção de Carvão (UPC) de fornos retangulares tradicionais em alvenaria projetados e posicionados de forma a possibilitar seu acoplamento a um sistema de coleta e queima dos gases da carbonização. Após exaustiva pesquisa bibliográfica e visitas técnicas para conhecimento de diferentes tecnologias de carbonização, elaborou-se o projeto, com objetivo de eliminar as limitações identificadas nas tecnologias tradicionais em uso atualmente pelas empresas com produção em escala industrial, reduzindo as perdas e dificuldades operacionais para aproveitamento dos gases. É caracterizado pela saída dos gases somente por uma chaminé instalada no fundo do forno, possui entradas de ar do processo em minicâmaras, que atuam evitando excesso de ar, queima excessiva de madeira e consequente geração excessiva de CO2 e metano – dois gases causadores de efeito estufa. Preconiza-se a queima dos gases da carbonização para uso posterior em geração de energia elétrica e/ou secagem da madeira antes da carbonização. Os resultados dos indicadores técnicos (ciclos dos fornos e produtividade, etc.) e de produção obtidos até o momento na planta em operação vêm confirmando a operacionalidade do conjunto de fornos na nova disposição concebida. Não houve perda de produtividade dos fornos causada pela nova disposição, e as modificações no projeto do forno não impactaram negativamente em seu desempenho operacional. A capacidade produtiva da Unidade vem se confirmando até o momento. Tivemos frustradas nossas expectativas de já apresentar nesta dissertação os resultados operacionais dos fornos juntamente com os do sistema de queima dos gases dado que houve considerável atraso na construção do mesmo impedindo-nos de tê-los antes da data limite de entrega da dissertação. Apresentamos os conceitos que nos levaram à tomada de decisão para o novo lay out e propomos a continuidade dos estudos comprobatórios da viabilidade econômica operacional do sistema, tão logo ele entre em operação.

Vinhaça da indústria sucroalcooleira como matéria-prima a carbonização hidrotérmica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sistemas de produção de carvão vegetal existentes no Brasil: uma análise de viabilidade econômica

O carvão vegetal tem um papel de destaque entre as biomassas consumidas no Brasil. Seu uso em larga escala na indústria siderúrgica para a produção de ferro gusa fez do país um dos maiores produtores e consumidores mundiais de carvão vegetal. A matéria-prima abundante, bem como a falta de preocupação com fatores ambientais e sociais, permitiu no passado que se atentasse apenas ao fator econômico; e a tecnologia de produção deste combustível/insumo se desenvolveu muito pouco ao longo de quase toda a sua história no Brasil até os anos mais recentes. Nas duas últimas décadas, quando se intensificou a preocupação social e ambiental e esses fatores ganharam relevância na análise da viabilidade de projetos tanto a serem implantados, quanto já existentes, a produção de carvão vegetal passou a ser identificada como extremamente rudimentar e impactante ao meio ambiente e sociedade onde se localiza. Neste trabalho buscou-se analisar a viabilidade econômica de quatro sistemas de produção de carvão existentes no Brasil. O sistema mais rudimentar, comumente chamado de “rabo quente”, um sistema ainda de alvenaria, com um pouco mais desenvolvimento tecnológico conhecido como forno retangular, e dois sistemas que utilizam fornos metálicos para buscar menor tempo do processo de carbonização (devido ao mais rápido resfriamento do sistema) e que têm, ambos, uma preocupação ambiental maior e buscam emitir menos poluentes e oferecer uma condição de trabalho mais adequada, refletindo também positivamente sob o aspecto sócio-ambiental. Percebe-se que em termos de implantação, obviamente, os sistemas que envolvem um pouco mais de tecnologia são bem mais dispendiosos em investimento inicial, porém, há resultados animadores do ponto de vista de retorno do investimento e possibilidades de agregação de valor que tendem a atrair o investimento especialmente dos grandes grupos siderúrgicos consumidores, que têm se preocupado cada vez mais em investir tanto na produção de matéria-prima, com grandes áreas de reflorestamento, quanto na produção sustentável do carvão vegetal.

Avaliação microscópica dos fragmentos ósseos obtidos por diferentes métodos de osteotomia e de irrigação em aloenxertos irradiados e congelados de coelho

Oral and facial bone defects can undertake appearance, psychosocial well-being and stomathognatic function of its patients. Over the yerars several strategies for bone defect regeneration have arised to treat these pathologies, among them the use of frozen and irradiated bone allograft. Manipulation of bone grafts it s not determined yet, and several osteotomy alternatives can be observed. The present work evaluated with a microscope the bone fragments obtained from different osteotomy methods and irrigation on rings and blocks allografts irradiated and frozen at 80° negative in a rabbit model. The study is experimental in vitro and it sample was an adult male New Zealand rabbit. The animal was sacrificed to obtain long bones, that were submitted to freezing at 80º negative and irradiated with Cobalt- 60. Then the long bones were sectioned into 24 bone pieces, divided into 4 groups: G1 (n=06) osteotomy was performed with bur No. 6 forming rings with 5 mm thickness with high-speed handpiece with manual irrigation; G2 (n=06) osteotomy was performed with bur No. 6 forming rings with 5 mm thick with surgical motor with a manual irrigation rotation 1500 rpm; GA (n=06), osteotomy with trephine using manual irrigation with saline; and GB (n=06), osteotomy with trephine using saline from peristaltic pumps of surgical motor. Five bone pieces of each group were prepared for analysis on light microscopy (LM) and one on electronic scan electronic microscopy (SEM). On the SEM analysis edges surface, presence of microcracks and Smear Layer were evaluated. Analyzing osteotomy technics on SEM was observed: increased presence of microcracks cutting with high speed; increased presence of areas covered by Smear Layer when cutting with motor implant. The irrigation analysis with SEM was observed: that the presence of microcracks does not depend on the type of irrigation; on manual irrigation, there was greater discrepancy between the cutting lines. The descriptive analysis of the osteotomy and irrigation process on LM showed: histological analysis showing the bony margins with clear tissue changed layer, composed of blackened tissue of charred appearance near to the cortical bone; on the edges of the bony part, bone fragments that were displaced during the bone cut and bone irregularities were observed. After analysis of results we can conclude: that there was greater regularity of the bone cut using high-speed handpiece than using motor implant; the cut with trephine using saline irrigated from peristaltic pumps of surgical motor showed greater homogeneity when compared with manual irrigation; charred tissue was found in all obtained bone samples, whit no significant statistically difference on the proportion of carbonization of the two analysed technics

Anatomia do lenho e do carvão de espécies arbóreas do Cerrado no Estado de São Paulo, Brasil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo do potencial do licor pirolenhoso como aditivo em condicionador de solo e no crescimento inicial de eucalipto

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Síntese, dopagem e caracterização das resinas furfurílica e fenol-furfurílica visando a otimização do processamento de carbono vítreo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise energética da madeira e do carvão de híbridos entre Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson e Corymbia torelliana (F. Muell.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson

This research aimed to evaluate the wood and charcoal quality of hybrids clone of the crossing C. citriodora with C. torelliana in two different locations for charcoal production. Seven with 3,75 years old clones, planted at country of Itamarandiba – MG, and six 6,42 years old clones, planted in Dionísio – MG, were studied. For wood and charcoal quality analysis, samples were collected along the stem of the trees until the commercial height. Properties study of the wood was done by chemical analysis, basic density, superior heat power, and thermogravimetric analysis. The wood samples were carbonized in laboratory conditions with heating rate of 1.67 0 C.min -1 , starting at 100 0 C until 450 0 C and keeping on this temperature for 30 minutes. It were determined the carbonizations gravimetric yield, all in dry basis. The wood quality was evaluated based on the chemical immediate analysis, relative apparent density, and gross heating value. The experiment was installed according to the completely randomized design, with five repetitions. The collected data were submitted to analysis of variance and, when the evaluated effects were significant by “F” test, was applied the Scott-Knott test at 5% probability for multiple comparisons. For correlation analysis, Pearson correlation coefficient, tested by the "t" test at 5% probability was used. Results showed variability of wood between the genetic materials evaluated in relation to place and plant crossing. The thermal analysis of the wood showed significant variation between clones and it was possible to differentiate two stages of degradation (hemicelluloses and cellulose). The majority of the clones presented satisfactory properties for the charcoal production, while, clone 3, planted in Itamarandiba, obtained the best performance due it have the higher yield and energetic efficiency, thus, achieving the best potential for charcoal production. However, clone 9, planted in Dionísio, was the less indicated for charcoal production since it presented the lowest energetic efficiency, gravimetric yield, and densities.

Produção e caracterização de carbono vítreo monolítico a partir das resinas poliarilacetileno e furfurílica

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Monitoramento do processo de densificação de compósitos termoestruturais de carbono reforçado com fibras de carbono por tomografia computadorizada e resistividade elétrica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo do extrato pirolenhoso Biopirol® no manejo de nematóides em cana-de-açúcar, olerícolas e citros, em diferentes ambientes

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Produção de eletrodos em carbono vítreo monolítico e reticulado a partir da resina furfurílica dopada com cobre

The glassy carbon is a material with a huge technological evolution. Due to its lightness, biocompatibility and their thermal and electrical properties this material finds applications in several industrial fields such as electronics, medical, aerospace and chemical. In order to explore the conductive properties of glassy carbon for use as modified electrodes, the present work aims the processing of monolithic and reticulated glassy carbon with colloidal copper for use in electrochemical applications. First, the best parameters for the cure of furfuryl alcohol resin doped were established through viscosimetry measurements and pressurized differential scanning calorimetry. The analysis of the micrographs of the cured resins show that copper concentrations above 3% weight, generate higher porosity in the material. The characterizations of the monolithic and reticulated glassy carbon resulting from carbonization were performed by scanning electron microscopy (SEM), Raman and Electrochemical impedance spectroscopy, and although it was not possible to detect the presence of copper by SEM, the influence of these particles have been observed by Raman and FT-IR spectra and electrochemical behavior of the material. The decrease in conductivity of monolithic and reticulated glassy carbon in the presence of copper may be related to the defects caused by the presence of copper in the structure of the material.

Análise das propriedades da madeira de estrutura de telhado após a ocorrência de um incêndio

The present study evaluated the mechanical properties of pieces of wood coming from the roof structure of a residence subject fire in the rural area of Itapeva/SP. The structure was built 25 years ago using wooden beams of the species Guarucaia (Peltophorum vogelianum), where the specimens were removed. The research methodology included qualitative evaluation of the samples, estimating the layer pyrolysis and carbonization of the wood, measuring of density and mechanical tests of compression parallel to grain, tension parallel to grain and shear. The mechanical properties of wood were analytically correlated with the layers carbonization and pyrolysis that are influenced by the temperature and time of fire; these values were estimated at 1000 °C and two hours for the case in question. The results indicate that the strength properties of degraded wood are different from a healthy wood. The level of thermodegradation, in general, can be measured by density, result in weight loss due to decomposition of the wooden components.

Sintese e caracterização da resina fenol-furfurílica para a obtenção de carbono vítreo monolítico

The monolithic glassy carbon is a carbonaceous material, isotropic, non graphitizable obtained by means of carbonization of resins up to 1000 °C. The good physicochemical properties make this material applied in several areas such as aerospace, medicine, electronics, chemistry, among others. It has generally been processed from the use of phenolic and furfuryl alcohol resins. These resins have high crosslink density and high fixed carbon content and are therefore widely applied in aerospace. The combination phenol / furfuryl alcohol resins search for obtaining the most suitable process for the glass-like carbon processing with phenolic resins currently available and of lower cost and easier to synthesize than the furfuryl alcohol resin. The main objective of this work is to obtain a phenol-furfuryl resin with high fixed carbon content combined with low porosity of the material. Different synthesis routes have been adopted along with thermal analysis techniques, FTIR and image analysis. The resin obtained through partial synthesis process presented the characteristics sought in this work

Produção de carvão vegetal a partir da madeira de Eucalyptus saligna clone SI70 com tres anos e meio de idade

Charcoal is obtained from carbonization, much used in the steel industry for ore reduction, using as raw material the Eucalyptus. The present study aims to verify whether the main Eucalyptus saligna genetically modified produce quality charcoal with only 3.5 years old. The study was done with material collected from three trees, divided into five discs removed at 0, 25 , 50 , 75 and 100 % of the commercial height of the tree. The procedures adopted were based on standards published by ABNT. The results were satisfactory for the parameters: basic wood density with an average of 0.39 ± 0.0082 g / cm ³; volatile materials from coal with an average of 19.35 ± 3.27 %, fixed carbon content of the coal with an average of 75.62 ± 3.40 % and gross calorific value of coal with an average of 4694.43 cal / g, and unsatisfactory results for ash content averaging 5.03 ± 0.23 when compared to the values found in the literature. It was concluded that the studied wood is able to produce charcoal, but the factors of production should be better observed, such as heating time which exerted direct influence on the determination of ash content