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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°75 - AGOSTO DE 2003

Carvo Vegetal

O eucalipto na indstria de carvo vegetal

Dentre as consideradas plantaes energticas, vrias culturas tm sido propostas, destacando-se a mandioca, cana-de-acar, o sorgo sacarfero e algumas oleaginosas. Tais culturas podem apresentar bons rendimentos em toneladas por hectare, mas requerem terras frteis e cuidados especiais, intensiva utilizao do solo, alm de serem mais sensveis s variaes climticas e tambm por produzirem safras peridicas e em pocas definidas, exigindo-se, ainda, a implantao de uma infra-estrutura de armazenagem. Essas culturas, se implantadas na escala necessria para atender demanda nacional, iriam sacrificar grande parcela de terras destinadas produo de alimentos. A biomassa florestal, representada pelo eucalipto, se apresenta como a fonte mais segura, perene e renovvel de energia para os pases tropicais, como o Brasil.

Devido imperiosa necessidade nacional de matria-prima, no se encontrou, entre as inmeras espcies nativas e algumas exticas, qualquer outra que ocorresse com o eucalipto, pela perfeita adequao fisico-qumica da madeira para os fins industriais, o rpido crescimento, a elevada produo de sementes, a resistncia s pragas e doenas, a facilidade de tratos silviculturais e a grande plasticidade do gnero. No Brasil, j no se discute a importncia do gnero como fornecedor de matria-prima para diversos fins industriais. Definitivamente, est consagrado como excelente fonte de matria-prima para a produo de carvo vegetal.

O carvo vegetal utilizado para fins domsticos h mais de 6 mil anos. Ainda hoje utilizado em atividades domsticas e em churrascarias para assar carnes. Como produto qumico, utilizado como carvo ativado, com um alto poder absorvente, sendo usado como descorante, desgaseificante, purificador de guas e vinhos, vrios usos medicinais; pode ser usado, ainda, como fonte de carbono na fabricao de sulfureto e tetracloreto de carbono, cianeto etc. Industrialmente, o carvo vegetal o mais importante combustvel e redutor do minrio de ferro, em operaes siderrgicas e metalrgicas. Os primitivos processos de metalurgia de ferro se iniciaram apoiados no carvo vegetal, quando ainda nem se pensava na utilizao do carvo mineral para a obteno do coque em operaes industriais. A utilizao do carvo vegetal, no Brasil, apresenta inmeras vantagens em relao ao carvo mineral: renovvel, menos poluente, baixo teor de cinzas, praticamente isento de enxofre e fsforo, mais reativo, processo de produo e transporte no centralizados, tecnologia de fabricao j consolidada, poupana de divisas com a eliminao de importaes de combustveis fsseis etc. Ultimamente, o carvo vegetal tem sido utilizado nas indstrias de cimento, de cal e em cermicas.

O segmento siderrgico nacional um dos mais dinmicos e importantes da economia nacional e alcanando um faturamento de US$2,8 bilhes. Esse segmento constitudo por 88 empresas, 121 alto-fornos e 93 fornos ferro-ligas, contribuindo com o equivalente a US$400 milhes em impostos. O carvo vegetal um dos redutores e energticos mais importantes na indstria. O consumo de carvo vegetal no Brasil alcanou 26,9 milhes de metros cbicos, com 70% de participao da madeira oriunda dos reflorestamentos.

H tempos atrs, o setor foi considerado o vilo do setor florestal principalmente quando produzido a partir da madeira nativa; nos dias atuais, esse panorama tem mudado favoravelmente com a utilizao de madeira oriunda das florestas plantadas, na sua grande maioria de espcies do gnero Eucalyptus..

Observa-se uma drstica reduo no consumo de carvo vegetal proveniente de madeiras oriundas da floresta nativa. Essa tendncia ir pressionar ainda mais a utilizao dos estoques de madeira reflorestada existente para suprimento de carvo vegetal destinada ao setor siderrgico. Atravs dos anos, o eucalipto vem desempenhando um papel importante no atendimento das necessidades de matria-prima florestal, bem como poupando as ultimas reservas florestais nativas principalmente no centro-sul brasileiro.

A variao no consumo total de carvo vegetal, a nvel nacional, ocorre normalmente como conseqncia da variao cambial, o que poder, em determinado momento proporcionar o estmulo s importaes de carvo mineral e reduzir o consumo de carvo vegetal. Nos dias atuais, com a desvalorizao da moeda nacional frente ao dlar, de se esperar a manuteno e, at mesmo, um aumento no consumo de carvo vegetal como agente termo-redutor na siderurgia.

Alm da enorme quantidade de gerao de impostos, a quantidade de mo de obra empregada no setor de carvo vegetal muito expressiva.

Quando se aborda o segmento siderrgico a carvo vegetal, o Estado de Minas Gerais representa a quase totalidade do consumo a nvel nacional.

A rea plantada pelo setor siderrgico da ordem de 1,2 milho de hectares. Nos ltimos anos, o setor v reduzida significativamente a sua rea plantada, gerando preocupaes quanto ao futuro abastecimento das unidades industriais. Somente em Minas Gerais, a rea anual de plantio atinge 30 mil hectares, quando deveria plantar 150 mil hectares.

O carvo vegetal enfornado nos altos-fornos do Estado de Minas Gerais(principal produtor de carvo vegetal no Brasil)tem as seguintes propriedades tpicas:

Composio qumica(Base seca)

.Cinzas =5%

.Matria volteis =25%

.Carbono fixo =70%



Propriedades Fsicas

.Peso por m3(a granel)-240 kg/m3(Base seca)

.Tamanho mdio(aritimtico)-30 mm



O carvo entra nos altos-fornos com umidades muito variveis(que variam de 5 at 30% em base seca). muito importante que o carvo enfornado tenha baixo teor d gua e, para isso, deve ser protegido contra chuva e contra qualquer causa que possa molh-lo.

De modo geral a qualidade do carvo a ser obtido depende de:

-Espcie da madeira.

-Tamanho da madeira.

-Mtodo de carbonizao.



A espcie da madeira muito importante porque madeiras densas produzem carvo denso. Para o alto-forno um alto valor do peso a granel do carvo (kg de carvo/m3) desejvel porque permite introduzir mais carbono til do forno.

A densidade uma caracterstica fundamental do carvo vegetal, pois, quanto mais denso o carvo, maior a quantidade de energia por unidade de volume conseqentemente, melhor ser o aproveitamento do espao interno do reator.

A densidade do carvo est diretamente relacionada com a densidade da madeira de origem, conforme mostra o estudo do CETEC.

O tamanho da madeira influencia muito a qualidade do carvo. A madeira em pedaos pequenos produz carvo mais duro e mais denso que a madeira em grandes pedaos por que tem menos tendncia a estourar durante a carbonizao e as gretas produzidas pela contrao so menos numerosas. Alm do mais, praticamente todos os mtodos de mecanizao exigem cortar pedaos a madeira em pequenos pedaos.

O mtodo de carbonizao influencia o tamanho do carvo produzido. A carbonizao lenta quebra menos o carvo que os mtodos rpidos (e isso um ponto a favor dos fornos de tijolos). Os grandes fornos contnuos devem, por isso, ser carregados com lenha de menor tamanho, economicamente vivel. A temperatura de carbonizao tambm influencia no peso por metro cbico e no teor de carbono fixo do carvo obtido. Altas temperaturas de carbonizao produziro carvo com muito carbono fixo, mas to frgil e mido que ser completamente inadequado para ser utilizados nos altos fornos.

De um modo geral, um bom carvo vegetal para alto forno deve ser:

Fisicamente:denso, pouco frivel, de granulometria uniforme e suficiente resistncia compresso

Quimicamente:alta % de carbono fixo, baixa % de cinzas e baixa % de fsforo. Deve-se evitar ao mximo que o carvo se molhe no manuseio, transporte e estocagem.



Jos de Castro Silva

Jos Tarcsio da Silva Oliveira

Departamento de Engenharia Florestal - UFV

Agosto/2003