CORRELAÇÃO ENTRE A DENSIDADE BÁSICA DA MADEIRA E A DENSIDADE APARENTE DO CARVÃO VEGETAL EM HÍBRIDOS DE EUCALYPTUS FERNANDO W.C. ANDRADE 1, VICTOR H.P. MOUTINHO 2, CLAÚDIA C. CARDOSO 3 RESUMO: O presente estudo teve por objetivo avaliar as correlações existentes entre a densidade básica da madeira e a densidade aparente do carvão vegetal em diferentes posições ao longo do fuste Retiraram-se discos nas posições Base, DAP, 25%, 50%, 75% e 100% do fuste comercial. Os corpos de prova obtidos foram carbonizados a 400º C. Com os resultados deste trabalho foi verificada alta correlação madeira x carvão o que possibilita escolher a melhor espécie para produção energética baseado na sua densidade básica da madeira. Palavras-chave: Correlação, Densidade, Madeira, Carvão, Eucalyptus. INTRODUÇÃO Em 2009, as espécies do gênero Eucalyptus L Hér. representavam quase 70% da área de florestas plantadas, sendo que 20% desse total foram destinados à produção de carvão vegetal (ABRAF, 2010). Destarte, torna-se importante conhecer as correlações existentes entre a matéria prima madeira e seu produto, no caso o carvão vegetal. No Brasil, são utilizados diferentes progênies para produção energética, entretanto pouco se conhece sobre a qualidade do carvão destas espécies. É de conhecimento que a matéria prima influencia no seu produto final, mas este conhecimento ainda é incipiente, principalmente no que tange a questão energética. Brito e Barrichello (1980) verificaram alta correlação entre a densidade básica da madeira e a densidade aparente do carvão vegetal, o que corroborou com Doatt & Petroff (1975) que afirmaram que na produção de carvão vegetal deve-se priorizar espécies de madeira com alta densidade para se obter um produto de maior qualidade. Com o exposto e visando contribuir com informações adicionais sobre espécies florestais usadas em reflorestamentos destinados à produção de carvão, o presente estudo teve por objetivo avaliar as correlações existentes entre a densidade básica da madeira e a densidade aparente do carvão vegetal em diferentes posições ao longo do fuste. MATERIAL E MÉTODOS Material experimental No presente estudo, utilizaram-se amostras coletadas em plantações de clones de eucalipto de 6 anos instaladas no município de Capelinha - MG, na região do Alto Jequitinhonha. A área de amostragem, encontra-se entre as coordenadas geográficas de latitude 17º 41 38 sul, longitude 42º 31 07 e altitude de 1.070 m. 1 1 - Mestrando em Ciência e Tecnologia da Madeira - Universidade Federal de Lavras- UFLA, Lavras - MG, (Brasil) andrade@posgrad.ufla.br ² - Professor, Msc - Universidade Federal do Oeste do Pará - UFOPA, Santarém - PA, (Brasil) victor.ctmadeira@gmail.com ³ - Mestranda em Recursos Florestais - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz ESALQ/USP, Piracicaba-SP, (Brasil) eng.ftal.claudiacardoso@gmail.com;
Foram selecionados progênies em testes, proveniente de plantios comerciais. Abateram-se 3 (três) árvores do clone estudado, selecionadas por meio de suas características de crescimento, visando a coleta de material para a realização das análises energéticas, conforme tabela 1. Tabela 1 Origem, espécies, controle e local de coleta das árvores estudadas. Table 1 - Origin, species, collection site and control of trees studied. Origem Material Código Plantio Local de coleta P.E. E.urophylla 5 2003 Cruz Grande P.C. x E. grandis 8 2003 Cruz Grande P.C.T. 12 2003 São Bento - B.C. Onde: P.E polinização espontânea; P.C. Polinização controlada; P.C.T. Polinização controlada tricross; Após o abate das árvores, foram seccionados discos do lenho (15cm, espessura), em seis alturas a citar (base, DAP (diâmetro a altura do peito), 25, 50, 75 e 100%) do tronco comercial. Os corpos de prova foram obtidos a partir do seccionamento dos discos. O número de corpos de prova retirados variou de acordo com o diâmetro do disco, tendo como referencial a medula e a casca. As dimensões dos corpos de prova obedeceram as diretrizes estabelecidas pela NBR 7190/97 (ABNT, 1997), com dimensões próximas a 2,0 x 2,0 x 4,0 cm nas direções tangencial, radial e axial. Carbonização da madeira e parâmetros avaliados A carbonização foi conduzida em um forno (mufla) de resistência elétrica, com temperatura máxima de carbonização de 400ºC e velocidade de carbonização média de 1ºC/min, permanecendo estabilizada por um período de 60 minutos. Delineamento experimental Na análise dos resultados foi aplicada correlação linear simples, sendo que para verificar as diferenças por posição foi aplicada correlação linear de Pearson, que mede o grau de associação linear entre duas variáveis quantitativas. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados alcançados nas determinações da densidade básica da madeira e densidade aparente do carvão são mostrados nas tabelas 2 e 3, respectivamente.
Densidade básica da madeiral (g/cm³) Densidade básica da madeiral (g/cm³) XXI CONGRESSO DE PÓS-GRADUAÇÃO DA UFLA Tabela 2. Densidade básica da madeira em g.cm - ³ Table 2. Wood basic specific gravity in g.cm - ³ Posição x E. grandis (%) Base 0,544 0,447 0,533 DAP 0,502 0,416 0,512 25 0,517 0,440 0,524 50 0,521 0,460 0,510 75 0,520 9 0,544 100 0,531 0,471 0,526 Tabela 3. Densidade aparente do carvão em g.cm - ³ Table 3. Charcoal bulk density in g.cm - ³ Posição x E. grandis (%) Base 0,332 0,305 0,300 DAP 0,364 0,336 0,329 25 0,384 0,373 0,337 50 0,383 0,350 0,432 75 0,467 0,434 5 100 0,475 0,445 0,482 Os valores de densidade básica da madeira para os clones estudados encontram-se na faixa descrita em outros trabalhos da literatura para o gênero Eucalyptus (MELO et al., 1990; OLIVEIRA et al, 2010; RIBEIRO; ZANI, 1993; TRUGILHO et al, 2003). O conhecimento desta variável torna-se importante em virtude da alta correlação existente entre a densidade da madeira e a densidade do carvão vegetal, sendo que madeiras de maior densidade são mais adequadas ao uso energético (BRITO & BARRICHELLO, 1980). Os valores de densidade aparente do carvão encontram-se dentro da faixa descrita para outras espécies de Eucalyptus, sendo superior ao trabalho de Brito & Barrichello (1980). A análise de regressão entre a densidade básica da madeira e a densidade aparente do carvão vegetal da madeira dos três híbridos de Eucalyptus é apresentada no gráfico 1. 0,70 0,65 a 0,59 0,57 b 0,60 0,53 0,51 0,50 y = 1,0426x + 0,2517 R² = 0,7041 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 Densidade aparente do carvão (g/cm³) 0,49 0,47 y = 0,8428x + 0,2477 R² = 0,6912 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 Densidade aparente do carvão(g/cm³)
Densidade básica da madeiral (g/cm³) XXI CONGRESSO DE PÓS-GRADUAÇÃO DA UFLA 0,80 0,75 c 0,70 0,65 0,60 0,50 y = 0,9137x + 0,2916 R² = 0,8229 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 Densidade aparente do carvão(g/cm³) Gráfico 1: Relação entre densidade básica da madeira e a densidade aparente do carvão vegetal da madeira de (a); x E. grandis (b); e (E. camaldulensis x E. grandis) x (c). Figure 1: Relationship between wood basic density and charcoal apparent density from three hybrids studied Pelos resultados observa-se que houve correlação significativa para todos os clones entre a densidade básica da madeira e a densidade aparente do carvão vegetal produzido. Ou seja, a densidade da madeira exerce influência direta sobre a densidade aparente do carvão vegetal produzido. Este resultado está de acordo com Brito & Barrichello (1980). Pelos resultados apresentados na tabela 4, para correlações entre a densidade da madeira com a densidade do carvão, nas seis posições estudadas, observa-se que apresentou correlação significativa e negativa na posição DAP. Já x E. grandis teve correlações positivas e significativas para as posições a 0%, DAP e a 50% do fuste. O híbrido foi o que apresentou maior correlação em todas as posições amostradas, indicando alta homogeneidade desta característica. Tabela 4. Correlação de Pearson entre a densidade básica da madeira e a densidade aparente do carvão nas seis posições estudadas. Table 4. Pearson correlation between wood density and bulk density of charcoal in the six locations studied. Posição x E. grandis 0% -0.094 0.836** 0.974** DAP -0.549* 0.896** 0.887** 25% -0.052 0.113 0.895** 50% 0.158 0.987** 0.954** 75% 0.260 0.961** 100% Em que: ** e * = significativo a 1 e 5% de probabilidade, respectivamente.
CONCLUSÃO O aumento do rendimento e da qualidade do carvão vegetal para uso siderúrgico está atrelado ao melhoramento de sua matéria prima. Com os resultados deste trabalho foi verificada alta correlação madeira x carvão o que possibilita escolher a melhor espécie para produção energética baseado na sua densidade básica da madeira. Esta informação também é útil ao melhoramento genético que pode controlar a densidade do carvão vegetal através do aumento da densidade básica da madeira. REFERÊNCIAS ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7190. Projeto de estruturas de madeira. Rio de janeiro: ABNT. 1997. 107 p. ABRAF ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE PRODUTORES DE FLORESTAS PLANTADAS. Anuário estatístico ABRAF: Ano base 2009. Brasília: ABRAF, 2010. 140p. ASTM. American Society for Testing and Materials. D 1762-64 (Reapproved 1977). 578 p. BRITO, J.O. & BARRICHELO, L.E.G. Correlações entre características físicas e químicas da madeira e a produção de carvão: 2. Densidade da madeira x densidade do carvão. IPEF, Piracicaba, (20):121-6, 1980. DOAT, J. & PETROFF, G. La carbonization des bois tropicaux. Bois et forêts dês tropiques, Nogent-sur-Marne (159): 55-72, jan./fev. 1975. MELO, J.E.; CORADIN, V.T.R; MENDES, J.C. Classes de densidades para madeiras amazônicas. In: CONGRESSO FLORESTAL BRASILEIRO. 1990, São Paulo. Anais... São Paulo: Sociedade Brasileira de Silvicultura, 1990. v.3 p.695 699. OLIVEIRA, J.T.S.; TOMAZELLO FILHO, M.; FIEDLER, N.C. Avaliação da retratibilidade da madeira de sete espécies de Eucalyptus. Rev. Árvore, Viçosa, v. 34, n. 5, p. 929-936, set./out. 2010. RIBEIRO, F.A.; ZANI, J. Variação da densidade básica da madeira em espécies/procedências de Eucalyptus spp. IPEF, n. 46, p. 76-85, 1993. TRUGILHO, P.F.; LIMA, J.T. MORI, F.A. Correlação canônica das características químicas e físicas da madeira de clones de Eucalyptus grandis e Eucalyptus saligna. Cerne, Lavras, v.9, n.1, p.66-80, 2003. TRUGILHO, P.F.; LIMA, J.T. MORI, F.A; LINO, A.L. Avaliação de clones de Eucalyptus para a produção de carvão vegetal. Cerne, Lavras, v.7, n.2, p.104-114, 2001. VITAL, B. R. Métodos de determinação de densidade da madeira. Boletim técnico, Viçosa-MG, SIF, 1984. 21p.