Logging wastes from sustainable forest management as alternative fuels for thermochemical conversion systems in Brazilian Amazon

Lima, Michael Douglas Roque; Patrício, Evelym Poliana Santos; Barros, Udson de Oliveira; Assis, Maíra Reis de; Xavier, Carolina Nogueira; Bufalino, Lina; Trugilho, Paulo Fernando; Hein, Paulo Ricardo Gherardi; Protásio, Thiago de Paula

doi:10.1016/j.biombioe.2020.105660

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“…O TCF e o TMV são frações químicas importantes na dinâmica de liberação de energia durante a queima da madeira, pois afetam a reação de oxidação, consequentemente, a taxa de queima e a homogeneidade da chama na câmara de combustão (SANTOS et al, 2013). A maior proporção de TMV permite a madeira entrar em ignição mais facilmente (LIMA et al, 2020). Contudo, destaca-se a necessidade de equilíbrio entre o TCF e TMV na madeira para o uso energético.…”

Section: Discussão 41 Propriedades Químicas Físicas E Energéticas unclassified

Avaliação De Três Madeiras Nativas Do Cerrado Goiano Visando À Utilização Energética

Siqueira

Patrício

Lima

et al. 2020

NAT

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Estudos que visem ampliar o conhecimento das madeiras oriundas do cerrado podem contribuir com o correto manejo das espécies. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade da madeira e do carvão vegetal de três espécies do cerrado (Tachigali vulgaris, Myracrodruon urundeuva e Amburana cearensis) para fins energéticos. Foram amostradas duas árvores por espécie e, destas, foram retirados discos da base, a 25, 50, 75 e 100% da altura total. Para a madeira, determinou-se longitudinalmente a densidade básica, composição química, estoque de carbono, poderes caloríficos superior (PCS) e inferior (PCI) e densidade energética. As carbonizações da madeira foram realizadas em forno elétrico, com temperatura final de 450 ºC e taxa de aquecimento de 1,67 ºC.min-1. A posição longitudinal de amostragem não influenciou a densidade da madeira. A madeira de M. urundeuva apresentou maior densidade básica e PCS, bem como menor teor de materiais voláteis. O carvão da espécie T. vulgaris apresentou a menor densidade aparente (298 kg.m-3) e baixo teor de cinzas (1,14%), porém elevado teor de carbono fixo e PCS. O carvão vegetal da espécie M. urundeuva se destacou com elevada densidade relativa aparente (475 kg.m-3). A ordem das melhores espécies é: M. urundeuva, A. cearensis e T. vulgaris. Palavras-chave: energia renovável; espécies nativas; potencial energético; qualidade do carvão. ASSESSMENT OF THREE NATIVE WOODS FROM CERRADO OF GOIÁS FOR THE ENERGY PURPOSES ABSTRACT: Studies aimed at expanding the knowledge of woods from cerrado can contribute to the correct management of the species. The aim of this study was to evaluate the quality of wood and charcoal of three species from cerrado (Tachigali vulgaris, Myracrodruon urundeuva, and Amburana cearensis) for energy purposes. Two trees per species were sampled and, from these, disks were removed from the base, at 25, 50, 75, and 100% of the total height. For wood, the properties basic density, chemical analysis, carbon stock, higher (HHV) and lower (LHV) heating values were determined longitudinally. Carbonizations were carried out in a muffle furnace with a final temperature of 450 ºC and heating rate of 1.67 ºC.min-1. There was no effect of longitudinal position under the wood basic density. Myracrodruon urundeuva wood had the highest basic density and HHV, as well as the lowest content of volatile matters. The Tachigali vulgaris charcoal had the lowest bulk density (298 kg.m-3) and low ash content (1.14%), but a high content of fixed carbon and HHV. Charcoal of the species M. urundeuva stood out with high apparent relative density (475 kg.m-3). The order of the best species is M. urundeuva, A. cearensis, and T. vulgaris. Keywords: renewable energy; native species; energy potential; charcoal quality.

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Section: Discussão 41 Propriedades Químicas Físicas E Energéticas unclassified

Avaliação De Três Madeiras Nativas Do Cerrado Goiano Visando À Utilização Energética

Siqueira

Patrício

Lima

et al. 2020

NAT

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“…Their availability factor was obtained directly from union representatives and organizations (Cenicaña and FedePanela). c The physicochemical properties of these industrial residues were taken from [16,17,49]. Their availability factor was obtained from union and company representatives, and it was further confirmed in the field (Fedemadera, Colombian Ministry of Environment and Sustainable Development).…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Harnessing Residual Biomass as a Renewable Energy Source in Colombia: A Potential Gasification Scenario

et al. 2022

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Currently, developing new or more efficient ways of producing bioenergy has caused governments from around the world to formulate compromises. These compromises translate, on a national scale, into government policies and strategies that aim to decarbonize the energy matrix of each country. The first step for efficient development is the quantification and energy-potential characterization of the available biomass. Using this framework, this study establishes the energy potential of the residual biomass produced by agricultural, agro-industrial, and forestry processes in Colombia, with gasification being the selected transformation technology. For this purpose, data from primary and secondary sources were analyzed. Next, some biomasses were prioritized according to their availability and physicochemical properties. Then, the theoretical energy potential of the total biomass produced in these productive sectors was estimated by using its physicochemical properties. The technical biomass–energy potential of the country (204.8–235.3 PJ) was estimated by considering the current level of unused biomass and evaluating the logistics and conditioning requirements of the gasification process, while accounting for the peaks and off-peaks of production in the country. Thus, if all the biomasses were processed in a gasification plant (22.2–24.0% efficiency), as proposed in this study, then the installed capacity—if the plant-use factor was 85%—would range between 1696.7–2111.3 MW. The results of the present research were validated by representatives of unions, companies, and government entities.

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“…De acordo com Lima et al (2020aLima et al ( , 2023, a segregação é a separação dos resíduos em grupos com propriedades tecnológicas da madeira similares. Os autores afirmam que a segregação é uma importante alternativa para otimizar/aumentar o rendimento gravimétrico em carvão vegetal da unidade de produção e a produtividade por forno de alvenaria, bem como reduzir as emissões de gases para a atmosfera.…”

Section: Caracterização Dos Fornos De Alvenariaunclassified

“…A literatura apresenta estudos qualitativos das madeiras residuais (LIMA et al, 2020a) e carvões derivados (LIMA et al, 2020b;SILVA et al, 2007) visando obtenção de alternativas para melhoria da carbonização, métodos de agrupamento de resíduos baseados em índices colorimétricos (LIMA et al, 2021) e identificação de madeiras residuais por meio de dados espectrais obtidos na região do infravermelho próximo (LIMA et al, 2022a,b). Lima et al (2023) apresentaram resultados positivos de produtividade de carvão associados a carbonização de resíduos agrupados em comparação com o método tradicional adotado na Amazônia.…”

Section: Introductionunclassified

Cadeia Produtiva Do Carvão Vegetal De Resíduos Madeireiros Do Manejo Florestal Sustentável: Um Estudo De Caso No Polo Siderúrgico Da Região Do Carajás

Santos,

Carneiro,

Dionísio

et al. 2024

NAT

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O Plano de Manejo Florestal Sustentável (PMFS) é uma ferramenta legal para a utilização racional dos recursos naturais na Amazônia. No entanto, a atividade gera quantitativo substancial de resíduos lenhosos durante a etapa de colheita, especialmente galhos e sapopemas. O aproveitamento da biomassa residual, que normalmente fica estocada no interior das florestas, constitui uma importante estratégia de sustentabilidade e uso racional para a atividade madeireira no Brasil, pois essa biomassa apresenta potencial para produção de carvão vegetal e lenha. O presente estudo tem como objetivo descrever a cadeia de produção do carvão vegetal oriundo de resíduos lenhosos de PMFS produzido no polo siderúrgico da região do Carajás. O levantamento foi realizado baseando-se em pesquisa de campo, visando descrever cada etapa da cadeia produtiva do carvão vegetal de forma detalhada. Com base nos dados de campo, a cadeia de produção de carvão vegetal inicia-se no PMFS, com a geração de resíduos, matéria prima renovável promissora para bioenergia no pólo de Carajás. Além dessa etapa, destacam-se: a estocagem dos resíduos na floresta, o transporte dos resíduos para o pátio de estocagem da unidade de produção, a carbonização, resfriamento, a retirada e expedição do carvão vegetal. Palavras-chave: exploração florestal; biomassa residual; biorredutor; florestas naturais. Charcoal production chain from sustainable forest management: a case study in the steel industry of the Carajás region ABSTRACT: The Sustainable Forest Management Plan (SFMP) is a legal tool for the rational use of natural resources in Amazonia. However, the activity generates substantial woody residues during harvesting, especially branches and buttresses. The use of residual biomass, which is stored inside the forests, constitutes an important strategy of rational use and sustainability for logging activity in Brazil, as this biomass presents interesting potential for charcoal and firewood production. This work aims to describe the production chain of charcoal from woody wastes from an SFMP produced in the steel complex in the Carajás region. The study was carried out based on field research, aiming to describe each stage of the charcoal production chain in detail. Based on field data, the charcoal production chain begins with SFMP, with waste generation, a promising renewable raw material for bioenergy in Carajás pole. In addition to this step, the following stand out: the storage of waste in the forest, transport of waste to the storage yard of the production unit, carbonization, cooling, removal, and shipment of charcoal. Keywords: logging; residual biomass; bioreducer; natural forests.

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Logging wastes from sustainable forest management as alternative fuels for thermochemical conversion systems in Brazilian Amazon

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Avaliação De Três Madeiras Nativas Do Cerrado Goiano Visando À Utilização Energética

Avaliação De Três Madeiras Nativas Do Cerrado Goiano Visando À Utilização Energética

Harnessing Residual Biomass as a Renewable Energy Source in Colombia: A Potential Gasification Scenario

Cadeia Produtiva Do Carvão Vegetal De Resíduos Madeireiros Do Manejo Florestal Sustentável: Um Estudo De Caso No Polo Siderúrgico Da Região Do Carajás

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