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Resumo
Este trabalho objetivou obter equações para estimar o Poder Calorífico Útil (PCU) de compartimentos arbóreos de Eucalyptus sp. por meio de variáveis alométricas. Foram abatidas 32 árvores, das quais foram coletadas subamostras de folhas, galhos, cascas e madeira; e determinados os poderes caloríficos superior, inferior e útil de cada componente – nesse caso, as equações foram definidas pela relação entre o PCU e as variáveis alométricas, como Diâmetro à Altura do Peito (DAP), Altura Total (AT) e espaçamento. As duas melhores equações para estimar o PCU corresponderam à madeira, relevantes a 1% para ao menos uma variável não destrutiva, por representarem menores Raízes Quadráticas de Erros Médios (RQEMs) e Critérios de Informação de Akaike (CIA), bem como melhores valores de correlação de Pearson (r). Vale ressaltar que apenas as dimensões do DAP e da AT influenciaram o PCU da madeira.
Palavras-chave: Variáveis alométricas. Energia de biomassa florestal. Resíduos florestais.
Modeling allometric equations to estimate useful calorific value of Eucalyptus sp.
Abstract
This work aimed to obtain equations to estimate the Useful Calorific Value (UCV) of tree compartments of Eucalyptus sp. through allometric variables. Thirty-two trees were felled, from which sub-samples of leaves, branches, bark, and wood were collected; and the higher, inferior and useful calorific values of each component were determined – in this case, the equations were determined through the relation between UCV and allometric variables, such as Diameter at Breast Height (DBH), Total Height (TH) and spacing. The two best equations for estimating UCV corresponded to wood, relevant at 1% for at least one non-destructive variable. They presented lower Root Mean Squared Error (RMSE) and Akaike Information Criteria (AIC), as well as better Pearson correlation values (r). It is worth mentioning that only the dimensions of DBH and TH influenced on the UCV of wood.
Keywords: Allometric variables. Forest biomass energy. Forest residues.
Referências
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 8633 – carvão vegetal: determinação do poder calorífico – método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 1984. Available at: https://books.google.com.br/books/about/NBR_8633.html?id=9lDZZwEACAAJ&redir_esc=y. Accessed on: 5 June 2024.
BRAND, M. A.; STÄHELIN, T. S. F.; FERREIRA, J. C.; NEVES, M. D. Produção de biomassa para geração de energia em povoamentos de Pinus taeda L.com diferentes idades. Revista Árvore, Viçosa, v. 38, n. 2, p. 353-360, 2014. Available at: https://www.scielo.br/j/rarv/a/kpdR88WvY7RKFM735B8gjSf/#:~:text=Os%20plantios%20de%20Pinus%20taeda,(10%20anos)%2C%20respectivamente. Accessed on: 5 June. 2024. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-67622014000200016.
BERSCH, A. P.; BRUN, E. J.; PEREIRA, F. A.; SILVA, D. A.; BARBA, Y. R.; DORINI JUNIOR, J. R. Caracterização energética da madeira de três materiais genéticos de Eucalyptus sp. Floresta, Curitiba, v. 48, n. 1, p. 87-92, 2018. Available at: https://revistas.ufpr.br/floresta/article/view/51673. Accessed on: 5 June 2024. DOI: http://dx.doi.org/10.5380/rf.v48i1.51673.
CASTRO, A. F. N. M.; CASTRO, R. V. O.; CARNEIRO, A. C. O.; CARVALHO, A. M. M. L.; SILVA, C. H. F.; CÂNDIDO, W. L. Quantification of forestry and carbonization waste. Renewable Energy, [s.l.], v. 103, p. 432-438, 2017. Available at: https://ideas.repec.org/a/eee/renene/v103y2017icp432-438.html. Accessed on: 5 June 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.11.050.
CANTIZANI, P. A. P.; MORELLI, A. L.; RIZZATTO, R. L.; SANTIAGO, R. L. S. Estudo comparativo do poder calorífico da biomassa adquirida de terceiros com a casca de Eucalyptus descartada nas florestas para geração de energia térmica e elétrica. Revista Científica FACOL/ISEOL, Botucatu, v. 1, p. 240-251, 2016. Available at: https://revistas.fca.unesp.br/index.php/energia/article/view/948. Accessed on: 5 June 2024. DOI: https://doi.org/10.17224/EnergAgric.2014v29n4p241-253.
CHEN, Z.; ZHU, Q.; WANGA, X.; XIAO, B.; LIU, S. Pyrolysis behaviors and kinetic studies on Eucalyptus residues using thermogravimetric analysis. Energy Conversion and Management, [s.l.], v. 105, p. 251-259, 2015. Available at: https://www.researchgate.net/publication/281583224_Pyrolysis_behaviors_and_kinetic_studies_on_Eucalyptus_residues_using_thermogravimetric_analysis. Accessed on: 5 June 2024. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.enconman.2015.07.077.
CHEN, M.; YU, D.; WEI, Y. Evaluation on ash fusion behavior of eucalyptus bark/lignite blends. Powder Technology, [s.l.], v. 286, p. 39-47, 2015. Available at: https://www.researchgate.net/publication/282488516_Evaluation_on_ash_fusion_behavior_of_eucalyptus_barklignite_blends. Accessed on: 5 June 2024. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.powtec.2015.07.043.
EICHLER, P.; TOLEDO, M.; VILARES, M.; GOMES, F.; LOUREGA, R.; SANTOS, G et al. Potential assessment of Eucalyptus grown for biorefinery processes. Agronomy Science and Biotechnology, [s.l.], v. 3, n. 1, p. 1-11, 2017. Available at: https://www.mecenaspublishing.com/journals/index.php/asbjournal/article/view/31. Accessed on: 5 June 2024. DOI: https://doi.org/10.33158/ASB.2017v3i1p1.
ELOY, E.; CARON, B. O.; SILVA, D. A.; SCHMIDT, D.; TREVISAN, R.; BEHLING, A. et al. Influência do espaçamento nas características energéticas de espécies arbóreas em plantios de curta rotação. Revista Árvore, Viçosa, v. 38, n. 3, p. 551-559, 2014. Available at: https://www.scielo.br/j/rarv/a/NxbxdvtBKpNZ8dksKZjqwkz/?lang=pt. Accessed on: 5 June 2024. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-67622014000300018.
EPE. Empresa de Pesquisa Energética. Balanço Energético Nacional 2019: relatório síntese – ano base 2018. Rio de Janeiro: EPE, 2019. Available at: https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/balanco-energetico-nacional-2019. Accessed on: 5 June 2024.
GAO, P.; ZHOU, Y.; MENG, F.; ZHANG, Y.; LIU, Z.; ZHANG, W.; XUE, G. Preparation and characterization of hydrochar from waste eucalyptus bark by hydrothermal carbonization. Energy, [s.l.], v. 97, p. 238-245, 2016. Available at: https://ideas.repec.org/a/eee/energy/v97y2016icp238-245.html. Accessed on: 5 June 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.123.
GARCÍA, R..; PIZARRO, C.; LAVÍN, A.G.; BUENO, J.L. Characterization of Spanish biomass wastes for energy use. Bioresource Technology, v. 103, n. 1, p. 249-258, 2012.
Available at:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960852411014313?via%3Dihub
Accessed on Jun 5 June 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.10.004
GUIMARÃES, C. C.; SCHUMACHER, M. V.; WITSHORECK, R.; SOUZA, H. P.; SANTO, J. C. Biomassa e nutrientes em povoamento de Eucalyptus dunnii Maiden no pampa gaúcho. Revista Árvore, Viçosa, v. 39, n. 5, p. 873-882, 2015. Available at: https://www.scielo.br/j/rarv/a/nB99d9Gc4vkZGKnhZSqDQXn/. Accessed on: 5 June 2024. DOI: https://doi.org/10.1590/0100-67622015000500010.
IBÁ. Indústria Brasileira de Árvores. Relatório anual da Indústria Brasileira de Árvores: ano base 2019. Brasília: IBÁ, 2020. Available at: https://iba.org/datafiles/publicacoes/relatorios/iba-relatorioanual2019.pdf. Accessed on: 5 June 2024.
IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Cidades. Rio de Janeiro: IBGE, 2014. Available at: http://cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?codmun=316280. Accessed on: 20 Sept. 2022.
LAFETÁ, B. O.; PIMENTA, I. A.; SANTOS, M. A.; RODRIGUES, H. B. X.; FONTAN, I. C. I.; FERRARO, A. C.; VIEIRA, D. S. Alternativas de modelagem para a estimativa da altura de árvores de eucalipto. Revista Forestal Mesoamericana Kurú, [s.l.], v. 20, n. 47, 2023. Available at: https://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru/article/view/6816. Accessed on: 5 June 2024. DOI: https://doi.org/10.18845/rfmk.v20i47.6816.
MONTEIRO, T. C.; LIMA, J. T.; SILVA, J. R. M.; TRUGILHO, P. F.; ARAÚNA, E. E. P. Energy balance in sawing Eucalyptus grandis logs. BioResources, Raleigh, v. 12, n. 3, p. 5790-5800, 2017. Available at: https://bioresources.cnr.ncsu.edu/resources/energy-balance-in-sawing-eucalyptus-grandis-logs/. Accessed on: 5 June 2024. DOI: https://doi.org/10.15376/biores.12.3.5790-5800.
PÉREZ, S.; RENEDO, C. J.; ORTIZ, A.; MAÑANA, M.; SILIÓ, D.; PEREDO, J. Comparison of energy potential of the Eucalyptus globulus and the Eucalyptus nitens. Renewable Energy and Power Quality Journal, [s.l.], v. 1, n. 4, p. 196-200, 2006. Available at: https://www.researchgate.net/publication/237388706_COMPARISON_OF_ENERGY_POTENTIAL_OF_THE_EUCALYPTUS_GLOBULUS_AND_THE_EUCALYPTUS_NITENS. Accessed on: 5 June 2024. DOI: http://dx.doi.org/10.24084/repqj04.285.
PINCELLI, A. L. S. M.; MOURA, L. F.; BRITO, J. O. Quantificação dos resíduos da colheita em florestas de Eucalyptus grandis e Pinus caribaea var. hondurensis. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 45, n. 115, p. 519-526, 2017. Available at: https://www.ipef.br/publicacoes/scientia/nr115/cap09.pdf. Accessed on: 5 June 2024. DOI: https://dx.doi.org/10.18671/scifor.v45n115.09.
PROTÁSIO, T. P.; BUFALINO, L.; TONOLI, G. H. D.; GUIMARÃES JUNIOR, M.; TRUGILHO, P. F.; MENDES, L. M. Brazilian lignocellulosic wastes for bioenergy production: characterization and comparison with fossil fuels. BioResources, Raleigh, v. 8, n. 1, p. 1166-1185, 2013. Available at: https://bioresources.cnr.ncsu.edu/resources/brazilian-lignocellulosic-wastes-for-bioenergy-production-characterization-and-comparison-with-fossil-fuels/. Accessed on: 5 June 2024. DOI: http://dx.doi.org/10.15376/biores.8.1.1166-1185.
R CORE TEAM. R: a language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing, 2019. Available at: https://www.R-project.org/. Accessed on: 5 June 2024.
RODRIGUES, L. D. Contribuições para o estudo da pirólise da casca de eucalipto. 2018. 2018. 70f. Dissertação (Mestrado em Energia) – Programa de Pós-graduação em Energia, Universidade Federal do Espírito Santo, São Mateus, 2018. Available at: https://dspace4.ufes.br/items/a185efe5-8d06-422f-890f-84aba588118d. Accessed on: 5 June 2024.
ROSÁRIO, P. H. C. K. Modelos de produção energética para componentes da biomassa de povoamentos adultos de Acacia mearnsii de wild. 2016. 10f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Florestal) – Departamento de Engenharia Florestal, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2016. Available at: http://www.engenhariaflorestal.ufpr.br/engflorestalcoord/tcc/074%20-%20PAULO%20HENRIQUE%20CK%20DO%20ROSARIO%20art.pdf. Accessed on: 5 June 2024.
SILVA, D. Avaliação da eficiência energética em uma indústria de painéis compensados. 182 f. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2001.
SILVA, E. Biomassa cultivada para produção de energia: estudo comparativo entre capim-elefante e eucalipto com a incorporação de energia solar na secagem. 2012. 94f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia) – Programa de Pós-graduação em Energia, Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2012. Available at: https://repositorio.unifei.edu.br/xmlui/handle/123456789/1167?show=full. Accessed on: 5 June 2024.
TOLMASQUIM, M; GUERREIRO, A.; GORINI, R. Matriz energética brasileira: uma prospectiva. Novos Estudos Cebrap, São Paulo, n. 79, p. 47-69, 2007. Available at: http://www.scielo.br/pdf/nec/n79/03.pdf . Accessed on: 3 Oct. 2019. DOI: https://doi.org/10.1590/S0101-33002007000300003.
ZANÚNCIO, A. J. V.; CARVALHO, A. G.; CARNEIRO, A. C. O.; COLODETTE, J. L.; ROCHA, M. F. V. Chemical and energetic characterization of Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla clones subject to wind damage. Revista Árvore, Viçosa, v. 43, n. 4, 2019. Available at: https://www.scielo.br/j/rarv/a/X3CHNmDX8qN7Hy5ZjD6QrQt/?lang=en. Accessed on: 5 June 2024. DOI: https://doi.org/10.1590/1806-90882019000400001.
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