Torrefaction of eucalyptus wood chips for energy purposes
DOI:
https://doi.org/10.4336/2016.pfb.36.87.1093Keywords:
Biomass, Thermal treatment, Wood chipsAbstract
Torrefaction also known as pre-carbonization is heat treatment at low temperatures (200 ºC to 300 °C), applied to lignocellulosic materials with the aim of improving their energetic properties. We developed this study to evaluate the effect of torrefaction temperature on properties of eucalyptus chips. Using a furnace, the eucalyptus chips underwent four heat treatments at temperatures of 150 ºC, 200 ºC, 250 ºC and 300 °C, for ten min. Physical and chemical analyzes of torrefied and in natura chips were carried out. The results were submitted to analysis of variance and when established significant differences, applied Tukey test at 95% significance. Increasing roasting temperature showed higher lignin content and fixed carbon, less equilibrium moisture content, higher calorific upper, lower content of volatiles and lower mass yield. It is recommended roasting at 250 °C temperature, since chips torrefied under this condition presented better results, with energy density of 4,004 MJ m-3.
Downloads
References
American Society for Testing and Materials. Standard methods of evaluating properties of wood-base fiber and particles materials. Philladelphia, 1982.
Araújo, S. D. O. et al. Propriedades de madeiras termorretificadas de Eucalyptus grandis e SP. Scientia Forestalis, v. 40, n. 95, p. 327-336, 2012.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 8112: carvão vegetal: análise imediata. Rio de Janeiro, 1983.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 8633: carvão vegetal: determinação do poder calorífico. Rio de Janeiro, 1984.
Bergman, P. C. A. et al. Torrefaction for entrained-flow gasification of biomass. Netherlands: Energieonderzoek Centrum Nederland, 2005. 51 p.
Brand, M. A. et al. Análise da qualidade da madeira e do carvão vegetal produzido a partir da espécie Miconia cinnamomifolia (De Candolle) Naudin (Jacatirão-açu) na agricultura familiar, em Biguaçu, Santa Catarina. Scientia Forestalis, v. 41, p. 401-410, 2013.
Carneiro, A. C. O. et al. Conversão direta da madeira em calor e energia. In: Santos, F. et al. (Ed.). Bioenergia & biorrefinaria: cana-de-açúcar & espécies florestais. Viçosa, MG, 2013. p. 355-378.
Costa, D. R. et al. Consumo específico de energia no processamento de madeira em cavacos de um picador (estudo de caso). Engenharia na agricultura, v. 18, n. 2, p. 171-177, 2010. DOI: 10.13083/1414-3984.v18n02a08.
Deutsches Institut fur Normung. DIN EN 15103: solid biofuels: determination of bulk density. Alemanha, 2010.
Goldschimid, O. Ultraviolet spectra. In: Sarkanen, K. V. & Ludwing, C. H. (Ed.). Lignins. New York: Wiley Interscience, 1971. p. 241-266.
Gomes, V. J. et al. Influência do conteúdo de xilanas na branqueabilidade, propriedades higroscópicas, fisico-mecânicas e óptica de polpas branqueadas de eucalipto. Química Nova. v. 38, p. 221-226, 2015. DOI: 10.5935/0100-4042.20140309.
Gomide, J. L. & Demuner, B. J. Determinação do teor de lignina em material lenhoso: método Klason modificado. O Papel, v. 47, n. 8, p. 36-38, 1986.
Indústria brasileira de árvores. IBÁ. Brasília, DF, 2015. Relatório IBÁ 2015. Disponível em: <http://www.iba.org/images/shared/iba_2015.pdf>. Acesso em: 3 ago. 2015.
López-González, D. et al. Thermogravimetric-mass spectrometric analysis on combustion of lignocellulosic. Bioresource Technology, v. 143, p. 562-574, set. 2013. DOI:10.1016/j.biortech.2013.06.052.
Lora, E. E. S. et al. Torrefação de madeira. In: Santos, F. et al. (Ed.) Bioenergia & biorrefinaria: cana-de-açúcar & espécies florestais. Viçosa, MG, 2013. p. 401-427.
Nones, D. L. et al. Determinação das propriedades energéticas da madeira e do carvão vegetal produzido a partir de Eucalyptus benthamii. Floresta, v. 45, p. 57-64, 2014. DOI: 10.5380/rf.v45i1.30157.
Pereira, B. L. C. et al. Estudo da degradação térmica da madeira de Eucalyptus através de termogravimetria e calorimetria. Revista Árvore, v. 37, n. 3, p. 567-576, 2013. DOI: 10.1590/S0100-67622013000300020.
Protásio, T. P. et al. Clones comerciais de Eucalyptus de diferentes idades para o uso bioenergético da madeira. Scientia Forestalis, v. 42, n. 101, p. 113-127, 2014.
Rodrigues, T. O. & Rousset, P. L. Effects of torrefaction on energy properties of Eucalyptus grandis Wood. Cerne, v. 15, n. 4, p. 446-452, 2009.
Shang, L. et al. Kinetic model for torrefaction of wood chips in a pilot-scale continuous reactor. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, v. 108, p. 109-116, 2014. DOI: 10.1016/j.jaap.2014.05.010.
Silva, C. M. S. Efeito da temperatura de torrefação nas propriedades energéticas da madeira de eucalipto. 2014. 41 f. Monografia (Bacharel em Engenharia Florestal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG.
Soares, V. et al. Correlações entre as propriedades da madeira e do carvão vegetal de híbridos de eucalipto. Revista Árvore, v. 38, n. 3, p. 543-549, 2014. DOI: 10.1590/S0100-67622014000300017.
Statsoft Inc. Statistica data analysis system version 8.0. Tulsa, 2007.
Technical Association of the Pulp and Paper Industry. TAPPI test methods T 204 om-88: solvent extractives of wood and pulp. Atlanta, 1996. v. 1.
Van der Stelt, M. J. C. et al. Biomass upgrading by torrefaction for the production of biofuels: a review. Biomass and Bioenergy, v. 35, p. 3748-3762, 2011. DOI: 10.1016/j.biombioe.2011.06.023.
Vital, B. R. et al. Qualidade da madeira para fins energéticos. In: Santos, F. et al. (Ed.) Bioenergia & biorrefinaria: cana-de-açúcar & espécies florestais. Viçosa, MG, 2013. p. 321-354.
Yang, H. et al. Characteristics of hemicellulose, cellulose and lignin pyrolysis. Fuel, v. 86, n. 12, p. 1781-1788, 2007. DOI: 10.1016/j.fuel. 2006.12.013.
Zanuncio, A. J. V. et al. Propriedades energéticas da madeira e carvão de Corymbia e Eucalyptus em diferentes condições de secagem. Revista Brasileira de Ciências Agrárias: Agrária, v. 10, n. 3, p. 432-436, 2015. DOI: 10.5039/agraria.v10i3a3601.
Zanuncio, A. J. V. et al. Química e colorimetria da madeira de Eucalyptus grandis W. Mill ex Maiden termorretificada. Revista Árvore, v. 38, n. 4, p. 765-770, 2014. DOI: 10.1590/S0100-67622014000400020.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2016 Matheus Perdigão de Castro Freitas Pereira, Emylle Veloso Santos Costa, Bárbara Luísa Corradi Pereira, Ana Márcia Macedo Ladeira Carvalho, Angélica de Cássia Oliveira Carneiro, Aylson Costa
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Pesquisa Florestal Brasileira (PFB) licenses all its published content under Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0).
- Copyright: Authors maintain the copyright to their work. PFB holds the right to the first publication, and use rights under the specific Creative Commons deed.
- Editing and revision: PFB reserves the right to edit the original manuscript to ensure conformity with the standards, spelling and grammar of the Portuguese language, while respecting the style of the author(s). The final version of the text shall be sent to the corresponding author for approval prior to publication.
- Sharing and reuse: The CC BY-NC-ND 4.0 license permits sharing of the article in its original version, as long as credit is given to the journal and the authors and the material is not used for commercial purposes. No alterations or adaptations of the original content are permitted.
- Figures and illustrations: Figures and illustrations published in PFB may only be used with express prior authorization from Embrapa Forestry.
- Disclaimer: The opinions and beliefs expressed in the texts published herein are the exclusive responsibility of their respective authors and not PFB.
The originals texts published in Pesquisa Florestal Brasileira are provided under 