CARACTERIZAÇÃO ENERGÉTICA DO Eucalyptus benthamii

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¹Engenheiro florestal, doutor, professor Universidade Federal do Paraná, dimass@gmail.com . 
²Engenheiras florestais, professora do Instituto Federal Catarinense, bruna_florestal@yahoo.com.br. 
 3Engenheira florestal, aluna de mestrado da Universidade Federal do Paraná, nane_crisk@yahoo.com.br. 
4Engenheiro florestal, professor da Universidade do Estado de Santa Catarina, a2abc@cav.udesc.br. 
 CARACTERIZAÇÃO ENERGÉTICA DO Eucalyptus benthamii 
Maiden et Cambage 
 
 Dimas Agostinho da Silva1 
Bruna Verediana Müller2 
Elaine Cristine Kuiaski3 
Alexsandro Bayestorff da Cunha4 
 
RESUMO 
 
O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial energético da madeira e da casca de Eucalyptus 
benthamii. Foram selecionadas cinco árvores em um plantio comercial de cinco anos de idade, localizado 
no distrito de São Jorge, município de Cerro Negro, Planalto Serrano Catarinense. Das árvores 
selecionadas foram retirados discos na base e na altura do DAP e a 25, 50, 75 e 100% da altura do fuste. 
Dos discos retiraram-se as cunhas, utilizadas na determinação da densidade básica da madeira. 
Posteriormente, as cunhas foram moídas para a composição das amostras, empregadas na determinação 
do poder calorífico e da composição química da casca e madeira de E. benthamii. Por meio dos valores de 
poder calorífico e densidade básica verificados neste trabalho, se determinou a densidade energética para 
a espécie. De modo geral, os resultados obtidos para o E. benthamii assemelham-se àqueles citados na 
literatura para outras espécies do gênero Eucalyptus cultivadas no Brasil, indicando que esta espécie 
também apresenta potencial para ser utilizada como fonte de matéria prima na geração de energia. 
 
ABSTRACT 
 
The present study aimed to assess the potential energy of wood and bark of Eucalyptus benthamii. Five 
trees were selected in a commercial planting of five years old, located in São Jorge district, Cerro Negro 
city, in highland plateau of Santa Catarina state. Selected trees were removed disks at the base and height 
of the DAP and the 25, 50, 75 e 100% the height of the trunk. Discs were withdrawn wedges, used in 
determining the wood basic density. Subsequently, the wedges were ground for the composition of the 
samples, employed in the determination of the calorific value and chemical composition of bark and 
wood of E. benthamii. With calorific values and specific gravity obtained in this study, was determined 
the energy density for the species studied. The results obtained for E. benthamii are similar to those 
reported in literature for other Eucalyptus species grown in Brazil, indicating that this species also has 
potential for use as raw material for energy generation. 
 
INTRODUÇÃO 
No Brasil, os povoamentos florestais homogêneos são formados principalmente por espécies dos 
gêneros Pinus e Eucalyptus. Grande maioria dos povoamentos de Pinus localiza-se na região Sul, 
¹Engenheiro florestal, doutor, professor Universidade Federal do Paraná, dimass@gmail.com . 
²Engenheiras florestais, professora do Instituto Federal Catarinense, bruna_florestal@yahoo.com.br. 
 3Engenheira florestal, aluna de mestrado da Universidade Federal do Paraná, nane_crisk@yahoo.com.br. 
4Engenheiro florestal, professor da Universidade do Estado de Santa Catarina, a2abc@cav.udesc.br. 
enquanto os povoamentos de Eucalyptus são mais freqüentemente encontrados nas regiões Sudeste, 
Centro-Oeste e Nordeste (ROCHA, 2000). 
No entanto, devido a características como o rápido crescimento, adaptação a uma ampla faixa de 
ambientes e qualidade da madeira, tem-se verificado uma expansão no plantio de Eucalyptus para regiões 
além daquelas tradicionais, caso dos plantios de Eucalyptus benthamii Maiden et Cambage na região Sul 
do Brasil. 
 O E. benthamii foi introduzido no Brasil pela Embrapa/Florestas (Nisgoski et al., 1998). Na 
região Sul, esta espécie tem mostrado bom crescimento e resistência a geadas em plantios experimentais 
com 2 e 3 anos de idade no Estado de Santa Catarina (Higa & Pereira, 2003). Já na região de Dois 
Vizinhos, Estado do Paraná, Higa & Carvalho (1990), observaram em plantios com idade de 45 meses, 
sobrevivência de 70%, altura média de 16 m e DAP (diâmetro a altura do peito) médio de 15 cm, 
concluindo que a espécie merece atenção especial dos melhoristas. 
Porém, apesar de todos os resultados apresentados pelo E. benthamii e o aumento maciço dos 
plantios desta espécie, até o momento a sua principal utilização vem sendo o fornecimento de matéria- 
prima para as indústrias de celulose e papel, ignorando-se outras utilizações potenciais, como a geração 
de energia. 
A utilização da madeira e seus derivados para produção de energia da biomassa é um método 
prático e um recurso natural tradicional no Brasil, além de apresentar vantagens por ser renovável (fonte 
de energia limpa) e elevado potencial energético sustentável para o país. 
Segundo dados obtidos pelo BEN – Balanço Energético Nacional (2010), o consumo total de 
fontes primárias, em 2009, foi de 69.194 x 10³ tEP, sendo que, deste 68.495 x 10³ tEP destina-se ao 
consumo energético do país. 
Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial energético da madeira e 
da casca do E. benthamii, por meio da determinação da densidade básica, densidade energética, poder 
calorífico, teor de voláteis, teor de cinzas e teor de carbono fixo. 
 
MATERIAL E MÉTODOS 
 
Para a realização deste estudo foram utilizadas cinco árvores de E. benthamii, selecionadas em 
um plantio comercial de cinco anos de idade, localizado no distrito de São Jorge, município Cerro Negro, 
Planalto Serrano Catarinense. O município de Cerro Negro localiza-se a uma altitude de 996 m e o clima 
é classificado como mesotérmico úmido, com verão fresco e temperatura média entre 5°C e 18°C, 
(GOVERNO DO ESTADO DE SANTA CATARINA, 2011). O tipo de solo predominante é o 
Cambissolo álico TB (argila de atividade baixa) A húmico, de textura muito argilosa (EMBRAPA 
SOLOS, 1998). 
As árvores foram selecionadas de forma visual, considerando aspectos como o tronco 
cilíndrico e a baixa incidência de galhos. Além dos aspectos visuais das árvores, os indivíduos também 
foram selecionados com base no DAP (diâmetro a altura do peito), que deveria ser igual ao diâmetro 
médio do povoamento. De cada uma das árvores selecionadas foram retirados discos na base e na altura 
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²Engenheiras florestais, professora do Instituto Federal Catarinense, bruna_florestal@yahoo.com.br. 
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do DAP e a 25, 50, 75 e 100% da altura do fuste. Posteriormente, de cada um dos discos retirou-se uma 
cunha, abrangendo o tronco das árvores desde a medula até a casca. A seguir, parte do material foi picado 
e moído para formar as amostras com granulometria inferior a 200mesh, que posteriormente foram 
utilizadas na determinação do poder calorífico e composição química. 
Para a determinação da densidade básica da madeira, foram usadas as cunhas das árvores 
selecionadas, por meio da relação entre o peso saturado e peso absolutamente seco, utilizando-se o 
método do teor de umidade máximo de Smith (SMITH, 1954; FOELKEL, BRASIL & BARRICHELO, 
1971). A densidade energética da madeira foi calculada com base nos valores da densidade básica e poder 
calorífico da madeira, obtidos neste estudo (Equação 1). 
 
DE = DB * PCS (Equação 1) 
 
Onde: 
DE = Densidade Energética (kcal/ m³); 
DB = Densidade Básica (kg/ m³); 
PCS = Poder CaloríficoSuperior (kcal/ kg). 
 
 Para a realização das demais análises energéticas, das cunhas absolutamente secas, com 
o auxílio do formão, retiraram-se pequenas partículas de casca e de madeira, para posterior composição 
das amostras. 
 O poder calorífico superior (PCS) foi determinado a partir do método da bomba 
calorimétrica, modelo C5000 1 Cooling System, IKA Werke, com principio de funcionamento adiabático, 
isoperibólico ou dinâmico, utilizando amostras de aproximadamente 0,5 gramas. A norma utilizada foi a 
NBR 8633 de 1984. 
 Na caracterização da composição química da madeira utilizou-se a norma NBR 8112 de 1986, 
permitindo a quantificação dos teores de carbono fixo, materiais voláteis e cinzas. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
 Os resultados médios das características determinadas para madeira, bem como o desvio 
padrão (SD) e coeficiente de variação (%) estão apresentados na Tabela 1. 
 
Tabela 1. Valores médios, desvio padrão e coeficientes de variação das propriedades avaliadas da madeira 
e da casca do Eucalyptus benthamii. 
Avaliação da madeira 
Característica Média Desvio Padrão Coeficiente de Variação 
Densidade básica (kg m-3) 469 0,031 6,5 
Densidade energética (kcal m-3) 2193,0 155,1 7,1 
Poder calorífico superior (kcal kg-1) 4677,6 106,9 2,3 
Teor de carbono fixo (%) 16,0 2,3 14,2 
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Teor de materiais voláteis (%) 84,0 2,3 2,7 
Teor de cinzas (%) 0,251 0,002 8,4 
Avaliação da casca 
Característica Média Desvio Padrão Coeficiente de Variação 
Poder calorífico superior (kcal kg-1) 4129,1 193,3 4,7 
Teor de carbono fixo (%) 23,9 2,5 10,3 
Teor de substâncias voláteis (%) 76,1 2,3 3,1 
Teor de cinzas (%) 4,4 0,3 6,7 
 
A densidade básica é uma das principais características tecnológicas da madeira, sendo que 
madeiras mais densas apresentam maior poder calorífico por unidade de volume (PEREIRA et al, 2000). 
A densidade básica média da madeira de Eucalptus benthamii determinada (469 kg m-3) foi 
superior a densidade básica encontrada para a espécie aos quatro anos por Pereira et al (2000), onde o 
valor obtido foi de 403 kg m-3. Já Alves et al (2011), utilizando indivíduos de sete anos, observaram a 
densidade básica de 472 kg m³. 
Quando comparada a outras espécies de eucaliptos, a densidade básica determinada para a 
madeira neste estudo mostrou-se superior a densidade básica do Eucalyptus grandis (391 kg m-3) (BRITO 
et al, 1983) e do Eucalyptus dunni (444 kg m-3) (PEREIRA et al, 2000), porém foi inferior a densidade 
básica do Eucalyptus. viminalis (489 kg m-3) observada por Sturion et al (1988). 
Segundo Lima et al (2011) a densidade energética considera a energia contida num 
determinado volume de madeira. Para o Eucalyptus. benthamii a densidade energética média determinada 
para a madeira foi de 2193,0 kcal m-3, apresentando-se levemente inferior ao valor encontrado por Lima 
et al (2007) ao avaliar indivíduos de seis anos, onde o valor obtido foi de 2222,0 kcal m-3. A semelhança 
entre os valores pode estar relacionada à idade dos povoamentos avaliados, ponderando que a diferença 
entre estes é apenas de um ano de idade. 
De acordo com Sturion & Tomaselli (1990), o poder calorífico superior diz respeito a máxima 
produção de energia obtida na queima de um determinado material, considerando que este no momento 
da queima está teoricamente isento de água. 
O poder calorífico superior médio da madeira observado foi de 4677,6 kcal kg-1. Vale et al 
(2000) ao avaliarem a madeira de Eucalyptus grandis verificaram o valor de 4641,0 kcal kg-1. Lima et al 
(2011) encontraram valor semelhante (4681,0 kcal kg-1) utilizando indivíduos coletados no Estado do 
Paraná. 
Considerando a revisão bibliográfica realizada por Quirino et al (2004), observou-se que a 
madeira de Eucalyptus benthamii apresentou poder calorífico superior intermediário aos valores 
apresentados pelas 16 espécies de eucaliptos mencionadas nessa revisão, onde os valores variaram de 
5023,0 a 4217,0 kcal kg-1. 
O teor de carbono fixo médio da madeira foi de 16%, semelhante ao da madeira de Eucalyptus 
saligna (16,7%) e superior ao da madeira de Eucalyptus camaldulensis (13,4%) e de Eucayptus grandis 
(9,6%) avaliados entre os quatro e cinco anos de idade (BRITO & BARRICHELO, 1978). 
¹Engenheiro florestal, doutor, professor Universidade Federal do Paraná, dimass@gmail.com . 
²Engenheiras florestais, professora do Instituto Federal Catarinense, bruna_florestal@yahoo.com.br. 
 3Engenheira florestal, aluna de mestrado da Universidade Federal do Paraná, nane_crisk@yahoo.com.br. 
4Engenheiro florestal, professor da Universidade do Estado de Santa Catarina, a2abc@cav.udesc.br. 
De acordo com Brito & Barrichelo (1978) o teor de substâncias voláteis médio da madeira de 
Eucalyptus benthamii (84%) observado neste estudo foi inferior ao da madeira de E. grandis (89,9%) e 
superior ao da madeira de Eucalyptus saligna (77,5%) e de Eucalyptus camaldulensis (79,8%). 
O teor de cinzas médio da madeira verificado foi de 0,25%. Considerando-se a revisão 
bibliográfica realizada por Barcelos et al (2005), o teor de cinzas verificado para o Eucalyptus benthamii 
é inferior ao teor de cinzas da madeira apurado para outras espécies do gênero Eucalyptus, como o E. 
camaldulensis (0,5%), o E. citriodora (1,6%), o E. grandis (0,6%), o E. saligna (0,5%) e o E. urophila 
(0,9%). 
Quanto as avaliações energéticas da casca, o poder calorífico superior médio apurado (4129,1 
kcal kg-1) mostrou-se superior ao da casca de E. saligna (3892 kcal kg-1), proveniente de um povoamento 
de oito anos e meio de idade, no Estado de São Paulo (COUTO et al, 1984). O poder calorífico superior 
médio da casca de Eucalyptus benthamii foi inferior ao encontrado para madeira da espécie. Resultados 
diferentes foram encontrados na avaliação desse parâmetro por Vale et al (2002) na caracterização 
energética da madeira e da casca de 47 espécies nativas do cerrado, onde no geral os valores obtidos para 
o poder calorífico superior da casca mostraram-se mais elevados do que aqueles obtidos para a madeira. 
Segundo Brito & Barrichelo (1978), o teor de carbono fixo médio observado para a casca de 
Eucalyptus benthamii (23,9%) está acima do valor determinado para a casca de cinco espécies de 
Eucalyptus, cujos valores variaram de 14,4% (Eucalyptus microcorys) a 17,7% (Eucalyptus saligna). 
Vale et al (2002) encontrou para espécies nativas do cerrado o valor médio de teor de carbono fixo na 
casca de 25,9%. 
Já o teor de substâncias voláteis médio observado para a casca Eucalyptus benthamii foi de 
76,1%, sendo igual ao valor verificado para a casca de Eucalyptus saligna e inferior ao da casca de 
Eucayptus grandis (79,1%)(BRITO & BARRICHELO, 1978). Verificou-se ainda que o teor de 
substância voláteis da casca de Eucalyptus benthamii foi inferior ao da madeira. Esta relação está de 
acordo com o que foi verificado por Brito & Barrichello (1978) e Vale et al (2002) em estudos 
semelhantes, porém realizado com outras espécies. 
Quanto ao teor de cinzas médio da casca de Eucalyptus benthamii, o valor observado foi de 
4,40%. Brito & Barrichelo (1978), em um estudo sobre as características do eucalipto como combustível, 
encontraram valores que variaram de 6,40 %(Eucalyptus grandis) a 1,34 % (Eucalyptus resinifera). 
Foi possível verificar que tanto o teor de cinzas, como o teor de carbono fixo dacasca de E. 
benthamii, monstraram-se superiores aos valores obtidos no presente trabalho para a madeira de E. 
benthamii. O mesmo foi observado por Brito & Barrichelo (1978) para diferentes espécies de eucalipto e 
por Vale et al (2002) para espécies nativas do cerrado. 
 
 
CONCLUSÕES 
 
¹Engenheiro florestal, doutor, professor Universidade Federal do Paraná, dimass@gmail.com . 
²Engenheiras florestais, professora do Instituto Federal Catarinense, bruna_florestal@yahoo.com.br. 
 3Engenheira florestal, aluna de mestrado da Universidade Federal do Paraná, nane_crisk@yahoo.com.br. 
4Engenheiro florestal, professor da Universidade do Estado de Santa Catarina, a2abc@cav.udesc.br. 
No geral, tanto as características energéticas da madeira, como as características energéticas da 
casca avaliadas para o Eucalyptus benthamii apresentaram resultados semelhantes aos obtidos para outras 
espécies do gênero Eucalyptus cultivadas no Brasil para a geração de energia. 
Dessa forma, o Eucalyptus benthamii também pode ser indicado como matéria-prima para a 
geração de energia. 
No entanto, para uma análise mais completa a respeito desta utilização energética, faz-se 
necessária a realização de novos estudos sobre florestas energéticas usando a espécie, o desempenho na 
obtenção de carvão vegetal e análise da composição de cinzas. 
 
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