BIOMATERIAIS FUNCIONAIS A PARTIR DE PLANTAS DO CERRADO
Palavras-chave:
renewable energy, native species, energetic potencialResumo
THE CERRADO BIOME HAS MORE THAN TWO MILLION SQUARE KILOMETERS, THAT IS 22% OF THE NATIONAL AREA, IT IS HOME TO 5% OF THE ANIMAL SPECIES OF THE PLANT, 30% OF THOSE EXPOSED IN BRAZIL, 32% OF WHICH ARE ENDEMIC. IT HAS VITAL PLANT BIODIVERSITY, WHICH HAVE BEEN AFFECTED BY ANTHROPIC ACTIONS. WITH THESE CONTENTS, IT IS POSSIBLE TO COOPERATE WITH THE SUSTAINABILITY OF FOREST MANAGEMENT PRACTICED IN THE CERRADO. RESEARCH TO INCREASE THE KNOWLEDGE OF XYLEMS FROM THE CERRADO CAN CONTRIBUTE TO THE PRECISE MANAGEMENT OF THE SPECIES. THE OBJECTIVE, THEN, IS TO OBSERVE THE QUALITY OF THE VEGETAL TISSUE AND THE CHARCOAL OF THREE SPECIES OF THE BIOME IN QUESTION (TACHIGALI VULGARIS, MYRACRODRUON URUNDEUVA AND AMBURANA CEARENSIS) FOR ENERGY PURPOSES, AS WELL AS TO OBTAIN THE AVERAGE MICROFIBRILAR ANGLES THROUGH THE TECHNIQUES OF POLARIZED LIGHT MICROSCOPY AND X-RAY DIFFRACTION. TWO STRUCTURES PER SPECIES WILL BE SAMPLED. THE DISCS WILL BE SECTIONED INTO FOUR FILLETS, TWO OF WHICH WILL BE USED TO DETERMINE THE BASIC DENSITY, AS RECOMMENDED BY NBR 11941 (ABNT, 2003). TO CARRY OUT THE CHEMICAL ANALYSES, SAMPLES WILL BE TAKEN FROM THE REMAINING DISKS, THE PHYSICAL, CHEMICAL AND ENERGETIC ANALYZES OF THE WOOD WILL BE CARRIED OUT BY LONGITUDINAL SAMPLING POSITION, TO QUANTIFY THE CARBON (C) AND HYDROGEN (H) CONTENTS, IN RELATION TO THE MASS DRYNESS OF WOOD, USING A UNIVERSAL ANALYZER, THE SUPERIOR CALORIFIC VALUE (PCS), ON A DRY MASS BASIS, WILL BE DETERMINED IN A DIGITAL CALORIMETER. THE CARBONIZATION OF THE PLANT TISSUE WILL BE CARRIED OUT IN AN ELECTRIC STOVE, WITH A FINAL TEMPERATURE OF 450 �ºC AND A FLAME RATE OF 1.67 �ºC/MIN. THUS, IT IS VERIFIED WHICH SAMPLES PRESENTED HIGHER ELEMENTAL DENSITY AND PCS, AS WELL AS LOW VOLATILE MATERIALS CONTENT, WHICH ARE THE APPARENT DENSITY VALUES �€‹�€‹IN KG/M�³, THE SPOILAGE CONTENT IN PERCENTAGE AND THE FIXED CARBON AND PCS CONTENT. THE AVERAGE MICROFIBRILLARY ANGLES WILL ALSO BE OBTAINED THROUGH THE TECHNIQUES OF POLARIZED LIGHT MICROSCOPY AND X-RAY DIFFRACTION. AND FINALLY, BASED ON THE RESULTS OBTAINED, WHICH IS THE ORDER OF THE BEST SPECIES EVALUATED.
Referências
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM. E711-87: Standard test method for gross calorific value of refuse-derived fuel by the bomb calorimeter. Philadelphia: ASTM International, 2004. 8p.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS. D1762-84: Standard Test Method for Chemical Analysis of Wood Charcoal. Philadelphia: ASTM International, 2007. 2p.
ARROIO, Agnaldo; HONÓRIO, Káthia Maria; SILVA, Alberico Borges Ferreira da. Propriedades quÃmico-quânticas empregadas em estudos das relações estrutura-atividade. QuÃmica Nova, v. 33, n. 3, p. 694-699, 2010. DisponÃvel em: http://quimicanova.sbq.org.br/qn/qnol/2010/vol33n3/36-RV09341.pdf. Acesso em: 13 jun. 2022.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 11941: Madeira: Determinação da Densidade Básica. Rio de Janeiro . 2013. 6p. DisponÃvel em: https://document.onl/documents/nbr-11941-densidade-basica-da-madeira.html
AZEVEDO, C.H.S.; SANTOS, F.G.; ANDRADE, L.V.O.; Silva, A.G.; Santos, F.E.V. Influence of final temperature carbonization and of the rate of heating on income gravimetric and ash content of coal Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis. Encyclopedia Biosphere - Center for Scientific Knowledge; 9(16): 1279 – 87, 2013.
BADER, R. F. W. The quantum mechanical basis of conceptual chemistry. v. 136, n. 6, p. 819-854, 2005.
BARNETT, J. R.; V. A. BONHAM. Cellulose microfibril angle in the cell wall of wood fibres. Biological Reviews. v.79, p. 461–472. 2004.
BRAND, M. A. Energia de Biomassa Florestal. Rio de Janeiro: Interciência, 131p, 2010.
BRASIL, M. A. A.; FERREIRA, M. Variação da densidade básica da madeira de Eucalyptus alba Reinw, E. Saligna Smith e. Grandis, Hill ex-Maiden aos cinco anos de idade, função do local e do espaçamento. Boletim do Instituto de Pesquisas e Estudos Florestais, Piracicaba, n. 2/3, p. 129 – 149, 1971.
BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Balanço energético nacional – BEN. Rio de Janeiro: Empresa de Pesquisa Energética, 2016.
BRIDGWATER, A.V. Review of fast pyrolysis of biomass and products upgrading. Biomass and Bioenergy, v.38, p.68-94, 2012. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2011.01.048
BRITO J.O. Temperature, heating rate and wood density and theirs influences upon the solid residue from pyrolysis of Eucalyptus maculate and Eucalyptus citriodora. 1992, 88p. University of São Paulo. Piracicaba, 1992.
BRITO, J. O. O uso energético da madeira. Estudos Avançados, n. 21, v. 59, p. 185-193, 2007. https://doi.org/10.1590/S0103-40142007000100015.
BRITO, J. O.; Esalq/USP; Piracicaba (SP). @ – jotbrito@esalq.usp.br Recebido em 5.2.2007 e aceito em 12.2.2007.
CARNEIRO, A.C.O.; SANTOS, R.C.; OLIVEIRA, A.C.; PEREIRA, B.L.C. Conversão direta da madeira em calor e energia. In: “Bioenergia e Biorrefinaria - Cana-de-açúcar e Espécies Florestais". Editores: SANTOS, F.; COLODETTE, J.; QUEIROZ, J.H. Viçosa, MG. p.355 – 378, 2013.
CEPA, M. M. D. S. et al. Structure-activity relationships of new A,D-ring modified steroids as aromatase inhibitors: Design, synthesis, and biological activity evaluation. Journal of Medicinal Chemistry, v. 48, n. 20, p. 6379–6385, 2005.Comprehensive Chemometrics. Oxford: Elsevier, 2020. p. 599–634.
CORTEZ, L. A. B.; LORA, E. E. S.; GÓMEZ, E. O. Biomassa para energia. Editora Unicamp, p. 1 – 29, 2008.
COSTA, T.G.; BIANCHI, M.L.; PROTÃSIO, T.P.; TRUGILHO, P. F.; PEREIRA, A.J.; Qualidade da madeira de cinco espécies de ocorrência no cerrado para produção de carvão vegetal. Cerne, Lavras, v. 20, n. 1, p. 37-45, 2014. DOI: 10.1590/S0104-77602014000100005.
DENNINGTON, R.; KEITH, T.; MILLAM, J. Gauss. View, Version 5 Shawnee MissionSemichem. Inc., , 2009.
DIAS JÚNIOR, A. F.; ANDRADE, C. R.; BRITO, J. O.; MILAN, M. Desdobramento da função qualidade (QFD) na avaliação da qualidade do carvão vegetal utilizado para cocção de alimentos. Floresta e Ambiente, Piracicaba, v. 22, n.2, p. 262-270, 2015. https://doi.org/10.1590/2179-8087.105314.
DOLOMANOV, O. V. et al. OLEX2 : a complete structure solution, refinement and analysis program. Journal of Applied Crystallography, v. 42, n. 2, p. 339–341, 1 abr. 2009.
DONALDSON, L. Microfibril angle: measurement, variation and relationships - a review. IAWA Journal, Utrecht, v. 29, n. 4, p. 345-386, 2008.
DUARTE, H. A.; ROCHA, W. R. Métodos de QuÃmica Teórica e Modelagem Molecular. São Paulo: Editora Livraria da FÃsica, 2007.
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – EMBRAPA. Boletim Embrapa Cerrados. 2017. BrasÃlia - DF. https://scholar.google.com.br/scholar?q=boletim+embrapa+cerrados&hl=pt-BR&as_sdt=0&as_vis=1&oi=scholart.
EPE - EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Balanço Energético Nacional - Relatório SÃntese 2017 (ano base 2016). 2017. DisponÃvel em: < http://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/BalancoEnergetico-Nacional-2017 >. Acesso em 13 jun. 2017.
FARRUGIA, L. J. WinGX and ORTEP for Windows: an update. Journal of Applied Crystallography, v. 45, n. 4, p. 849–854, 2012.
FERNANDES, W. B. et al. Aplicações Tecnológicas da Metodologia Cristalográfica. Processos quÃmicos, v. 4, n. 7, p. 19–32, 2010.
FERREIRA, D.F. SISVAR: a computer analysis system to fixed effects split plot type designs. Revista Brasileira de Biometria, v. 37, nº 4, p.529-535, 2019. DOI: https://doi.org/10.28951/ rbb.v37i4.450.
FERREIRA, N. DE L. Pirólise de biomassa lignocelulósica utilizando diferentes catalisadores para produção de bio-óleo. 2014. 121p. Universidade Federal de Minas Gerais, 2014.
HAMMOND, C. The Basics of Crystallography and Diffraction. 3. ed. New York: Oxford University Press Inc, 2009.
IBà – Indústria Brasileira de Ãrvores; Relatório 2019, ano base: 2018. BrasÃlia – DF; 2019, 80p.
IBGE. Produção da extração vegetal e da silvicultura: ano-base 2016. Rio de Janeiro: IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e EstatÃstica, 2017. DisponÃvel em: : < https://goo.gl/J8BR6n >. Acesso em 15 abr. 2017.
IBRAM – Instituto Brasiliense do Meio Ambiente – DisponÃvel em: https://www.ibram.df.gov.br/cerrado-do-df-e-protegido-por-cinco-reservas-biologicas/.
INSTITUTO AÇO BRASIL. 50 Anos de instituto aço Brasil. 2014. DisponÃvel em: < http://www.acobrasil.org.br/siderurgiaemfoco/Aco_Brasil_Informa_Set13_Novo.pdf>.
KUMAR, M.; GUPTA, R.C.; SHARMA, T. Effects of carbonisation conditions on the yield and chemical composition of acácia and Eucalyptus wood chars. Biomass and Bioenergy; 3(6): 411–7, 1992.
LATORRE, F. L. Qualidade do carvão siderúrgico. III Fórum Nacional sobre Carvão Vegetal. Sociedade de Investigações Florestais-SIF/ Universidade Federal de Lavras-UFLA: Belo Horizonte - MG, 2014
MARQUES, R. D.; CUNHA, T. Q. G.; CHAGAS, M. P.; VENTUROLI, R. D.; BELINI, G. B.; YAMAJI, F. M.; SETTE JÚNIOR, C. R. Wood quality of five species of the Cerrado for energy purposes. Scientia Forestalis, v. 48, n. 125, e3225, 2020.
MCKINNON, J. J.; SPACKMAN, M. A.; MITCHELL, A. S. Novel tools for visualizing and exploring intermolecular interactions in molecular crystals. Acta Crystallographica Section B: Structural Science, Crystal Engineering and Materials, v. B60, p. 627–668, 2004.
MMA - MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Biomas, Bioma cerrado. 2020. DisponÃvel em: < https://www.mma.gov.br/biomas/cerrado.html>. Acesso em: 25 set. 2020.
MMA e Ibama (2009), com base nos polÃgonos das terras indÃgenas fornecidos pela Funai no sÃtio http://www.funai.gov.br/ultimas/informativos/daf/cgdp/2008/001.htm, acessado em 15 de dezembro de 2009, e nos polÃgonos do desmatamento entre 2002 e 2008, fornecidos pelo CSR/Ibama.
MME. MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Anuário estatÃstico do setor metalúrgico (preliminar). BrasÃlia-DF: Ministério de Minas e Energia, 2017.
OLIVEIRA, A.C.; CARNEIRO, A.C.O. ; VITAL,B.R.; ALMEIDA,W. PEREIRA,B.L.C.; CARDOSO,M.T. Parâmetros de Qualidade da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus pellita. Scientia Florestalis, Piracicaba, v. 38, n.87,p. 431-439, 2010.
PEREIRA, J. C. D.; STURION, J.A.; HIGA, A.R.; HIGA, R.C.V.; SHIMIZU, J.Y. CaracterÃsticas da madeira de algumas espécies de eucalipto plantadas no Brasil. Colombo: EMBRAPA Florestas, 113p. (EMBRAPA Florestas. Documentos, 38, 2000.
PINHEIRO, P.C.C.; FIGUEIREDO, F.J.; SEYE, O. Influence of temperature and carbonization heating rate on the properties of Eucalyptus charcoal. Biomass e Energy; 2(2): 159 – 68, 2005.
PROTÃSIO, T. P.; SCATOLINO, M. V.; ARAÚJO, A. C. C.; OLIVEIRA, A. F. C. F.; FIGUEIREDO, I. C. R.; ASSIS, M. R.; TRUGILHO, P. F. Assessing proximate composition, extractive concentration, and lignin quality to determine appropriate parameters for selection of superior Eucalyptus firewood. Bioenergy Research, v. 12, p. 626-641, 2019. DOI: https://doi.org/10.1007/s12155-019-10004-x.
PROTÃSIO, T. P.; TRUGILHO, P. F.; NEVES, T. A.; VIEIRA, C. M. M. Análise de correlação canônica entre caracterÃsticas da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 40, n. 95, p. 317-326, 2012.
PROTÃSIO, T.P..; TRUGILHO, P.F.; NEVES, T.A.; VIEIRA,C.M.M. Análise de relação canônica entre caracterÃsticas da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus. Scientia Florestalis, Piracicaba, v. 40, n.95, p. 317-326,2014.
RIBEIRO, J. F. & WALTER, B. M. T. Fitofisionomias do Bioma Cerrado. In: SANO, S. M.; ALMEIDA, S. P. de (Ed.). Cerrado: ambiente e flora. Planaltina: EMBRAPA-CPAC, 1998, p. 89-166.
RIBEIRO, J. F.; SANO, S. M.; MACÊDO, J.; SILVA, J. A. Os principais tipos fitofisionômicos da região dos Cerrados. Planaltina, DF: Embrapa-CPAC, 1983. 28 p. (Embrapa-CPAC. Boletim de Pesquisa, 21).
ROCHA. D. J.; A siderurgia com biorredutor e a carboquÃmica vegetal: Um modelo de biorrefinaria brasileira. 2013. Artigo em Hypertexto. DisponÃvel em: <http://www.infobibos.com/Artigos/2013_2/siderurgia/index.htm>. Acesso em: 3/6/2022.
ROUSSET, P.; FIGUEIREDO, C.; DE SOUZA M, QUIRINO, W. Pressure effect on the quality of eucalyptus wood charcoal for the steel industry: A statistical analysis approach. Fuel Process Technol 92: 1890–97, 2011. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2011.05.005
SANTOS, L.C.; CARVALHO, A.M.M.L.; PEREIRA, B.L.C.; OLIVEIRA, A.C.; CARNEIRO, A.C.O.; TRUGILHO, P.F. Propriedades da madeira e estimativas de massa, carbono e energia de clones de Eucalyptus plantados em diferentes locais. Rev. Ãrvore, v.36 n.5. Viçosa-MG, 2012.
SANTOS, S.F.O.M.; HATAKEYAMA, K. Processo sustentável de produção de carvão vegetal quanto aos aspectos: ambiental, econômico, social e cultural. Produção, v. 22, n. 2, p. 309-321, 2012. https://doi.org/10.1590/S0103-65132012005000010.
SHELDRICK, G. M. Crystal structure refinement with SHELXL. Acta Crystallographica Section C: Structural Chemistry, v. 71, n. Pt 1, p. 3–8, 2015.
SHELDRICK, G. M. Crystal structure refinement with SHELXL. Acta Crystallographica Section C: Structural Chemistry, v. 71, n. Pt 1, p. 3–8, 2015.
SIEBENEICHLER E.A.; COSTA, L.M.; FIGUEREDO, N.A.; TRONTO, J.; ROCHA, P.A. Influence of temperature and heating rates on mechanical resistance, density and yield of the wood charcoal of Eucalyptus cloeziana. Braz J Wood Sci; 8(2): 82 – 94, 2017.
SINDIFER.Anuário estatÃstico 2016. Minas Gerais: Sindicato da Indústria do Ferro no Estado de Minas Gerais, 2016. DisponÃvel em:<http://www.sindifer.com.br/institucional/anuario/anuario.php>.
RAAD, T. J.; MELO, V. F.; OLIVERIA, A. C. Fornos metálicos para produção de carvão vegetal. In: III Fórum Nacional sobre carvão vegetal. Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil: 22 out. 2014
SJOBERG, P.; POLITZER, P. Use of the electrostatic potential at the molecular surface to interpret and predict nucleophilic processes. Journal of Physical Chemistry®, v. 94, n. 10, p. 3959–3961, 1990.
SMETS, K.; SCHREURS, S.; CARLEER, R.; YPERMAN, J. Valorization of raspberry seed cake by flash and slow pyrolysis: Product yield and characterization of the liquid and solid fraction. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, v. 107, p. 289–297, 2014. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2014.03.014.
SOUZA, N. Produção de carvão vegetal a partir da madeira de Eucalyptus Saligna clone SI70 com três anos e meio de idade. 2013, 74p. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filhoâ€. Itapeva - SP 2013.
SPACKMAN, M. A.; JAYATILAKA, D. Hirshfeld surface analysis. CrystEngComm, v. 11, n. 1, p. 19–32, 2009.
SPACKMAN, M. A.; MCKINNON, J. J. Fingerprinting intermolecular interactions in molecular crystals. CrystEngComm, v. 4, n. 66, p. 378–392, 2002.
SPEK, A. L. Structure validation in chemical crystallography. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography, v. 65, n. 2, p. 148–155, 2009.
SPEK, A. L. Structure validation in chemical crystallography. Acta Crystallographica Section . D: Biological Crystallography, v. 65, n. 2, p. 148–155, 2009.
STOUT, G. H.; JENSEN, L. H. X-Ray Structure Determination: A Practical Guide. 2. ed. New York: Wiley-Interscience, 1989.
TERRA, T. D. R. Avaliação fÃsico-quÃmica do carvão de cachamorra (Sclerolobium paniculatum Vogel) e pau-terra de folha larga (Qualea Grandi flora Mart.). Bioenergia em Revista: Diálogos, v. 07, n. 2, p. 120 – 133, 2017.
TODESCHINI, R.; CONSONNI, V.; GRAMATICA, P. Chemometrics in QSAR. In: Comprehensive Chemometrics. Oxford: Elsevier, 2020. p. 599–634.
TRUGILHO, P. F.; SILVA, D. A. Influência da temperatura final de carbonização nas caracterÃsticas fÃsicas e quÃmicas do carvão vegetal de jatobá (Himenea courbaril L.). Scientia Agraria, Curitiba, v. 2, n. ½, p.45 – 53, 2001.
VALE, A. T.; DIAS, I. S.; SANTANA, M. A. E. Relações entre propriedades quÃmicas, fÃsicas e energéticas da madeira de cinco espécies de cerrado. Ciência Florestal, Santa Maria, v.20, n.1, p. 137 – 145, 2010. https://doi.org/10.5902/198050981767.
VIEIRA, G.E.G.; PEDROZA, M.M.; SOUSA, J.F.; PEDROZA, C.M. O processo de pirólise como alternativa para o aproveitamento do potencial energético de lodo de esgoto – uma revisão. Revista Liberato, Novo Hamburgo, v. 12, n. 17, p. 01-106, 2011.
VIEIRA, R.S.; LIMA, J.T.; MONTEIRO, T.C.; SELVATTI, T.S.; BARAÚNA, E.E.P.; NAPOLI, A. Influência da temperatura no rendimento dos produtos da carbonização de Eucalyptus microcorys. CERNE, v.19 n.1, Lavras, 2013.
WIKIPARQUE. DisponÃvel em: https://www.wikiparques.org/wiki/Parque_Ecol%C3%B3gico_Sucupira.
WILLIAMS, P.T.; BESLER, S. The Influence of temperature and heating rate on the slow pyrolysis of biomass. Renew Energ.; 7(3): 233 – 50, 1996. https://doi.org/10.1016/0960- 1481(96)00006-7.
WOLFF, S. K. et al. Crystal Explorer 3.0PerthUniversity of Western Australia, , 2012.
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