Finos de carvão vegetal são coprodutos da carbonização da madeira, indesejados por diminuir o rendimento gravimétrico em carvão vegetal. São produzidos devido ao processo de carbonização, durante o armazenamento e transporte do carvão vegetal. A pelletização de finos aumenta a densidade energética, produzindo um combustível homogêneo e com menor teor de umidade, possibilitando a queima em equipamentos com alta eficiência energética, além de propriedades desejáveis em produtos energéticos como alto teor de carbono fixo e baixo teor de umidade. Este estudo avaliou o efeito do teor de umidade e do tempo de secagem na produção de black pellets a partir de finos de carvão vegetal ligados com amido de arroz (Oryza sativa) nas características físico-químicas e mecânicas. Os black pellets foram produzidos utilizando duas proporções de água (10 ou 20%) e tempo de secagem de 4 ou 6 horas. Os black pellets foram avaliados quanto à análise química imediata, composição elementar, teor de umidade, tamanho, densidade aparente, poder calorífico e densidade energética. A adição de água não afetou o teor de voláteis, cinzas e carbono fixo, enquanto o tratamento com adição de 20% de água e quatro horas de secagem apresentou maior teor de umidade (3,34%). A adição de água permitiu melhor condução de calor e disposição das partículas, produzindo pellets com durabilidade superior a 98%. A melhor disposição promovida pela adição de 20% de água também aumentou a densidade dos pellets, resultando em maior densidade energética. Os black pellets podem ser considerados uma boa alternativa para aquecimento residencial, com tratamento T3 (20% de umidade - 4h de secagem) apresentando elevada densidade energética e melhor desempenho em termos de propriedades desejáveis para utilização e comercialização de acordo com a norma EN 14961-6.

Charcoal fines are co-products of the wood carbonization process, unwanted because they reduce the gravimetric yield of the main product, charcoal. It can be produced due to the carbonization process, during the storage and transport of charcoal. Pelletizing charcoal fines increases the energy density of this material, producing a homogeneous fuel with lower moisture content, enabling burning in equipment with high energy efficiency, in addition to desirable properties in energy products such as high fixed carbon content and low moisture content. This study evaluated the effect of moisture content and drying time on the production of black pellets from charcoal fines bound with rice starch (Oryza sativa) on the physicochemical and mechanical characteristics. Black pellets were produced using two proportions of water (10 or 20%) and a drying time of 4 or 6 hours. Black pellets were evaluated for their proximate analysis, elemental composition, moisture content, size, apparent density, calorific value and energy density. The addition of water did not affect the content of volatile matter, ash, and fixed carbon, while the treatment with addition of 20% water and four hours of drying showed a higher moisture content (3.34%). The addition of water allowed for better heat conduction and particle arrangement, producing pellets with a durability greater than 98%. The better arrangement promoted by the addition of 20% water also increased the density of the pellets, resulting in greater energy density. Black pellets can be considered an alternative for residential heating, with T3 treatment (20% - 4h) with a high energy density and better performance in terms of desirable properties for use and commercialization according to the standard EN 14961-6.

ABSTRACT Background: The wood heat treatment results in the partial degradation of its chemical constituents, mainly cellulose and hemicellulose, reducing the hygroscopicity of the material. This process improves the dimensional stability and resistance to biodeterioration and worsens the mechanical resistance. This work aimed to evaluate the effect of heat treatment on the physical, anatomical, chemical, and mechanical properties of Fraxinus excelsior wood. In untreated and heat-treated wood, the pH, buffering capacity, basic density, equilibrium moisture content, shrinkage, wood anatomy, thermogravimetric behavior, and chemistry by conventional and FTIR methods were determined. Results: Heat treated wood had lower pH (5.50), equilibrium moisture content (6.26%), shrinkage (7,29%), holocellulose contents (55,96%) and higher buffering capacity (0,479 mmol/L), extractives (8,25%), and lignin contents (35,78%). Heat treatment reduced the pH and increased the buffering capacity of the wood, reduced the holocellulose content, and increased the lignin content, leaving the wood less hygroscopic and reducing its volumetric and linear variation. The process did not change the basic density and fiber length, but it reduced their width, lumen diameter, and wall thickness. The FTIR analysis confirmed the degradation of holocellulose and division of aliphatic side chains in lignin. The maximum dredging range of untreated and heat-treated wood occurred at 350 ºC, and the heat-treated wood had a higher residual mass when subjected to 500 ºC. Conclusion: Heat-treated wood can be indicated for products used in external environments, such as floors, fences, coatings, door and window structures.

ABSTRACT X-ray computed microtomography (microCT) is one of the most advanced non-destructive techniques enabling the reconstruction of wood anatomical structure and its products. This work applied the microCT to the analysis of wood anatomy of Amburana cearensis and Pinus sp. Through microCT it was possible to obtain images of the macro and microscopic wood structure of the two species, followed by the characterization, description and comparison to the literature. The advantages of microCT are discussed in relation to the preparation of histological slides, providing the integrity of wood, panels, charcoal, paper samples, etc.

RESUMO A microtomografia computadorizada de raios X (microCT) é uma das mais avançadas técnicas de análise não destrutiva e possibilita a reconstrução da estrutura anatômica da madeira e de seus produtos. O trabalho aplicou a microCT na análise da anatomia da madeira de Amburana cearensis e de Pinus sp. A microCT possibilitou a obtenção de imagens da estrutura macro e microscópica da madeira das duas espécies, permitindo a sua caracterização, descrição e comparação com a da literatura. As vantagens da microCT, em relação à confecção de lâminas histológicas, mantendo a integridade das amostras de madeira, painéis, carvão, papéis, etc. são discutidas.

Objetivou-se neste trabalho avaliar a variação das dimensões das fibras e dos vasos da madeira de Eucalyptus grandis com quatro diferentes idades (10, 14, 20 e 25 anos), proveniente de talhões comerciais. A amostragem do material na árvore foi feita através da coleta de três discos, retirados da base e das extremidades das duas primeiras toras, ambas com o comprimento comercial de 3 m. De cada disco, retiraram-se cinco amostras, de dimensões 1,0 x 1,0 x 1,0 cm, tomadas de pontos eqüidistantes, correspondentes a 0; 25; 50; 75; e 100% da seção, no sentido radial medula-casca, fazendo-se a medição das fibras e dos vasos. Verificou-se, em todos os parâmetros, o efeito da idade e da variação radial, no sentido medula-casca, à exceção da largura e do diâmetro do lume das fibras; todos os demais parâmetros apresentaram correlação positiva.

The objective of this work was to evaluate the variability of wood quantitative anatomical characteristics (fibers and vessels) of Eucalyptus grandis of four different ages (10, 14, 20 and 25 years), obtained from commercial stands. Tree material sampling was collected from three disks in the bottom and top of the first two logs, both three m long. Five samples were collected from each disc at the pith-to-bark direction at 0, 25, 50, 75 and 100% of the radii. In all cases, age and pith-to-bark direction were observed to have a marked influence on all the assays, except for fiber lumen diameter and width; all the other parameters showed a positive correlation.

Este trabalho estudou a variação das retratibilidades volumétrica e linear da madeira de Eucalyptus grandis proveniente de talhões comerciais de quatro diferentes idades (10, 14, 20 e 25 anos) e posição radial. As amostras foram retiradas da tábua diametral, de cada uma das 16 árvores (quatro para cada idade), tomadas de quatro posições eqüidistantes (0, 33, 66 e 100%), no sentido medula-casca. Verificou-se, em todos os testes, o efeito da idade e da variação radial, observando uma correlação positiva dos efeitos em todos os parâmetros estudados. A espécie, como um todo, apresentou elevada instabilidade dimensional, com valores médios de retratibilidade volumétrica de 18,11% e retratibilidade radial, tangencial e longitudinal de 6,09%, 10,14% e 0,45%, respectivamente, além do fator anisotrópico de 1,71. À exceção da retratibilidade longitudinal e do fator anisotrópico, todos os demais parâmetros apresentaram tendência de crescimento com a idade e com a direção radial, no sentido medula-casca.

The objective of this work was to study the linear and volumetric shrinkage variation of the Eucalyptus grandis wood, along the radial plane at four different ages (10, 14, 20 and 25 years), from commercial stands. The samples were removed from the diametrical board of each of the sixteen trees (four from each age), taken from four equidistant positions (0, 33, 66 and 100%), in the pith -bark direction. The species, as a whole, showed a high dimensional stability, with mean values of volumetric shrinkage of 18.11% and radial, tangential and longitudinal shrinkage of 6.09%, 10.44% and 0.45%, respectively; and tangential/radial ratio of 1.71. Except for the longitudinal shrinkage and the tangential/radial ratio, all of the parameters showed a tendency to increase with age and radial direction, from pith-to-bark.