CONVERSÃO TERMOQUÍMICA DE RESÍDUOS LENHOSOS DO MANEJO FLORESTAL SUSTENTÁVEL DA AMAZÔNIA: QUALIDADE DO CARVÃO VEGETAL E PARÂMETROS CINÉTICOS DA PIRÓLISE
Biomassa residual, Demanda energética, Florestas tropicais, Fornos de alvenaria, Energia de ativação, Biorredutor.
O manejo florestal sustentável da Amazônia gera um volume expressivo de resíduos lenhosos com potencial para aproveitamento energético, porém a diversidade de espécies resulta em matérias-primas com propriedades físicas, químicas, energéticas e térmicas distintas. A compreensão dessa variabilidade é fundamental para otimizar a conversão termoquímica desses materiais e ampliar sua utilização na produção de biocombustíveis e biorredutores. Nesse contexto, objetivou-se avaliar o potencial energético de resíduos lenhosos provenientes do manejo florestal sustentável da Amazônia, considerando tanto suas propriedades em escala operacional quanto o comportamento cinético de sua decomposição térmica. No primeiro capítulo, foram caracterizadas onze espécies amazônicas quanto às propriedades físicas, químicas e energéticas da madeira e dos carvões produzidos em fornos de alvenaria do tipo “rabo-quente”. Foi observada ampla variabilidade interespecífica. Dinizia excelsa destacou-se pelo elevado desempenho energético volumétrico, enquanto espécies de menor densidade, como Pourouma spp., apresentaram menor eficiência. A equivalência energética demonstrou que, dependendo da espécie, podem ser necessários volumes 3,4 maiores de carvão para disponibilizar quantidade de energia equivalente àquela obtida com D. excelsa, evidenciando implicações diretas para transporte, armazenamento e utilização do biorredutor. No segundo capítulo, as onze espécies foram agrupadas de acordo com suas propriedades físico-químicas e energéticas, sendo selecionadas cinco para o estudo cinético da pirólise. As análises termogravimétricas foram conduzidas sob atmosfera inerte em cinco taxas de aquecimento, e os parâmetros cinéticos foram determinados por métodos isoconversionais, efeito de compensação cinética e seleção de modelos de reação. A decomposição ocorreu em estágios associados à devolatilização dos principais constituintes lignocelulósicos, e o aumento da taxa de aquecimento deslocou os eventos térmicos para temperaturas mais elevadas. As energias de ativação aparentes apresentaram variação ao longo da conversão, com valores médios selecionados entre 156,31 e 172,27 kJ mol⁻¹. Os fatores pré-exponenciais globais apresentaram magnitude entre 10¹⁰ e 10¹¹ s⁻¹. A validação dos tripletos cinéticos resultou em desvios inferiores a 1% para as curvas de conversão e inferiores a 10% para as taxas de conversão, demonstrando adequada capacidade de representação dos dados experimentais. Os resultados demonstram que a composição e, principalmente, as propriedades físicas da matéria-prima condicionam o desempenho energético dos resíduos amazônicos, enquanto sua composição lignocelulósica também influencia o comportamento de decomposição térmica e os parâmetros cinéticos da pirólise. A integração entre caracterização tecnológica, avaliação em escala operacional e modelagem cinética fornece subsídios para a seleção, segregação e utilização mais eficiente desses resíduos, além de disponibilizar parâmetros para modelagem, simulação e otimização de processos termoquímicos voltados à valorização energética da biomassa residual amazônica.