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Item Avaliação da qualidade da madeira de Coffea arabica L. como fonte de bioenergia(Universidade Federal de Lavras – UFLA, 2014) Leite, Edson Rubens da Silva; Protásio, Thiago de Paula; Rosado, Sebastião Carlos da Silva; Trugilho, Paulo Fernando; Tonoli, Gustavo Henrique Denzin; Bufalino, LinaObjetivou-se, neste trabalho, avaliar, por meio da análise de componentes principais, a qualidade da madeira de Coffea arabica L. em diferentes variedades e sistemas de cultivo como fonte de bioenergia. Foram utilizadas madeiras provenientes de três sistemas de cultivo (natural, convencional e orgânico) e de duas variedades distintas (Mundo Novo e Catuaí), totalizando seis tratamentos. Foram quantificados os teores dos componentes elementares (C, H, N, S e O), de cinzas, lignina, extrativos totais e holocelulose, a densidade básica, o poder calorífico superior, o poder calorífico inferior, o poder calorífico superior e inferior volumétricos das madeiras analisadas. Foi realizada a análise estatística multivariada de componentes principais. Os escores das componentes principais de interesse foram determinados como forma de dividir as madeiras em grupos. O grupo I foi composto pela madeira do cafeeiro orgânico Mundo Novo e natural Mundo Novo; o grupo II pelo orgânico Catuaí, e o grupo III pelas madeiras dos cafeeiros convencional Mundo Novo, natural Catuaí e convencional Catuaí. Os resíduos madeireiros da espécie Coffea arabica L. apresentaram grande potencial para o uso energético, com destaque para as madeiras provenientes do sistema de cultivo convencional e da variedade Catuaí. As madeiras do grupo III se destacaram em decorrência dos elevados valores de poder calorífico volumétrico, densidade básica, teor de lignina e poder calorífico superior. Entretanto, as madeiras desse grupo apresentaram elevado teor de nitrogênio.Item Thermal decomposition of torrefied and carbonized briquettes of residues from coffee grain processing(Editora UFLA, 2013-05) Protásio, Thiago de Paula; Melo, Isabel Cristina Nogueira Alves de; Guimarães Junior, Mario; Mendes, Rafael Farinassi; Trugilho, Paulo FernandoThe use of biomass has been recognized as a potential renewable energy and an alternative substitute that contributes to the decrease of fossil fuels consumption. Therefore, this research aimed to analyze the thermal behavior of briquettes made of residues from coffee grain processing in different conditions: in natura, torrefied and carbonized. Eucalyptus sawdust was used for comparison. The briquettes were carbonized considering final temperature of 450o C (kept for 30 min). The briquettes torrefaction was performed in an electric oven (muffle) using two heating rates until 250o C (kept 60 min). The thermal-gravimetric analysis was made in nitrogen atmosphere until the temperature of 600o C. The contents of fixed carbon and volatile matter of the fuels were determined. The carbonized briquette of residues from coffee grain processing presented higher stability and low thermal decomposition. It was observed a low influence of torrefaction heating rate under thermal properties of briquettes, and fixed carbon and volatile matter content. Regarding the raw biomass, lower total mass loss was observed for the residues from coffee grain processing when compared to Eucalyptus sawdust. The carbonized and torrefied briquettes presented higher hydrophobicity than raw briquettes.Item Eucalyptus wood and coffee parchment for particleboard production: physical and mechanical properties(Editora UFLA, 2017-03) Scatolino, Mário Vanoli; Costa, Andrey de Oliveira; Guimarães Júnior, José Benedito; Protásio, Thiago de Paula; Mendes, Rafael Farinassi; Mendes, Lourival MarinThe wood panel industry is constantly growing, being necessary the innovation in technologies and raw materials to improve the quality of the final product. Considering the shortage and pressure to decrease the dependence of wood, there is an interest in other renewable materials such as agricultural wastes. Among these wastes, coffee parchment is one which deserves notoriety. An alternative use for coffee parchment could be for production of particleboard in association with wood particles. This study aimed to evaluate the feasibility of using coffee parchment for production of particleboard. The following percentages of wastes were used: 0, 10, 20, 30, 40 and 50% in association to eucalyptus wood. The panels were produced with 8% of urea formaldehyde (based on dry weight of particles). The pressing cycle consisted by: pre-pressing of 0.5 MPa for 10 minutes followed by pressing of 4.0 MPa, and temperature of 160° C for 15 minutes. The compaction ratio of particleboards produced using higher quantities of parchment improved the physical properties. The properties of Water Absorption (2 and 24 h) and Thickness Swelling (2 h) decreased with increasing percentage of coffee parchment. The Thickness Swelling (24 h) showed not significant effect with an increase of coffee waste. The Modulus of Elasticity for coffee parchment particleboards was in the range 646.49 ± 112.65 to 402.03 ± 66.24 MPa, while the Modulus of Rupture ranged from 8.18 ± 1.39 to 4.45 ± 0.75 MPa. The results showed that 10% of coffee parchment could be added for production of particleboards.Item Transformação dos resíduos lignocelulósicos da cafeicultura em Pellets para geração de energia térmica(Editora UFLA, 2016-01) Faria, Wigor Souza; Protásio, Thiago de Paula; Trugilho, Paulo Fernando; Pereira, Bárbara Luísa Corradi; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira; Andrade, Carlos Rogério; Guimarães Junior, José BeneditoDentre as inúmeras fontes de biomassa possíveis de serem utilizadas para fins energéticos, destacam-se os resíduos lignocelulósicos oriundos da cafeicultura. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o potencial dos resíduos do processamento dos grãos de café na produção de pellets, para a geração de energia térmica e classificá-los quanto à possibilidade de comercialização, utilizando-se a norma DIN EN 14961-6. Os pellets foram produzidos, considerando-se a seguinte composição (base à massa): 100% de casca de café; 100% de película prateada; 50% de casca de café e 50% de película prateada; 70% de casca de café e 30% de serragem de eucalipto e 70% de película prateada e 30% de serragem de eucalipto. Foi quantificada a umidade da biomassa in natura, bem como a densidade a granel e as densidades energéticas. Já nos pellets, foram avaliadas as propriedades físicas e energéticas (umidade, densidade unitária, densidade a granel, poderes caloríficos e densidades energéticas); propriedades químicas (materiais voláteis, cinzas e carbono fixo) e propriedades mecânicas (resistência à compressão diametral, teor de finos e durabilidade). Os resíduos do processamento dos grãos de café podem ser transformados em biocombustíveis sólidos granulados, para a geração de energia calorífica. Os pellets de casca de café, película prateada, casca de café com película prateada e casca de café com madeira podem ser comercializados e exportados para a União Europeia, seguindo as exigências da norma DIN EN 14961-6.Item Composição química elementar da madeira e do carvão vegetal de Coffea arabica para uso bioenergético(Editora UFLA, 2015-10) Leite, Edson Rubens da Silva; Protásio, Thiago de Paula; Rosado, Sebastião Carlos da Silva; Trugilho, Paulo Fernando; Valle, Mara Lúcia Agostini; Siqueira, Humberto Fauller deO café tem uma posição de destaque na economia brasileira, especialmente no sul de Minas Gerais, principal estado produtor. Apesar de serem amplas as pesquisas envolvendo a cafeicultura, existe uma carência de bibliografia a respeito da madeira e do carvão vegetal de Coffea arabica. No Brasil, existem 5,6 bilhões de pés de café em uma área 2,3 milhões de hectares gerando resíduos, como casca do fruto e madeira, que apresentam potencial como combustíveis renováveis. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o potencial bioenergético da madeira e do carvão vegetal de Coffea arabica de três sistemas de cultivo (orgânico, natural agroflorestal e convencional) e duas cultivares (Catuaí e Mundo Novo), por meio da análise química elementar. As carbonizações foram realizadas em um forno elétrico (mufla), com temperatura final de 450°C. O uso bioenergético da madeira de Coffea arabica e do carvão vegetal dela proveniente se mostrou satisfatório com base nas inferências realizadas, a partir da composição química elementar desses combustíveis. De maneira geral, os sistemas de cultivo e as cultivares influenciaram pouco nos teores de carbono, hidrogênio, oxigênio e enxofre da madeira e do carvão vegetal, bem como nas relações N/C, H/C e O/C.Item Qualidade do carvão vegetal produzido a partir da madeira do cafeeiro, para uso bioenergético(Editora UFLA, 2015-04) Leite, Edson Rubens da Silva; Protásio, Thiago de Paula; Rosado, Sebastião Carlos da Silva; Trugilho, Paulo Fernando; Melo, Isabel Cristina N. A. de;Objetivou-se, neste trabalho, avaliar a qualidade do carvão vegetal de Coffea arabica L. para fins bioenergéticos, utilizando três sistemas de cultivo existentes no Sul de Minas Gerais (natural agroflorestal, orgânico e convencional) e duas cultivares (Mundo Novo e Catuaí). Foram utilizadas as técnicas estatísticas univariada e multivariada, além da identificação dos componentes minerais para seleção e avaliação da qualidade do carvão vegetal do cafeeiro. No carvão vegetal, foram quantificadas as seguintes propriedades: densidade relativa aparente, densidade relativa verdadeira, composição química imediata, estoque de carbono fixo, densidades energéticas, porosidade, poderes caloríficos; além dos rendimentos da carbonização. O carvão vegetal da cultivar Catuaí, dos sistemas orgânico e convencional, destacou-se para o uso siderúrgico e energético, principalmente, pelos maiores valores de densidade relativa aparente, densidades energéticas, estoque em carbono fixo e rendimentos em carvão vegetal e em carbono fixo. O efeito da cultivar, na densidade relativa aparente, foi responsável pela formação de um grupo similar entre o carvão vegetal proveniente da madeira dos sistemas orgânico e convencional, para a cultivar Catuaí. O carvão vegetal do cafeeiro, proveniente do sistema convencional, apresentou a melhor relação K/Ca. Logo, é o mais indicado para ser utilizado como combustível em caldeiras, gaseificadores e demais sistemas de conversão energética.Item Estudo tecnológico da madeira de Coffea arabica L. visando à combustão completa e pirólise(Editora UFLA, 2015-04) Leite, Edson Rubens da Silva; Protásio, Thiago de Paula; Rosado, Sebastião Carlos da Silva; Trugilho, Paulo Fernando; Napoli, Alfredo;Objetivou-se, neste trabalho, avaliar a qualidade da madeira de Coffea arabica L., em diferentes cultivares e sistemas de cultivo, visando à produção de carvão vegetal e à combustão completa. Foram utilizadas madeiras provenientes de três sistemas de cultivo (natural, convencional e orgânico) e de duas cultivares (Mundo Novo e Catuaí), totalizando seis tratamentos. Foram avaliadas as composições químicas (molecular e imediata), a densidade básica, o estoque de carbono, os poderes caloríficos (superior e inferior) e as densidades energéticas das madeiras analisadas. Além disso, foi realizada a espectroscopia de energia dispersiva por raios X e a análise termogravimétrica da madeira. Os resíduos madeireiros da espécie Coffea arabica L. apresentaram propriedades tecnológicas que demonstram a sua viabilidade como fonte energética, com destaque para a cultivar Catuaí, que apresentou maior densidade básica, maior estoque de carbono e maiores densidades energéticas. As madeiras do sistema convencional (cultivares Mundo Novo e Catuaí) são mais indicadas para a combustão completa em caldeiras ou fornos devido à relação K 2 O/CaO. Pela análise termogravimétrica, pode-se afirmar que as madeiras do sistema orgânico (cultivares Mundo Novo e Catuaí) e do sistema Natural (cultivar Mundo Novo) tendem a apresentar maior rendimento em carvão vegetal se carbonizadas em baixas temperaturas.