Qualidade do carvão vegetal produzido a partir da madeira do cafeeiro, para uso bioenergético

Abstract

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar a qualidade do carvão vegetal de Coffea arabica L. para fins bioenergéticos, utilizando três sistemas de cultivo existentes no Sul de Minas Gerais (natural agroflorestal, orgânico e convencional) e duas cultivares (Mundo Novo e Catuaí). Foram utilizadas as técnicas estatísticas univariada e multivariada, além da identificação dos componentes minerais para seleção e avaliação da qualidade do carvão vegetal do cafeeiro. No carvão vegetal, foram quantificadas as seguintes propriedades: densidade relativa aparente, densidade relativa verdadeira, composição química imediata, estoque de carbono fixo, densidades energéticas, porosidade, poderes caloríficos; além dos rendimentos da carbonização. O carvão vegetal da cultivar Catuaí, dos sistemas orgânico e convencional, destacou-se para o uso siderúrgico e energético, principalmente, pelos maiores valores de densidade relativa aparente, densidades energéticas, estoque em carbono fixo e rendimentos em carvão vegetal e em carbono fixo. O efeito da cultivar, na densidade relativa aparente, foi responsável pela formação de um grupo similar entre o carvão vegetal proveniente da madeira dos sistemas orgânico e convencional, para a cultivar Catuaí. O carvão vegetal do cafeeiro, proveniente do sistema convencional, apresentou a melhor relação K/Ca. Logo, é o mais indicado para ser utilizado como combustível em caldeiras, gaseificadores e demais sistemas de conversão energética.

The objective of this study was to evaluate the quality of charcoal from Coffea arabica L., for bioenergy purposes, using three existing cultivation systems in the South of Minas Gerais (natural agroforestry, organic and conventional) and two cultivars (Mundo Novo and Catuaí). Univariate and multivariate statistical techniques were used, besides the identification of mineral components for the selection and evaluation of the quality from coffee charcoal. The following properties were quantified in charcoal: apparent relative density, actual relative density, immediate chemical composition (volatiles, ash and fixed carbon), fixed carbon stock, energy densities, porosity, heating values; besides carbonization yields. The charcoal of the cultivar Catuaí, with organic and conventional systems, stood out for steel and energy use, mainly by the higher values of apparent relative density, energy densities, fixed carbon stock and yields in charcoal and in fixed carbon. The effect of cultivar on apparent relative density was responsible for the formation of a similar group between the wood charcoal from organic and conventional systems for cultivar Catuaí. Coffee charcoal from the conventional system showed the best K/Ca ratio. It is therefore best suited to be used as fuel in boilers, gasifiers and other energy conversion systems.