Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20201916
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

ESTUDO COMPARATIVO DA CARBONIZAÇÃO DE MADEIRA E ARROZ

COMPARATIVE STUDY ON CARBONIZATION OF WOOD AND RICE

Victória Beatriz Rontal Moisés, Vinicius Franca Oliveir, Cyro Takano, Marcelo Breda Mourão

Downloads: 0
Views: 173

Resumo

O trabalho apresenta resultados obtidos em estudos sobre carbonização de madeira e de arroz, que são biomassas que podem ser usadas como fonte de energia e são encontradas em diversos tipos de resíduos ou podem ser colhidas especificamente para esse uso. Amostras de madeira de eucalipto e de arroz foram carbonizadas em laboratório nas mesmas condições, nas temperaturas de 400°C, 60°C e 1000°C. Os produtos obtidos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e dureza. Evidenciou-se microestruturas diferentes, sendo predominantemente celular para os carvões de madeira e globular para os carvões de arroz. A difração de raios-X mostrou que ambos os materiais carbonizados são majoritariamente amorfos. A dureza do carvão de arroz é maior que a do carvão vegetal de madeira; essa diferença foi atribuída à estrutura obtida

Palavras-chave

Biomassa; Carvão vegetal de madeira; Carvão vegetal de arroz.

Abstract

The work presents results obtained in studies on the carbonization of wood and rice, which are biomasses that can be used as an energy source and are found in several types of waste or can be harvested specifically for this use. Samples of eucalyptus and rice wood were carbonized in the laboratory under the same conditions, at temperatures of 400°C, 600°C and 1000°C. The products obtained were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and hardness. Different microstructures were found, being predominantly cellular for wood coals and globular for rice coals. X-ray diffraction showed that both carbonized materials are mostly amorphous. The hardness of rice charcoal is greater than that of wood charcoal; this difference was attributed to the obtained structure.

Keywords

Biomass; Wood charcoal; Rice charcoal.

Referências

1 International Energy Agency – IEA. World energy balance overview. Paris; 2017.

2 Vieira GEG, Nunes AP, Teixeira LF, Colen AGN. Biomassa: uma visão dos processos de pirólise. Revista Liberato. 2014;15(24):105-212.

3 Souza JSI. Amido. In: Sousa JSI, Peixoto AM, Toledo FF, editores. Enciclopédia agricola brasileira. Vol. 1 A-B. São Paulo: EDUSP; 1995.

4 Cui SW. Food carbohydrates. Boca Raton: Taylor & Francis; 2005. http://dx.doi.org/10.1201/9780203485286.

5 Brasil. Balanço energético nacional. Brasília: Ministério de Minas e Energia; 2015.

6 Valente OF, Ferreira AR. Carbonização de madeira. In: Masuda H. Carvão e coque aplicados à metalurgia. 2. ed. Vol. 2. São Paulo: ABM; 1983.

7 Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP. Tabela Brasileira de Composição de Alimentos (TACO). 4. ed. Campinas: NEPA; 2011.

8 Lin Q, Xiao H, Li L, Yu F, Tian W. Studies on the pasting and rheology of rice starch with different protein residual. IFIP Advances in Information and Communication Technology. 2010;317:407-419.

9 Cauvain PS, Young SL. Tecnologia da panificação. 2. ed. São Paulo: Manole; 1999.

10 Walter M, Marchezan E, Avila LA. Arroz: composição e características nutricionais. Ciência Rural. 2008;38(4):1184-1192. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84782008000400049.

11 Ratnayake WS, Jackson DS. A new insight into the gelatinization process of native starches. Carbohydrate Polymers. 2007;67(4):511-529. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2006.06.025.

12 Antal MJ, Grønli M. The art, science, and technology of charcoal production. Industrial & Engineering Chemistry Research. 2003;42(8):1619-1640. http://dx.doi.org/10.1021/ie0207919.

13 Taylor P, editor. The biochar revolution: transforming agriculture and environment. Queensland: NewLife Publishing, 2010.

14 Cruz AJ, Toledo NN, Takano C, Mourão MB, Salvagnini WM. Carvão vegetal: uma proposta de produção sustentável. Metalurgia e Materiais. 2009;65:268-271.

15 Ribeiro TR, Naso PG, Takano C, Mourão MB. Análise do processo de produção de carvão vegetal para siderurgia. In: Anais do 41º Seminário de Redução de Minério de Ferro; 2011; Vila Velha. Vol. 1. São Paulo: ABM; 2011. p. 663-674.

16 Narita CY, Cardona LMV, Mourão MB, Takano C. Efeito das condições de carbonização da madeira nas características redutoras do carvão vegetal. In: Anais do 41º Seminário de Redução de Minério de Ferro; 2011; Vila Velha. Vol. 1. São Paulo: ABM; 2011. p. 224-233.

17 Mourão MB, Cardona LMV, Takano C. Pre-drying Eucalyptus saligna for carbonization. In: Kvithyld A, Meskers C, Kirchain R, Krumdick G, Mishra B, Reuter M, et al. REWAS 2013: enabling materials resource sustainability. Cham: Springer; 2016. p. 36-42.

18 Kurauchi MHN, Takano C, Narita CY, Mourão MB. Lab scale test of charcoal compression strength: a new approach. In: Anais do 44º Seminário de Redução de Minério de Ferro e Matérias-Primas; 2014; Belo Horizonte. São Paulo: ABM; 2014.

19 Cardona LMV, Narita CY, Takano C, Mourão MB. Characterisation of coal-charcoal composite biocoke as a sustainable alternative for ironmaking. Canadian Metallurgical Quarterly. 2017;1(2):1-9. http://dx.doi.org/10.1080/00084433.2017.1299342.

20 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. NBR 7190: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro; 1997.

21 Sonibare OO, Haeger T, Foley SF. Structural characterization of Nigerian coals by X-ray diffraction, Raman and FTIR spectroscopy. Energy. 2010;35(12):5347-5353. http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2010.07.025.

22 Kercher AK, Nagle DC. Microstructural evolution during charcoal carbonization by X-ray diffraction analysis. Carbon. 2003;41(1):15-27. http://dx.doi.org/10.1016/S0008-6223(02)00261-0.

23 Zickler GA, Smarsly B, Gierlinger N, Peterlik H, Paris O. A reconsideration of the relationship between the crystallite size La of carbons determined by X-ray diffraction and Raman spectroscopy. Carbon. 2006;44(15):3239-3246. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2006.06.029.

24 Cullity BD. Elements of X-ray diffraction. Massachusetts: Addison-Wesley; 1978.


Submetido em:
27/11/2018

Aceito em:
24/08/2020

5f73728b0e8825832c0499b2 tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections