Estudo tecnológico da madeira de Coffea arabica L. visando à combustão completa e pirólise

Abstract

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.

The objective of this study was to evaluate the quality of the wood from Coffea arabica L. in different cultivars and cultivation systems, aiming for the production of charcoal and its complete combustion. Wood from three cultivation systems (natural, conventional and organic) and two cultivars (Mundo Novo and Catuaí) was used, totaling six treatments. Chemical compositions (molecular and immediate), basic density, carbon stock, heating values ​​(higher and lower) and energy densities of the woods analyzed were evaluated. Furthermore, an energy dispersive X-ray spectroscopy was performed, as well as the thermogravimetric analysis of the wood. Wood residues from the species Coffea arabica L. presented technological properties that demonstrate its viability as an energy source, especially for cultivar Catuaí, which showed higher basic density, carbon stock and energy densities. The woods from the conventional system (cultivars Mundo Novo and Catuaí) are more suitable for complete combustion in boilers or furnaces, due to the K 2 O/CaO ratio. By thermogravimetric analysis, it can be stated that woods from the organic system (cultivars Mundo Novo and Catuaí) and the natural system (cultivar Mundo Novo) tend to present a higher yield in charcoal, if carbonized at low temperatures.