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.

Uso de subprodutos de carvão vegetal na formação do porta-enxerto limoeiro 'Cravo' em ambiente protegido

O trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do uso de fino de carvão no substrato e da aplicação de extrato pirolenhoso no substrato e na planta sobre o desenvolvimento de porta-enxertos de limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck) cultivados em ambiente protegido. O experimento foi desenvolvido no delineamento em blocos casualisados, com análise em esquema fatorial 3 x 2 x 3, sendo: 3 proporções de fino de carvão (0, 100 e 200 cm³ dm-3) em mistura com substrato comercial, 2 concentrações de extrato pirolenhoso (0 e 20 cm³ dm-3) misturadas no substrato (240 cm³ por dm³ de substrato) e 3 concentrações de extrato pirolenhoso (0, 5 e 10 cm³ dm-3) pulverizadas na parte aérea, em 4 repetições. Aos 150 e 180 dias após o plantio foram realizadas avaliações do desenvolvimento das plantas. As misturas de fino de carvão e substrato comercial contendo fino de carvão na proporção de 100 cm³ dm-3 não influíram no desenvolvimento de porta-enxertos de limoeiro 'Cravo' , porém, na proporção de 200 cm³ dm-3 prejudica o desenvolvimento dos mesmos. O umedecimento pré-plantio do substrato com solução diluída (20 cm³ dm-3) de extrato pirolenhoso ou pulverização da parte aérea das plantas com soluções a 5 e 10 cm³ dm-3 provoca redução do desenvolvimento de porta-enxertos de limoeiro 'Cravo' .

Uso de sub-produtos da fabricação de carvão vegetal na formação do porta-enxerto limoeiro 'cravo' em ambiente protegido

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Dinâmica espaço-temporal e quantificação dos danos e perdas da murcha de Ceratocystis em eucalipto na produção de carvão vegetal

Pós-graduação em Ciência Florestal - FCA

Variabilidade genética em progênies de Eucalyptus urophylla S. T. Blake para carvão vegetal

Pós-graduação em Ciência Florestal - FCA

Em busca de carvão vegetal barato: o deslocamento de siderúrgicas para a Amazônia

O artigo analisa o processo de instalação, na Amazônia Oriental brasileira, de diversos produtores independentes de ferro-gusa, nas últimas duas décadas. Mesmo em número e velocidade menores do que indicava o planejamento estatal, foram implantadas no Corredor da Estrada de Ferro Carajás doze siderúrgicas. São empresas dedicadas somente à produção desta commoditie cuja produção requer elevada quantidade de energia suprida por carvão vegetal. Neste artigo, mostramos que houve deslocamento para a Amazônia de indústrias que até os anos 90 estavam concentradas exclusivamente no Sudeste brasileiro e que a demanda de carvão vegetal consolidou-se como principal elo de articulação da siderurgia com a socioeconomia da região de Carajás. A produção de carvão vegetal tem acarretado muitos impactos sociais e ambientais na região Amazônica. Impactos que se materializam pela ampliação da pressão exercida sobre a floresta amazônica, por práticas ambientalmente imprudentes e pela produção do carvão vegetal sustentada por trabalho precário, mal remunerado e insalubre. Exemplo de um cenário diante do qual se desenha como alternativa é a manutenção da fabricação de ferro-gusa nos moldes atuais e a incorporação de pequenos fornos elétricos a arco para a produção de aço. Contudo, a possível instalação de mini-aciarias na região, por si só, não resolve o principal problema socioambiental que envolve o beneficiamento do minério de ferro na região, vinculado aos efeitos deletérios da produção carvoeira, podendo inclusive agravá-los.

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

Carvão vegetal: de problema a solução sob holofotes negativos por casos de produção em condições inadequadas, biocombustível pode conferir sustentabilidade à produção de aço.

2015

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)

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.

Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e outras substâncias orgânicas na combustão de madeira para produção de carvão e em particulado atmosférico da cidade de Campo Grande /MS

Pós-graduação em Química - IQ

Memórias.

A bracatinga é uma espécie nativa e, há mais de 100 anos, tem seu uso norteado pelo mercado de lenha para queima direta, seja em locomotivas de ferro, em residências ou em indústrias regionais. Atualmente, a demanda por madeira de bracatinga está voltada para atender parte das necessidades relativas de madeira para energia assim como para outras finalidades industriais, tais como: serraria, laminação, movelaria e placas e painéis. As áreas com bracatinga ultrapassam os 120 mil hectares, concentrando-se em pouco mais de 60 municípios paranaenses, em escala comercial, envolvendo mais de 15.000 pequenas propriedades rurais (média de 250 famílias por município). Formam um eixo principal de produção desde o Alto Vale da Ribeira até União da Vitória. O quadro agrário da Região Metropolitana de Curitiba, em especial na área norte, é caracterizado pela estagnação socioeconômica do meio rural, em decorrência do: * Rigor unilateral na aplicação da legislação ambiental, especialmente pelo IAP. * Êxodo rural decorrente da inviabilidade econômica das pequenas propriedades rurais, com padrão de Agricultura Familiar. * Predomínio de solos com topografia acidentada e baixa fertilidade natural. * Poucas alternativas para o desenvolvimento socioeconômico regional.

Considerações Sobre o Bioetanol Lignocelulósico para Subsidiar a Elaboração de Conteúdo da Árvore do Conhecimento Agroenergia.

De acordo com a previsão da Agência Internacional de Energia (AIE) até o ano de 2030, os biocombustíveis representarão cerca de 7% do combustível utilizado no transporte, sendo a União Européia, os Estados Unidos e o Brasil os principais produtores e consumidores. Esse crescimento no mercado internacional é esperado devido ao aumento do preço do petróleo e, também porque os países desenvolvidos que assinaram o Protocolo de Kyoto se comprometeram a reduzir suas emissões de gases poluentes (BRASIL, 2005). Os constantes conflitos envolvendo os países do Oriente Médio, que estão nas regiões das reservas de petróleo, causam instabilidade ao suprimento e oscilações nos preços dos combustíveis fósseis, forçando vários países a buscarem alternativas que possibilitem reduzir a dependência em relação às importações desse produto. Todos esses fatores, cuja importância varia de país para país, vêm criando oportunidades para a viabilização econômica de novas fontes de energia de biomassa. O uso do etanol, biodiesel, carvão vegetal, biogás e energia obtida a partir de resíduos do agronegócio desperta interesse crescente em muitos países, não restando dúvidas de que ocupará posição de destaque na economia mundial no futuro próximo. O bioetanol pode ser obtido de diferentes matérias-primas, cada qual com um custo de produção e um valor de venda.

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.