Resumo A utilização de colmos de bambu pode ser uma importante alternativa de ampliação das fontes renováveis para a produção de bioenergia, inclusive para a produção de carvão. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de quatro espécies de bambu para a produção de carvão vegetal para uso doméstico, como forma de promoção do uso múltiplo desta matéria-prima e para geração de renda adicional para os agricultores familiares de Santa Catarina. Foram analisados cinco indivíduos das espécies Bambusa vulgaris, coletada em Florianópolis, e Phyllostachys bambusoides; Phyllostachys edulis e Phyllostachys nigra coletadas no município de Frei Rogério, Santa Catarina. As análises da massa específica básica dos colmos in natura, as propriedades físicas, rendimento da carbonização e propriedades energéticas do carvão foram realizadas nas porções basal, mediana e topo dos colmos de bambu de cada espécie. A qualidade do carvão vegetal variou entre as espécies de bambu, tendo como único ponto negativo o alto teor de cinzas para uso doméstico do carvão vegetal. Houve alta correlação positiva entre a densidade básica dos colmos e a densidade relativa aparente do carvão vegetal. A espécie Bambusa vulgaris apresentou o maior rendimento no processo produtivo, porém gerou carvão mais leve e com pior desempenho energético. Entre as espécies avaliadas, Phyllostachys nigra foi a espécie que produziu o carvão vegetal com a melhor qualidade energética e com boas propriedades físicas e rendimento gravimétrico. A qualidade do carvão vegetal variou em relação à altura do colmo. O topo dos colmos, que é o resíduo que pode ser destinado para a produção de carvão em plantios comerciais de bambu para múltiplos usos, apresentou maior rendimento no processo produtivo e carvão com maior densidade. Porém a qualidade energética do carvão foi inferior em relação a base e posição mediana dos colmos.

Abstract The use of bamboo stems can be an important alternative for expanding renewable sources for bioenergy production, including for charcoal production. Therefore, the aim of this research was to evaluate the potential of four bamboo species for the production of charcoal for home use, as a way to promote the multiple use of this raw material and to generate additional income for the family farmers of Santa Catarina state. Five individuals of the species Bambusa vulgaris, collected in Florianópolis, and Phyllostachys bambusoides; Phyllostachys edulis; Phyllostachys nigra were collected in the municipality of Frei Rogério, Santa Catarina. The analyses of the basic density of the in natura stems, the physical properties, gravimetric yield and energetic properties of the charcoal were carried out in the basal, median and top portions of the bamboo stems of each species. The quality of the charcoal varied among the bamboo species, having as the only negative point the high ash content for home use charcoal. There was a high positive correlation between the basic density of the stem and the apparent relative density of charcoal. The species B. vulgaris presented the highest yield in the productive process, but it generated lighter charcoal and with lower energy performance. Among the evaluated species, Phyllostachys nigra was the species that produced the charcoal with the best energetic quality and with good physical properties and gravimetric yield. The quality of the charcoal varies with respect to the height of the stem. The top of the stems, which is the residue that can be destined for the production of charcoal in commercial plantations of bamboo for multiple uses, presented greater yield in the productive process and charcoal with greater density. However, the energetic quality of the charcoal was inferior in relation to the base and median position of the stems.

RESUMO O bambu é uma planta versátil e amplamente utilizada na alimentação, fabricação de utensílios, construção civil e usos ambientais. O uso energético dos colmos ou resíduos de outras aplicações é uma alternativa cada vez mais promissora e compatível com os princípios do desenvolvimento sustentável. Objetivou-se avaliar o potencial de quatro espécies de bambu (Bambusa vulgaris, Phyllostachys bambusoides, Phyllostachys edulis e Phyllostachys nigra) para a produção de briquetes. Avaliaram-se o teor de umidade, densidade aparente, resistência à compressão, composição química imediata, poder calorífico superior e densidade energética. Os briquetes tiveram densidade aparente variando de 1,109 g cm-3 a 1,228 g cm-3; resistência à compressão de 4,68 MPa a 5,82 MPa; teor de voláteis de 79,01 % a 82,25 %; teor de carbono fixo de 15,26 % a 20,18 %; teor de cinzas de 0,38 % a 2,49 %; poder calorífico superior de 4.571 kcal kg-1 a 4.716 kcal kg-1; e densidade energética de 5,08 Gcal m-3 a 5,84 Gcal m-3. Os briquetes produzidos a partir de P. nigra apresentaram melhor qualidade energética, seguidos dos briquetes de P. edulis, P. bambusoides e B. vulgaris. Diante dos resultados, pode-se aferir que as quatro espécies de bambu são matérias-primas alternativas para a geração de energia.

ABSTRACT Bamboo is a versatile plant that is widely used in many areas for feeding, manufacturing of utensils, construction and environmental purposes. The energetic use of bamboo stalks or residues from other applications is a promising alternative and compatible with sustainable development principles. This study aimed to evaluate the potential of four bamboo species (Bambusa vulgaris, Phyllostachys bambusoides, Phyllostachys edulis and Phyllostachys nigra) for briquette production. The following properties were evaluated: moisture content, bulk density, compression strength, proximate analysis, gross calorific value and energetic density. The results showed numbers ranging from 1.109 g cm-3 to 1.228 g cm-3 for bulk density, 4.68 MPa to 5.82 MPa for compression strength, 79.01 % to 82.25 % for volatile content, 15.26 % to 20.18 % for fixed carbon content, 0.38 % to 2.49 % for ash content, 4,571 kcal kg-1 to 4,716 kcal kg-1 for gross calorific value and 5.08 Gcal m-3 to 5.84 Gcal m-3 for energetic density. The briquettes produced from P. nigra presented the best energetic quality, followed by briquettes from P. edulis, P. bambusoides and B. vulgaris. Overall, it may be said that the four bamboo species can be used as alternative raw materials for energy generation.

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo determinar a qualidade energética de colmos de Bambusa vulgaris para queima direta (in natura) e na forma de carvão vegetal. Foram analisados cinco indivíduos (colmos) de Bambusa vulgaris com 3 anos de idade, coletados na cidade de Florianópolis, Santa Catarina. Nos colmos in natura foram determinados o teor de umidade recém coletado (39%); massa específica básica (0,624gcm-3); a composição química (teor de extrativos totais (16,26%) e teor de lignina (25,76%)); a composição química imediata(teor de voláteis (82,25%); teor de carbono fixo (15,26%) e cinzas (2,49%)) e poder calorífico superior (4571kcalkg-1). No carvão vegetal, produzido em laboratório, foram determinados o rendimento gravimétrico (36,40%); a densidade aparente (0,372gcm-3); teor de voláteis (27,55%); teor de carbono fixo (67,32%); cinzas (5,12%) e poder calorífico superior (7431kcalkg-1). A espécie Bambusa vulgaris tem potencial para utilização na geração de energia tanto na forma in natura, como cavacos para a queima em caldeiras,como na forma de carvão vegetal para uso doméstico, podendo ser utilizada para ampliar a base de biomassa para geração de energia e até substituir as espécies madeireiras do gênero Pinus e Eucalyptus utilizadas para este fim na região sul do Brasil.

ABSTRACT: This study aimed to determine the energetic quality of the Bambusa vulgaris culms for combustion (in natura) and as a charcoal. Five individuals (culms) of Bambusa vulgaris of 3 years of age were analyzed, gathered in the city of Florianópolis, Santa Catarina. In the in natura culms it was determined the moisture content freshly gathered (39%); basic density (0.624gcm-3); the chemical composition (total extractive content (16.26%) and lignin content (25.76%)); the proximate chemical composition (volatiles content (82.25%); fixed carbon content (15.26%) and ash (2.49%)) and gross calorific value (4571kcalkg-1). In the charcoal, produced in the laboratory, the determined properties were the gravimetric yield (36.40%);the apparent density (0.372gcm-3); volatiles content (27.55%); fixed carbon content (67.32%); ash (5.12%) and gross calorific value (7431kcalkg-1). The Bambusa vulgaris species has potential for use in the energy generation either in natura, as chips for burning in boilers or in the charcoal form for domestic use, it can be used to broaden the base of biomass for energy generation and to replace the timber species of Pinus and Eucalyptus gender used for this purpose in the Southern region of Brazil.