Energy potential of Algaroba wood for the ceramic industry in the Brazilian northeast

Authors

  • Pedro Nicó de Medeiros Neto UFCG/CSTR
  • Nauan Ribeiro Marques Cirilo
  • Libânia da Silva Ribeiro
  • João Gabriel Missia da Silva
  • William de Paiva
  • Flavio Cipriano de Assis do Carmo

DOI:

https://doi.org/10.17765/2176-9168.2024v17n1e11985

Keywords:

Renewable source, Exotic species, Sustainability, Biomass energy

Abstract

The energy use of forest biomass favors the lower consumption of fossil fuels. Thus, his study aimed to evaluate the physical-chemical and energetic characteristics of wood and charcoal of the Prosopis juliflora species. For this, logs in three different diametric classes were collected, and their density, moisture, chemical composition and energy quality were evaluated. In evaluating the characteristics of the material, a completely randomized experimental design was used, using the Tukey test (p ? 0.05). The basic density ranged from 0.60 to 0.74 g cm³. The initial moisture content was greater than 30%. Diametric classes 1 and 3 showed the highest values of ash in wood, 0.9% and 1.05%, respectively. As for charcoal yield, the values ranged from 34.31% to 38.19%. In general, Prosopis juliflora wood showed energetic potential for use in the red ceramic industries.

Author Biographies

Pedro Nicó de Medeiros Neto, UFCG/CSTR

Doutorado em Ciências Florestais na Universidade Federal do Espírito Santo - UFES, Brasil.

Nauan Ribeiro Marques Cirilo

Mestrado em Ciências Florestais na Universidade Federal do Espírito Santo - UFES, Brasil.

Libânia da Silva Ribeiro

Doutorada em Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais na Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Brasil.

João Gabriel Missia da Silva

Doutorado em Ciências Florestais na Universidade Federal do Espírito Santo - UFES, Brasil.

William de Paiva

Doutorado em Engenharia Civil na Universidade Federal de Pernambuco - UFPE, Brasil.

Flavio Cipriano de Assis do Carmo

Doutorado em Ciências Florestais na Universidade Federal do Espírito Santo na UFES, Brasil.

References

ALMEIDA, A. M. C. et al. Avaliação físico-química e energética da madeira das espécies Piptadenia stipulacea (Benth.) Ducke E Amburana cearensis (Allemao) A. C. Smith de ocorrência no semiárido nordestino brasileiro. Cienc. Florest., Santa Maria, v. 25, n. 1, p. 165-173, 2015. DOI: https://doi.org/10.1590/1980-509820152505165.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D-1102: Standard test method for ash in wood. Annual Book of ASTM Standard, West Conshohocken, 2013. 2p.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D-1105: Standard test method for preparation of extractive-free wood. Annual Book of ASTM Standard, West Conshohocken, 2013. 2p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 11941: Madeira - determinação da densidade básica. Rio de Janeiro, 2003.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 8633: Determinação do poder calorífico. Rio de Janeiro, 1983.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 8112: Carvão vegetal - Análise imediata. Brasília, 1986. n.p.

CARVALHO, A. C. et al. Produção de energia da madeira de espécies da Caatinga aliada ao manejo florestal sustentável. Sci. For., Piracicaba, v. 48, n. 126, e3086, 2019. DOI: https://doi.org/10.18671/scifor.v48n126.08.

COSTA, E. B.; et al. Physical-Chemical and Energy Characterization of Residual Biomass from Baru Fruit (Dipteryx Alata Vogel), Res. Sq., EUA, 2023, PREPRINT (Version 1). DOI: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-2829166/v1.

DANESH, P.; et al. Biochar Production: Recent Developments, Applications, and challenges. Fuel, v.337, e126889, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.126889

DIAS JÚNIOR, A. F. et al. Potencial energético de sete materiais genéticos de Eucalyptus cultivados no Estado do Rio de Janeiro. Sci. For., Piracicaba, v. 43, n. 108, p. 833-843, 2015. DOI: dx.doi.org/10.18671/scifor.v43n108.8.

DIAS JÚNIOR, A. F. et al. Thermal profile of wood species from the brazilian semi-arid region submitted to pyrolysis. Cerne, Lavras, v. 25, n. 1, p. 44-53, 2019. DOI: https://doi.org/10.1590/01047760201925012602.

GLASS, S. V.; ZELINKA, A. L. Moisture relations and physical properties of wood. General Technical Report FPL- GTR. 190, 202120 pp.

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.

IQBAL, A.; et al. Valorization of the biomass of Rhizoclonium hookeri through slow pyrolysis and its thermokinetic investigation for bioenergy potential. Biomass Bioenergy, v.168, 106690, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2022.106690.

LI, X.; et al. Research on the development status of biomass energy serving the construction of ecological civilization: A case study in Henan province, China. BioResources, v.18, n.1, p.465-483, 2023. DOI: 10.15376/biores.18.1.465-483

LIMA, M. D. R. et al. Variabilidade das densidades básica e energética e estoque de carbono na madeira no fuste de clones de Eucalyptus. Sci. For., Piracicaba, v.48, n.128, e3302, 2020. DOI: https://doi.org/10.18671/scifor.v48n128.04.

LINS, T. R. S. et al. Rendimento e caracterização do carvão vegetal de galhos de Mimosa caesalpiniifolia Benth. Biofix Sci. J., Curitiba, v. 5, n. 1, p. 39-43, 2020. DOI: dx.doi.org/10.5380/biofix.v5i1.67394.

LOUREIRO, B. A. et al. Rendimento gravimétrico da carbonização e caracterização qualitativa do carvão vegetal em clones de híbridos de Corymbia spp. para uso industrial. Cienc. Florest., Santa Maria, v. 31, n.1, 2021. DOI: https://doi.org/10.5902/1980509836120.

MEDEIROS NETO, P. N.; OLIVEIRA, E.; PAES, J. B. Relações entre as Características da Madeira e do Carvão Vegetal de duas Espécies da Caatinga. Floram, v. 21, n. 4, p. 484-493, 2014. DOI: https://doi.org/10.1590/2179-8087.051313.

MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE - MMA. Biomassa para energia no Nordeste: atualidade e perspectivas. Brasília, DF, MMA, 2018, 161p. DOI: https://doi.org/10.1590/2179-8087.051313.

PROTÁSIO, T. P. et al. Revealing the influence of chemical compounds on the pyrolysis of lignocellulosic wastes from the Amazonian production chains. Int. J. Environ. Sci. Technol., v. 19, p.4491-4508, 2022. DOI: https://doi.org/10.1007/s13762-021-03416-w.

PROTÁSIO, T. P. et al. Avaliação tecnológica do carvão vegetal da madeira de clones jovens de Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla. Sci. For., Piracicaba, v. 43, ed. 108, p. 801-816, 2015. DOI: dx.doi.org/10.18671/scifor.v43n108.6

RIGATTO, P. A.; DEDECEK, R. A.; MATOS, J. L. M. Influência dos atributos do solo sobre a qualidade da madeira de Pinus taeda para produção de celulose Kraft. Ver. Árvore, v. 28, n. 2, p. 267-273, 2004. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-67622004000200013.

SANTOS, C. P. S. et al. Estoque de energia da madeira em áreas sob manejo florestal no Rio Grande do Norte. Sci. For., Piracicaba, v.48, n126, 2020. DOI: https://doi.org/10.18671/scifor.v48n126.06

SANTOS, R. C. et al. Influência das propriedades químicas e da relação siringil/guaiacil da madeira de eucalipto na produção de carvão vegetal. Ciência Florestal, v. 26, n. 2, p. 657-669, 2016. DOI: https://doi.org/10.5902/1980509822765.

TECHNICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY. TAPPI test methods T 264 om-88: preparation of wood for chemical analysis. Atlanta: Tappi Technology Park, 1996b. v.1

VITAL, B. R. Métodos de determinação da densidade da madeira. Viçosa: SIF, 1984. 21p. (Boletim técnico, 1).

YUE, X., et al. Reuse of Cornus officinalis Nutlet for Bioenergy. BioResources, v.17, n.4, p. 6411-6444, 2022. DOI: 10.15376/biores.17.4.6411-6444.

Published

2024-03-29

How to Cite

Medeiros Neto, P. N. de ., Cirilo, N. R. M. ., Ribeiro, L. da S. ., Silva, J. G. M. da ., Paiva, W. de ., & Carmo, F. C. de A. do . (2024). Energy potential of Algaroba wood for the ceramic industry in the Brazilian northeast. Revista Em Agronegócio E Meio Ambiente, 17(1), e11985. https://doi.org/10.17765/2176-9168.2024v17n1e11985

Issue

Section

Tecnologias Limpas