Estudo da decomposição térmica da madeira de oito espécies da região do Seridó, Rio Grande do Norte

Abstract

Este trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de decomposição térmica da madeira de oito espécies utilizando as técnicas de termogravimetria (TGA) e calorimetria diferencial exploratória (DSC), bem como a consistência desses métodos para decidir quais espécies devem ser indicadas para produção de energia e carvão vegetal, comparando-os com os rendimentos gravimétricos da carbonização obtidos a partir de carbonizações em mufla de laboratório. Para as análises por TGA e DSC, amostras de serragem foram aquecidas à taxa de 10 °C min-1, sob atmosfera de nitrogênio, em vazão de 50 ml min-1 até a temperatura final de 600 °C. Foram determinados os valores de densidade básica e poder calorífico superior da madeira. As carbonizações foram realizadas em mufla de laboratório à taxa de 50 °C h-1 até a temperatura máxima de 450 °C, obtendo-se os rendimentos em carvão vegetal. Também foram determinados os valores de densidade aparente do carvão das oito espécies após a carbonização. Os resultados das análises térmicas indicaram perfis de decomposição pirolítica das madeiras e evidenciaram aquelas mais estáveis à ação térmica. O comportamento da estabilidade térmica das madeiras das oito espécies foi confirmado pela análise dos rendimentos da carbonização em mufla, em comparação com a análise por TGA e DSC. As madeiras de Aspidosperma pyrifolium e Mimosa tenuiflora apresentaram maior estabilidade térmica e, portanto, maiores rendimentos em carvão vegetal, bem como maiores densidades aparentes. As técnicas de termogravimetria e calorimetria diferencial exploratória são satisfatórias para avaliação da decomposição térmica das madeiras e garantem consistência na escolha de madeiras que resultam em maior rendimento e maior qualidade do carvão vegetal.

The objective of this study was to evaluate the profile of the thermal decomposition of the wood of eight species using thermogravimetry (TGA) techniques and differential scanning calorimetry (DSC) as well as the consistency of these methods to decide which species should be listed for production of energy and charcoal, comparing them with the carbonization gravimetric yield obtained from carbonization in laboratory muffle. For analysis by DSC and TGA, sawdust samples were heated at a rate of 10°C min-1 in nitrogen atmosphere, at a flow rate of 50 ml min-1 until final temperature of 600°C. The values of basic density and higher calorific value of the wood were determined. The carbonizations were conducted in laboratory muffle at a rate of 50 °C hour-1 to a maximum temperature of 450°C to give the charcoal yields. The values of coal apparent density from the eight species after carbonization were also determined. The results of the thermal analysis showed the profiles of pyrolytic decompoistion of the wood and evidenced those more stable to thermal action. The behavior of thermal stability of the wood of the eight species was confirmed by analysis of the yields of carbonization in muffle, compared to analysis by DSC and TGA. Woods of Aspidosperma pyrifolium and Mimosa tenuiflora showed higher thermal stability, thus higher yields in charcoal, as well as higher apparent densities. The thermogravimetry techniques and differential scanning calorimetry are satisfactory for evaluation of wood thermal decomposition and ensure consistency in the choice of woods that result in higher yields and higher quality charcoal.