Carcacterização do carvão vegetal através do uso de espectroscopia no infravermelho próximo

Abstract

O presente trabalho objetivou a avaliação da espectroscopia no infravermelho próximo na determinação das propriedades do carvão vegetal, oriundo da madeira de sete espécies nativas e cinco espécies do gênero Eucalyptus. O carvão foi obtido a empregando-se métodos convencionais de laboratório, com três combinações de tempo e temperaturas finais. As suas propriedades foram correlacionadas com os espectros obtidos no infravermelho-próximo. Destacam-se a faixa compreendida entre 1500-2000 nm que, posteriormente, foi subdividida em outras três faixas menores: 1500-1600, 1700-1800 e 1900-2000 nm. Todas essas faixas apresentaram correlação com os teores de carbono fixo, matérias voláteis e poder calorífico dos carvões. A faixa 1900- 2000 nm apresentou os maiores coeficientes de correlação com as propriedades do carvão, em todas as situações analisadas. Nessa faixa, obtiveram-se os coeficientes de correlação de 0,83; 0,84; e 0,71, respectivamente, para determinação do teor de carbono fixo, matérias voláteis e poder calorífico, para as doze espécies estudadas. Analisando individualmente as espécies, os maiores coeficientes de correlação foram encontrados no clone de Eucalyptus urophylla, com 0,97; 0,96 e 0,91, respectivamente, para os teores de carbono fixo, matérias voláteis e poder calorífico. Concluiu-se que é possível predizer os teores de carbono fixo, matérias voláteis e poder calorífico do carvão de uma determinada madeira a partir da espectroscopia, utilizando pequenas faixas de comprimento de onda na região do infravermelho próximo.

The present work intended to evaluate the use of near infrared spectroscopy in the description of properties of charcoal produced from the wood of seven native Brazilian species and five species of the genus Eucalyptus. The charcoal was obtained using conventional laboratory methods in three combinations of time and final temperature and its properties were correlated with its spectra. The band between 1500-2000 nm was found promising and was, later, subdivided into three lesser bands: 1500-1600, 1700-1800 and 1900-2000 nm. All those bands are correlated with the following properties of the charcoal analyzed: fixed carbon, volatile substances and heat value. The band from 1900 to 2000 nm presented the largest correlation coefficients with the properties of the charcoal, in all situations. In that band, the coefficients of correlation reached 0.83; 0.84; and 0.71, respectively, in the determination of fixed carbon, volatile substances and heat value for the twelve species studied. When individual species were analyzed, the largest correlation coefficients were found for a clone of Eucalyptus urophylla, with 0.97; 0.96 and 0.91, respectively, for fixed carbon, volatile substances and for heat value. It was concluded that is possible to predict those charcoal properties of a certain wood sample by spectroscopy, using small wavelength bands in the area of the near infrared.