Umidade da madeira e secagem natural: Desafios e Oportunidades
A produção e qualidade do carvão vegetal em escala comercial é influenciada intrinsicamente por 3 fatores principais: matéria-prima, forno de carbonização e controle do processo. Manter a qualidade desse primeiro fator é um grande desafio para as empresas florestais, visto que parte das características de interesse da madeira pode ser melhorada com adoção de clones mais adequados para o produto final, ou via melhoramento genético e manejo dos clones plantados pela empresa.
Pilha de madeira em processo de secagem natural. Fonte: GT Carvão Vegetal Sustentável
Alguns fatores de qualidade da madeira para produção de carvão vegetal ainda são passíveis de melhoria via mudanças operacionais na cadeia de produção antes do enfornamento da madeira, como a umidade e a sujidade. Esse primeiro fator é de extrema importância porque é necessária uma grande quantidade de energia para remover a água da madeira e a conversão da madeira em carvão só inicia a partir de 200°C. É vantajoso utilizar uma madeira com baixa umidade, pois a eliminação da água da madeira consome energia da matéria-prima, aumentando a fase endotérmica, reduzindo o rendimento gravimétrico e ocasionando em aumento da friabilidade do carvão vegetal produzido (moinha).
A umidade da madeira além de influenciar na qualidade e rendimento do carvão vegetal, promove aumento das emissões de gases de efeito estufa como produto da carbonização, conforme pode ser observado nos gráficos abaixo, onde o aumento do teor de umidade da madeira é acompanhado do aumento da emissão de monóxido de carbono e metano, em casos em que não há queima dos gases da carbonização o efeito é ainda mais agravante visto que a molécula de metano tem um potencial de aquecimento atmosférico 28 vezes maior do que uma molécula de dióxido de carbono.
Valores médios da emissão de monóxido de carbono e metano em função do teor de umidade da madeira (CANAL, 2014).
A secagem da madeira pode ser realizada de forma natural, deixando as pilhas de madeira secarem ao ar livre nos talhões, ou artificial, adotando secadores de madeira que utilizam energia térmica para retirar a água da madeira com maior rapidez, ou até aproveitando o gás combusto do queimador para proceder a secagem dentro do próprio forno de carbonização. O método predominante no setor de produção de carvão vegetal é a secagem natural devido ao menor custo e facilidade, porém muitas vezes o mesmo não é suficiente para que a madeira atinja teores inferiores à 40% conforme recomendado pela DN 227/2018. Existem algumas estratégias para lidar com esse gargalo, como separação das toras da base das árvores durante a operação de traçamento, que possuem maior diâmetro, do restante da madeira que é mais fina, havendo uma divisão dessas toras durante o processo de transporte e enfornamento para otimizar a carbonização, visto que o tempo de secagem e carbonização das toras finas é menor. Outra estratégia interessante é ajustar o tempo de permanência dessa madeira no campo de acordo com sua necessidade para que atinja teores de umidade desejáveis, esse ajuste pode ser feito via curvas de secagem que comtemplem a taxa de secagem de cada material genético, parâmetros das pilhas de madeira e variáveis climáticas locais.
De modo geral, existem estratégias que podem contribuir para redução da umidade do material a ser carbonizado atuando sobre a secagem natural, sendo necessário pesquisa e desenvolvimento para que essas alternativas se tornem mais simples e funcionais servindo como ferramenta efetiva para uso nas operações de suprimento de madeira.
Teses e dissertações relacionadas a temática de secagem da madeira:
Aproveitamento dos gases da carbonização para secagem da madeira e produção de carvão vegetal
Secagem de toras para produção de carvão vegetal utilizando a queima de gases de carbonização
Métodos de amostragem e de determinação do teor de umidade da madeira em tora
Referências
CANAL, Wagner Davel. Efeito da umidade e da degradação térmica da madeira na emissão de gases de efeito estufa no processo de carbonização. 2014. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Florestal) – Universidade Federal de Viçosa, [S. l.], 2014.
CONSELHO ESTADUAL DE POLÍTICA AMBIENTAL (Minas Gerais). Deliberação Normativa nº 227, de 29 de agosto de 2018. Estabelece procedimentos para redução das emissões atmosféricas dos fornos de produção de carvão vegetal de floresta plantada e para avaliação da qualidade do ar no seu entorno e dá outras providências. Diário Executivo – Minas Gerais, Belo Horizonte, 29 ago. 2018.
