Avaliação físico-química e energética da madeira das espécies Piptadenia stipulacea (Benth.) Ducke e Amburana cearensis (Allemao) A. C. Smith de ocorrência no semiárido nordestino brasileiro

Abstract

A Caatinga é um bioma exclusivamente brasileiro, que apresenta uma grande variedade de espécies da fauna e da flora, sendo uma boa parte destas endêmicas. Ao longo dos anos, a supressão da caatinga por ação antrópica vem reduzindo bastante esse bioma. Este fato se dá, principalmente, pelo uso do potencial energético de suas espécies vegetais sem a devida preocupação com a sustentabilidade do mesmo. Um melhor conhecimento do potencial energético das espécies vegetais da caatinga possibilita um manejo mais adequado. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial energético e as características físico-químicas da madeira das espécies Amburana cearensis (Allemao) A. C. Smithe Piptadenia stipulacea (Benth.) Ducke. Foram abatidas cinco árvores de cada espécie, amostradas aleatoriamente no sítio São Bento, localizado no Município de Patos - PB. As árvores foram devidamente identificadas e transportadas para o Setor de Tecnologia de Produtos Florestais (STPF) da Universidade Federal de Campina Grande. De cada árvore, foram retirados discos pequenos (5 cm de espessura) a 0 (base), 25, 50, 75 e 100% da altura comercial do tronco (até 5 cm de diâmetro) e discos grandes (15 cm espessura), antes e após cada disco pequeno, os discos pequenos foram subdividido em quatro partes, em forma de cunha, passando pela medula. Duas cunhas opostas foram utilizadas para a determinação da densidade básica, e as restantes foram reservadas para a realização das análises físicas e químicas da madeira e os discos maiores foram destinados à realização das carbonizações. A densidade básica foi determinada de acordo com o método da balança hidrostática e para a determinação da densidade básica média de cada árvore utilizou-se como fator de ponderação o volume entre seções de cada disco. Após a secagem ao ar, as amostras destinadas às análises químicas foram transformadas em serragem e feitas determinações quantitativas de extrativos total, da lignina, das cinzas, e o teor de holocelulose foi estimado por diferença em relação à massa inicial [100% – (teor de extrativos totais + teor de lignina + teor de cinzas)]. As amostras destinadas às carbonizações foram transformadas em cavacos, e carbonizadas em forno elétrico (mufla) por 5h30min. Foram feitas determinações dos rendimentos dos produtos das carbonizações, e das propriedades físicas e químicas do carvão vegetal. Médias significativamente superiores a 1% de probabilidade de teor de lignina, teor de holocelulose, extrativos totais e de cinzas da madeira foram encontradas para as espécies Amburana cearensis Piptadenia stipulacea, sendo que esta última espécie apresentou maiores médias de teor de lignina e teor de holocelulose. O rendimento gravimétrico foi semelhante para ambas as espécies, enquanto o rendimento em líquido condensado foi significativamente superior para a Amburana cearensis. Em relação à qualidade do carvão, foram observados maiores valores de poder calorífico superior e carbono fixo para a Piptadenia stipulacea, enquanto a Amburana cearensis exibiu maiores teores de materiais voláteis e de cinzas.

‘Caatinga’ is an exclusive Brazilian biome, which features a wide variety of fauna and flora, and a good part of these are endemic varieties. Over the years, the abolition of ‘Caatinga’ by human activities has greatly reduced this biome. This fact is mainly due to the use of the energy potential of plant species without proper concern about the sustainability of it. A better understanding of the energy potential of plant species of ‘Caatinga’ enables a more appropriate management. The objective of this study was to evaluate the potential energy and the physical and chemical characteristics of wood species Amburana cearensis (Germans) A. C. Smith and Piptadenia stipulacea (Benth.) Ducke. Five trees of each species were felled, randomly sampled in ‘São Bento’ site, located in the city of Patos, Paraíba state. The trees were identified and transported to the Department of Forest Product Technology, Federal University of Campina Grande. From each tree, small discs were removed (5 cm thick) to 0 (base), 25, 50, 75 and 100% of the commercial height of the trunk (up to 5 cm in diameter) and large disks (15 cm thick) before and after each small disk, the small discs were divided into four parts, wedge-shaped, passing through the medulla. Two opposing wedges were used to determine the density and the rest was reserved for the physical and chemical wood analyses and the wood discs were destined for greater achievements of carbonizations. Basic density was determined according to the method of hydrostatic balance and to determine the basic density of each tree used as a weighting factor the volume between sections of each disk. After air drying, the samples for chemical analysis were transformed into sawdust and made quantitative determinations of total extractives, lignin, ash and holocellulose content was estimated by difference from the initial mass [100% - (content total extractives + lignin + ash)]. Samples intended for carbonizations were transformed into chips, and charred in an electric furnace (furnace) for 5 hours and 30 minutes. The income from the carbonization products as well as the physical and chemical properties of charcoal were determined. Averages significantly higher than 1% probability of lignin, holocellulose content, total extractives and ash wood were found for the species Amburana cearensis and Piptadenia stipulacea, and this latter had higher average lignin content and holocellulose content. The gravimetric yield was similar for both species, while the condensed liquid yield was significantly higher for Amburana cearensis. In relation to coal quality, higher values ​​were observed for gross calorific value and fixed carbon for Piptadenia stipulacea, while Amburana cearensis exhibited higher levels of volatiles and ash.