VERSAO_FINAL_Monografia_Alice_SEMA

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ALICE NERI DA SILVA SOUSA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RIO BRANCO – ACRE 
2019 
Crescimento e produção de eucalipto na região sudeste do 
Estado do Acre 
CARACTERIZAÇÃO DO POTENCIAL ENERGÉTICO DO 
BIOCARVÃO DA ESPÉCIE Attalea tessmannii (COCÃO) 
PRODUZIDO NA AMAZÔNIA OCIDENTAL BRASILEIRA 
ALICE NERI DA SILVA SOUSA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RIO BRANCO – ACRE 
2019
CARACTERIZAÇÃO DO POTENCIAL ENERGÉTICO DO 
BIOCARVÃO DA ESPÉCIE Attalea tessmannii (COCÃO) 
PRODUZIDO NA AMAZÔNIA OCIDENTAL BRASILEIRA 
Monografia apresentada ao Curso de Graduação em 
Engenharia Florestal, Centro de Ciências Biológicas 
e da Natureza, Universidade Federal do Acre, como 
parte das exigências para a obtenção do título de 
Engenheiro Florestal. 
„ 
Orientadora: Prof. Dra. Keiti Roseani Mendes Pereira 
Coorientador:Prof. Dr. Francisco Ananias Dias Júnior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aos meus pais e amigos que se 
mantiveram ao meu lado nesta etapa 
importante da minha vida 
Dedico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Central da UFAC 
 
 
S725c Sousa, Alice Neri da Silva, 1996 - 
Caracterização do potencial energético do biocarvão da espécie Attalea 
tessmannii (Cocão) produzido na Amazônia Ocidental brasileira / Alice Neri da 
Silva Sousa; orientadora: Drª. Keiti Roseani Mendes Pereira. – 2019. 
60 f.: il.; 30 cm. 
 
Monografia (Graduação) – Universidade Federal do Acre, Centro de Ciências 
Biológicas e da Natureza, Curso de Engenharia Florestal. Rio Branco, 2019. 
Inclui referências bibliográficas. 
 
1. Bioenergia. 2. Palmeiras. 3. Carbonização. I. Pereira, Keiti Roseani 
Mendes (orientadora). II. Título. 
 
 
CDD: 631 
 
Bibliotecária: Nádia Batista Vieira CRB-11º/ 882 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradeço a Deus pelo dom da vida e por permitir que eu chegasse ao final da 
graduação, por ter me dado saúde e sabedoria para lidar com as adversidades 
durante o caminho. 
Agradeço à minha família, em especial aos meus pais, Jeane Neri e Carlos 
Clay, obrigada pelo exemplo de caráter, honestidade e força, por sempre estarem ao 
meu lado, me incentivarem a estudar e correr atrás dos meus objetivos profissionais, 
por formarem o meu caráter, me ensinando sempre a ter perseverança e fé diante 
das circunstâncias. 
Agradeço aos colegas da graduação que estiveram presentes nessa 
caminhada, me acompanhando nas disciplinas, atividades de campo, trabalhos em 
grupo e em momentos de descontração fora da universidade, em especial à Ana 
Pâmela, Luan Rocha, Santino, Thalyson Maciel, Pedro Henrique, Pedro Lucas, 
Paloma Izaldino, Maria Rosália, Artur Lopes, Michaela Queiroz, Lair Cristina, Victória 
Carolina, Rosangela Santos, Adriano Paiva, João Lucas, Janaira Souza, Jordan 
Felix. 
Agradeço aos colegas que se tornaram amigos e irmãos, obrigada por 
aturarem meus dramas, reclamações e por me ouvirem quando foi necessário, em 
especial à Cintia Rodrigues, Gabriela Matos, Anderson Araújo, Edmundo Junior, 
Elsilene Thaynara, Elaine Dutra, Jaqueline Lins, Cristaianny Nogueira, Shayra 
Millena e Anna Bellatriz. 
Agradeço a todos os professores que me deram aula na graduação por todo 
conhecimento que me foi passado, em especial aos que foram meus orientadores 
Henrique Mews, Zenobio Silva, Ananias Junior e Keiti Roseani. Agradeço também 
ao total apoio da SEMA (Secretaria do Meio Ambiente do Acre) e COOPERMOGNO, 
em especial ao seu Francisco pela recepção na cooperativa e nas áreas de coleta 
dos frutos e dona Valéria por ter sido solícita sempre que precisei tirar dúvidas. 
Agradeço em especial à minha orientadora por todo conhecimento 
profissional, pelo auxílio e principalmente pela amizade que cresceu entre nós, 
obrigada pelas conversas, conselhos e brincadeiras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Eu sou carvão! 
E tu arrancas-me brutalmente do chão 
e fazes-me tua mina, patrão. 
 
Eu sou carvão! 
E tu acendes-me, patrão, 
para te servir eternamente como força motriz 
mas eternamente não, patrão. 
 
Eu sou carvão 
e tenho que arder sim; 
queimar tudo com a força da minha combustão. 
 
Eu sou carvão; 
tenho que arder na exploração 
arder até às cinzas da maldição 
arder vivo como alcatrão, meu irmão, 
até não ser mais a tua mina, patrão. 
 
Eu sou carvão. 
Tenho que arder 
Queimar tudo com o fogo da minha combustão 
Sim! 
Eu sou o teu carvão, patrão. 
Grito Negro (José Craveirinha) 
 
RESUMO 
 
 
 
O carvão vegetal utilizando matérias-primas de produtos florestais não- madeireiros 
contribui para uma produção não destrutiva da floresta, além de incentivar o 
extrativismo das populações tradicionais das unidades de conservação. O objetivo 
do presente trabalho foi caracterizar o potencial do biocarvão da espécie Attalea 
tessmannii produzido em forno do tipo “rabo quente” em diferentes bateladas 
proveniente da COOPERMOGNO em Tarauacá, Acre. Para isso, foram coletadas 
amostras de biocarvão de cocão de diferentes carbonizações na COOPERMOGNO. 
Foram analisados: a densidade a granel, os teores de umidade (TU), materiais 
voláteis (TMV), cinzas (TCZ) e carbono fixo (TCF) e o Poder Calorífico Superior 
(PCS), Inferior (PCI) e Útil (PCU). O biocarvão de cocão apresentou densidade a 
granel de 330Kg/m³. Os teores médios apresentaram TU (4,22%), TMV (5,94%), 
TCZ (20,65%) e TCF (72,11%). O PCS foi de 7.323,40 kcal/kg, PCI de 
7.019,40kcal/kg e PCU de 7.002,99kcal/kg. Valores estes semelhantes aos 
encontrados na literatura para carvões vegetais de outras matérias-primas. As 
propriedades avaliadas na análise química e o poder calorífico superior indicaram 
uma aptidão da espécie Attalea tessmannii para produção de biocarvão, 
apresentando potencial para comercialização. 
 
Palavras-chave: bioenergia, palmeiras, Amazônia; carbonização; produto não 
madeireiro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
Charcoal using raw materials from non-timber forest products contributes to non-
destructive forest production and encourages the extraction of traditional populations 
from protected areas. The objective of the present work was to characterize the 
potential of Attalea tessmannii biochar from the hot tail oven in different batches from 
COOPERMOGNO in Tarauacá, Acre. For this, samples of carbon dioxide from 
different carbonizations were collected from COOPERMOGNO. We analyzed: bulk 
density, moisture (TU), volatile materials (TMV), ash (TCZ) and fixed carbon (TCF) 
and Higher Calorific Power (PCS), Lower (PCI) and Useful (PCU) . The pooping 
biochar presented bulk density of 330kg / m³. The average contents presented TU 
(4.22%), TMV (5.94%), TCZ (20.65%) and TCF (72.11%). The PCS was 7,323.40 
kcal / kg, PCI of 7,019.40kcal / kg and PCU of 7,002.99kcal / kg. These values are 
similar to those found in the literature for charcoal from other raw materials. The 
properties evaluated in the chemical analysis and the higher calorific value indicated 
an Attalea tessmannii species suitability for biochar production, presenting potential 
for commercialization. 
 
Keywords: bioenergy, palm trees, Amazon; carbonization; non-timber product. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1: A – Indivíduo adulto; B – Plântula; C – Cacho e D – Frutos.......................16 
Figura 2: Mapa de localização da COOPERMOGNO no Complexo de Florestas 
Estaduais do Rio Gregório – CFERG, município de Tarauacá, 
Acre............................................................................................................................30 
Figura 3: A –Transporte dos frutos de cocão utilizando caçoá. B – Frutos após serem 
cortados ao meio. C – Frutos após a extração da castanha 
(endocarpo)................................................................................................................31Figura 4: Forno do tipo “rabo-quente”........................................................................31 
Figura 5: Partes constituintes do fruto de Attalea tessmannii. ..................................32 
Figura 6: Armazenamento dos sacos de biocarvão de cocão em cima de palletes..33 
Figura 7: Equipamentos utilizados nas análises: A – Balança analítica de precisão; B 
–Bomba calorimétrica; C – Dessecador; D – Estufa; E – Forno mufla......................33 
Figura 8: A – Medição das dimensões do recipiente para determinação de volume. B 
– Pesagem biocarvão de cocão embalança mecânica manual.................................35 
Figura 9: Cadinho de porcelana e peneiras utilizados no processo de preparo da 
amostra.......................................................................................................................35 
 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 1 – Carvões vegetais de diferentes tipos de materiais lignocelulósicos quanto 
ao Teor de umidade (TU) e Densidade a granel. ...................................................... 23 
Tabela 2 – Diferentes tipos de materiais lignocelulósicos quanto ao Teor de lignina, 
de extrativos, de holocelulose e cinzas. .................................................................... 24 
Tabela 3 – Diferentes tipos de materiais lignocelulósicos quanto ao teor de carbono 
(C), oxigênio (O) e hidrogênio (H). ............................................................................ 25 
Tabela 4 – Diferentes tipos de materiais lignocelulósicos quanto ao Teor de materiais 
voláteis (TMV), teor de cinzas(TCZ) e teor de carbono fixo (TCF). ........................... 27 
Tabela 5 – Diferentes tipos de materiais lignocelulósicos quanto ao poder calorífico 
superior (PCS), inferior (PCI) e útil (PCU). ................................................................ 29 
Tabela 6 - Tratamentos e períodos de armazenamento do biocarvão de cocão....... 33 
Tabela 7 -. Resultados da análise química imediata do biocarvão de cocão. ........... 40 
Tabela 8 - Resultados das médias do Poder calorífico superior (PCS), poder 
calorífico inferior (PCI) e poder calorífico útil (PCU)do biocarvão de cocão. ............. 43 
Tabela 9 - Valores comparativos entre poder calorífico superior (PCS) entre a 
literatura do presente trabalho. .................................................................................. 44 
Tabela 10 – Comparação entre o biocarvão de cocão e os carvões vegetais de uso 
doméstico comercializados nos estados Acre, Santa Catarina, Paraíba, Pará e Mato 
Grosso. ...................................................................................................................... 47 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................ 11 
1.1. OBJETIVOS DA MONOGRAFIA .................................................................... 14 
1.1.1. Objetivo geral ................................................................................................. 14 
2. REVISÃO DE LITERATURA........................................................................... 15 
2.1. COCÃO (Attalea tessmannii) ........................................................................ 15 
2.2. CARBONIZAÇÃO DA BIOMASSA ................................................................. 16 
2.3. PALMEIRAS COMO FONTE PARA BIOENERGIA ....................................... 20 
2.4. POTENCIAL ENERGÉTICO DO CARVÃO VEGETAL .................................. 22 
 2.4.1 PROPRIEDADES FÍSICAS .................................................................... 22 
 2.4.2 PROPRIEDADES QUÍMICAS ................................................................ 23 
 2.4.3 PROPRIEDADES ENERGÉTICAS ........................................................ 28 
3. MATERIAL E MÉTODOS................................................................................ 30 
 3.1. ÁREA DE ESTUDO ................................................................................. 30 
 3.2 ETAPAS PARA OBTENÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA PARA PRODUÇÃO 
DE BIOCARVÃO. ................................................................................................................. 30 
 3.3PROCESSO DE CARBONIZAÇÃO ........................................................... 31 
 3.4. ANÁLISE DO BIOCARVÃO ..................................................................... 33 
 3.4.1 Densidade a granel ........................................................................ 34 
 3.4.2 Análise química imediata .............................................................. 35 
 3.4.3 Análise do poder calorífico ........................................................... 37 
 3.5 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL ......................................................... 38 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ...................................................................... 39 
 4.1.DENSIDADE A GRANEL .......................................................................... 39 
 4.2. ANÁLISE QUÍMICA IMEDIATA .............................................................. 39 
 4.3. ANÁLISE DO PODER CALORÍFICO ...................................................... 43 
 4.4. COMPARAÇÃO DO BIOCARVÃO DE COCÃO COM CARVÕES 
VEGETAIS DE USO DOMÉSTICO ........................................................................... 45 
5. CONCLUSÃO ................................................................................................. 48 
6. REFERÊNCIAS ............................................................................................... 49 
 
 
 
11 
1. INTRODUÇÃO 
No Brasil, as palmeiras apresentam ampla distribuição, ocorrendo em 
diversas tipologias florestais. A família Arecaceae tem aproximadamente 189 
gêneros e 3000 espécies, destes 29 gêneros e 132 espécies ocorrem no Brasil. 
(LORENZI et al., 1996). No Acre das 18 tipologias florestais ocorrentes, 12 
apresentam palmeiras, abrangendo cerca de 86% do território do estado (ACRE, 
2010). 
As palmeiras produzem uma séria de produtos: alimento (frutos comestíveis, 
palmitos, óleos), artesanato, fibras, cosméticos e carvão. O IBGE (2013) cita alguns 
produtos PFNM‟s de palmeiras no Brasil, se destacando entre eles: o fruto do açaí 
(Euterpe spp.), amêndoa do babaçu (Attalea speciosa), piaçava (Attalea funifera), 
amêndoa do cocão (Attalea tessmanii), pó e cera de carnaúba (Copernicia 
prunifera), palmito, buriti (Mauritia flexuosa), ouricuri (Syagrus coronata) e amêndoa 
de tucum (Astrocaryum vulgare). Podem ser mencionados, fruto e fibra do coco 
verde (Cocos nucifera), fruto da pupunha (Bactris gasipaes), da bacaba 
(Oenocarpus bacaba) e patauá (Oenocarpus bataua), entre outros. 
Hoje o Brasil está entre os países que mais utilizam energias renováveis, e se 
tratando da bioenergia, um dos produtos que mais se destaca é o carvão vegetal e a 
lenha. A origem de sua matéria-prima em sua grande maioria é proveniente de 
florestas energéticas (Eucalyptus e Pinus) ou de resíduos madeireiros de espécies 
nativas (BRITO; BARRICHELO, 2006). O uso de outras partes da árvore (não 
madeiráveis) vêm como uma alternativa para diminuir a pressão sobre as florestas 
nativas, além de ser utilizada como aproveitamento de resíduos que antes não 
tinham outra destinação senão o descarte, como por exemplo, o endocarpo do 
babaçu (Attalea speciosa), o caroço do açaí (Euterpe spp.) e o mesocarpo e 
endocarpo do cocão (Attalea tessmannii). Além disso, é importante salientar que 
grande parte da produção de produtos não madeireiros são realizadas por 
populações tradicionais que trabalham com o extrativismo, sendo consolidada uma 
cadeia produtiva de bioenergia extrativista, esta pode ser incluída nos planos de 
manejo comunitário e aumentando a renda dessas populações. 
As palmeiras participam, na sua grande maioria, de economias extrativistas 
representandouma riqueza para o Brasil e países tropicais. A perspectiva dos 
12 
biocombustíveis voltado para as palmeiras, abrem possibilidades de se produzir 
óleos, álcool e carvão de biomassa cultivada. 
O carvão vegetal é amplamente utilizado para diversos fins, tais como: cocção 
de alimentos, lareiras, termoelétricas, indústria cimenteira, purificação de água e 
bebidas, indústria farmacêutica, siderúrgica e metalúrgica, filtros de máscaras contra 
gases, dentre outros. 
Em 2012, o consumo atingiu cerca de 33 milhões de metros cúbicos desse 
insumo, sendo que mais de dois terços desse volume foi destinado às indústrias 
siderúrgicas e metalúrgicas, sobretudo no Estado de Minas Gerais, que produziu o 
correspondente a 85% do total de carvão vegetal oriundo de florestas energéticas 
(5,1 milhões de toneladas), enquanto em florestas nativas, a produção foi inferior 
com 1,2 milhões de toneladas (BRASIL, 2013; IBGE, 2013; DIAS JÚNIOR et al., 
2015). 
A maioria do carvão vegetal produzido é carbonizado em fornos artesanais, 
mesmo provenientes de florestas energéticas para escala industrial de produção, 
essa condição faz com que a qualidade do carvão vegetal se torne duvidosa devido 
a falta de controle na temperatura durante a carbonização, produzindo um material 
heterogêneo, diferindo principalmente em densidade, umidade, composição química, 
friabilidade, resistência mecânica, reatividade e higroscopicidade (COUTINHO; 
FERRAZ, 1988; ROSA et al., 2012). Além de outros fatores como impurezas, taxa 
de aquecimento e pressão que também afetam o rendimento e a qualidade do 
carvão produzido (CARNEIRO et al., 2013). 
Para ser considerado de boa qualidade para o uso doméstico o carvão 
vegetal, deve conter: alta densidade relativa aparente; alto teor de carbono fixo; alto 
poder calorífico; baixa umidade; baixo teor de materiais voláteis e baixo teor de 
cinzas (RIBEIRO e VALE, 2006). Durante o processo de carbonização, a fumaça 
contém inúmeras substâncias tóxicas que podem causar câncer, mutações 
genéticas e desregular o sistema endócrino, considerando este fato, produtos mal 
carbonizados afetam negativamente a saúde humana do consumidor (PENNISE et 
al., 2001). 
O Estado de São Paulo criou uma resolução chamada “Selo Premium de 
Carvão Vegetal”, a qual atribui requisitos mínimos de qualidade para as 
características do carvão vegetal para cocção de alimentos e para o atendimento de
13 
exigências legais, ambientais e sociais durante a sua produção. Apesar de haver 
diversos estudos sobre este tema, ainda não há planos estratégicos de controle de 
qualidade padronizado, nem legislação vigente que estejam voltados para 
averiguação do carvão através da rastreabilidade, do forno até o consumidor final. 
(DIAS JÚNIOR, 2018). 
A escassez de informações do potencial de palmeiras para fins energéticos e 
falta de pesquisas sobre a espécie Attalea tessmannii referentes à qualidade do 
biocarvão, mostra a contribuição do presente estudo. 
14 
HISTÓRICO DA COOPERATIVA COOPERMOGNO 
A Coopermogno foi criada no ano de 2010, sua sede está situada na BR 364, 
dentro dos limites da Floresta do Mogno, município de Tarauacá. Atualmente conta 
com 23 cooperados, são moradores das 3 florestas (FE do Mogno, Rio Liberdade e 
Rio Gregório). 
A Cooperativa foi criada com o intuito de apoiar a produção agroextrativista e 
criar mais oportunidades de beneficiamento e comercialização para os moradores do 
CFERG e entorno, para ajudar a melhorar a renda e aumentar a oferta de trabalho, 
sendo alternativa de aproveitamento do potencial dos recursos naturais sem 
degradar a floresta, principalmente com produtos não madeireiros como o cocão 
(Attalea tessmannii), farinhas, óleos, dentre outras partes da planta que podem ser 
usadas. E a longo prazo espera alcançar capacidade de oferecer um bom portfólio 
de serviços e produtos. 
Pensando nisso, atualmente a coopermogno está com um projeto de 
construção da cadeia produtiva do cocão para produção de óleo e carvão do fruto, 
este projeto está sendo auxiliado pela SEMA e financiado pelo BID, que estão 
coordenando as atividades da cooperativa, auxiliando em todas as burocracias 
necessárias para legalização e efetivação deste mercado, além de estruturar a 
cooperativa com os equipamentos adequados para a produção 
Por ser a Coopermogno uma iniciativa jovem, ainda não há tantas iniciativas 
executadas, e este projeto seria uma grande alavanca para obtenção de 
equipamentos e capacitação de cooperados e corpo técnico, para assim se 
solidificar no mercado e poder cumprir com os objetivos de criação. 
Projetos que participaram: SEDENS repassou o dinheiro a Coopermogno que 
acompanhou e coordenou o georreferenciamento e construção de 70 açudes para 
piscicultura no CFERG, a SEAPROF ofereceu 40 h de máquina/tratorista, e o 
produtor beneficiado com o açude oferecia a contrapartida de combustível e 
alimentação da equipe. 
 
14 
1.1. OBJETIVOS DA MONOGRAFIA 
1.1.1. Objetivo geral 
Caracterizar o potencial do biocarvão da espécie Attalea tessmannii para 
cocção de alimentos produzido em forno do tipo “rabo quente” em diferentes 
bateladas. 
1.1.2. Objetivos específicos 
 Determinar a densidade a granel do biocarvão do cocão; 
 Determinar a qualidade química imediata do biocarvão do cocão; 
 Determinar o poder calorífico do biocarvão do cocão; 
 Comparar as características energéticas do biocarvão do cocão com carvões 
vegetais para uso doméstico. 
 
 
15 
2. REVISÃO DE LITERATURA 
2.1. COCÃO (Attalea tessmannii) 
A espécie Attalea tessmannii Burret, conhecida popularmente por cocão, 
coco-palmeira, pindobassu, entre outros pertence à família botânica Arecaceae. A. 
tessmannii é encontrada na Amazônia brasileira (na região do Vale do Juruá estado 
do Acre e no oeste do Amazonas) e na fronteira com o Peru, inserida em florestas 
tropicais úmida de terra firme (LORENZI, 2010). 
O caule da espécie é solitário com indivíduos medindo de 12 a 24 metros de 
altura e 25 a 46 centímetros de diâmetro. As folhas são pinadas, eretas, em 
pequeno número com até 10 metros de comprimento e dispostas agrupadas e em 
diferentes planos. As inflorescências são interfoliares, estaminadas e andróginas na 
mesma planta. As flores estaminadas são distribuídas em pares e inseridas em 
espiral ao longo dos ramos florais da inflorescência, ao contrário do padrão comum 
no qual se inserem somente em um dos lados dos ramos. Os frutos são oblongos, 
de coloração marrom, medindo de 11 a 15 centímetros de comprimento e de 4,5 a 
5,5 centímetros de diâmetro, dotado ou não de perianto quando os frutos maduros 
caem, contém de 1 a 3 sementes. As sementes são amêndoas inseridas em 
cavidades rodeadas por uma área livre de feixes fibrosos (LORENZI, 2010). A 
frutificação ocorre de dezembro a abril quando os frutos maduros caem. Devido a 
variabilidade genética, a quantidade de cachos por indivíduo e de frutos por cacho 
são variáveis, podendo ter de 1 a 3 cachos, contendo de 70 a 80 frutos cada. 
O cocão possui diversas utilidades, suas folhas são utilizadas para cobertura 
de casas rústicas, as amêndoas são comestíveis e também são utilizadas para 
extração do óleo que é popularmente utilizado na culinária local. O mesocarpo e 
endocarpo são carbonizados para produção do biocarvão (LORENZI, 2010). 
No Complexo de Florestas Estaduais do Rio Gregório, além da extração das 
amêndoas para produção de óleo (utilizado na culinária) e a torta (resíduo da 
extração do óleo) para produção de ração animal, também é produzido o biocarvão 
do mesocarpo e endocarpo do fruto, o qual está se tornando uma cadeia produtiva 
consolidada, todas essas atividades são realizadas pela cooperativa 
COOPERMOGNO, organizada por moradores do próprio complexo, os quais 
também são responsáveis pela coleta e armazenamento dos frutos, além da 
produção do óleo e do biocarvão. 
16 
 
 
Figura 1: A – Indivíduoadulto; B – Plântula; C – Cacho e D – Frutos. 
 Fonte: a autora (2019). 
 
2.2. CARBONIZAÇÃO DA BIOMASSA 
 A carbonização também chamada de pirólise, combustão ou destilação 
seca, a qual é um processo físico-químico destrutivo da madeira onde há ruptura da 
estrutura molecular original em um ambiente sob ação do calor, com pouco ou 
nenhum oxigênio, ou seja, processo de decomposição química por calor em uma 
atmosfera não oxidante. Além disso, a carbonização consiste em concentrar o 
carbono e expulsar o oxigênio, consequentemente aumentando o conteúdo 
energético do carvão vegetal (BRAGA, 1992; ROCHA e KLITZKE, 1998; 
FROEHLICH e MOURA, 2014). 
Para obtenção do carvão vegetal, a matéria-prima passa pelo processo de 
pirólise em diferentes temperaturas para degradação de seus componentes 
químicos. Segundo Oliveira et al. (2013) e Brito (1990), esse processo consiste em 
seis fases: 
17 
a) Fase 1: fase endotérmica, onde ocorre a secagem da madeira, liberação de vapor 
dágua em até 200ºC. 
b) Fase 2: fase endotérmica, ocorre a degradação das hemiceluloses e eliminação 
de gases, até 275ºC 
c) Fase 3: fase exotérmica, caracterizada pela degradação da celulose, grande 
produção e volatilização de gases e formação do carvão vegetal, até 400ºC. 
d) Fase 4: fase exotérmica, ocorre a redução de emissão de gases, eliminação do 
restante dos gases voláteis e aumento na concentração de carbono no carvão 
vegetal, até 500ºC. 
O método de carbonização está entre os fatores que influenciam na 
qualidade do carvão vegetal, através da variação de temperatura utilizada no 
processo, taxa de aquecimento e pressão dentro do forno. Além destes fatores, 
também podem ser citados, os fatores intrínsecos à matéria-prima como a 
densidade básica, o teor de umidade e a composição química (TRUGILHO, 2015; 
FROEHLICH e MOURA, 2014). 
A carbonização deste produto pode ser feita em diversos tipos de fornos, tais 
como: a) caieiras que consiste em cavar um buraco no solo preenchendo-o com 
terra; b) fornos de alvenaria divididos em superfície com ou sem câmara externa, o 
qual consiste em um forno com copa em formato de abóboda com uma chaminé, de 
rabo-quente semelhante ao anterior sem a presença de chaminé e de encosta 
indicado para locais de relevo acidentado se aproveitando do desnível do terreno; c) 
fornos metálicos os quais podem ser portáteis (dependendo da localização da área 
de extração da matéria-prima, dos custos de transporte e mão-de-obra), 
semicontínuo (uso de vários cilindros, enquanto um esfria, o outro é carregado com 
lenha) e contínuo (retorta) que são cilíndricas câmaras verticais ou horizontais 
construídas com chapas de aço, de custo elevado que fazem o controle da 
carbonização e proporcionam a coleta dos gases e do licor pirolenhoso (SANTOS, 
2007; ROCHA; KLITZKE, 1998). 
Mesmo que atualmente haja tecnologia para uso de fornos mais produtivos, 
nas grandes indústrias produtoras de carvão vegetal, ainda são utilizados fornos 
artesanais, mesmo que apresentem baixo rendimento gravimétrico e emissões não 
controladas de gases poluentes para o ambiente. Esse tipo de forno também não há 
controle e padronização de temperatura na carbonização, o que afeta diretamente 
na qualidade do produto final. De todo o carvão produzido, 60% são em fornos “rabo 
18 
quente”, 10% em fornos de superfície, 20% em fornos retangulares e 10% com 
outras tecnologias, como fornos metálicos (BRITO, 2008). Durante este processo 
são obtidos três subprodutos: vapores orgânicos condensáveis (alcatrão e licor 
pirolenhoso) e os gases voláteis não condensáveis. 
Os compostos condensáveis se separam por decantação, a camada superior 
é formada por alcatrão e a inferior pelo licor pirolenhoso. O alcatrão apresenta uma 
coloração preta e aspecto oleoso, onde o creosoto é o constituinte mais importante, 
sendo mais denso e viscoso que o licor pirolenhoso. Devido a alta quantidade de 
compostos fenólicos, o alcatrão pode ser utilizado para fins químicos, farmacêuticos, 
preservativos de madeira (tintas, solventes, vernizes), combustível para cocção, 
entre outros (ROSA, 2010). No licor pirolenhoso, que se apresenta de forma aquosa 
e marrom, podem ser encontrados ácido acético, álcool metílico, acetona e alcatrões 
solúveis dissolvidos, sua aplicação está voltada para a agricultura orgânica, além de 
adubo também atua como defensivo natural. (ROSA, 2010). 
Os gases voláteis não condensáveis são formados por monóxido e dióxido 
de carbono, hidrogênio e hidrocarbonetos, os quais correspondem a 
aproximadamente 28% dos produtos voláteis. Briane e Doat (1985, conforme citado 
por Brito 1990). Os gases efluentes podem ser utilizados para melhorar a eficiência 
térmica do processo de obtenção de carvão vegetal, secagem da madeira, 
cogeração e diminuição das emissões de gases de efeito estufa (BRAGA, 2010). 
O carvão vegetal é uma biomassa sólida, sendo uma das fontes energéticas 
renováveis mais utilizada no Brasil, sua matéria-prima (madeira) pode ter origem de 
aproveitamento de resíduos da atividade florestal (restos de podas, galhos) ou 
industrial (costaneiras, resíduos de serrarias e laminadoras, briquetes) de florestas 
nativas, além de ser originados de florestas energéticas principalmente dos gêneros 
Eucalyptus e/ou Pinus. Em 2013, foi registrada uma produção nacional de carvão 
vegetal aproximada de 255,8 mil toneladas, sendo que desse total produzido cerca 
de 87% no setor industrial (indústria siderúrgica), 9% no setor residencial; 2% no 
setor comercial e 0,15% no setor agropecuário (MAYER, 2015; MOREIRA, 2011). 
Pennise et al (2001) constataram que o processo de carbonização libera em 
sua fumaça mais de 130 substâncias tóxicas, sendo 10 delas classificadas como 
hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA‟s), que podem causar câncer, 
mutações genéticas e desregular o sistema endócrino, quando este processo é mal 
conduzido e a matéria-prima não é carbonizada por completo, permanece em sua 
19 
estrutura uma alta concentração de materiais voláteis. Quando o carvão vegetal é 
utilizado na cocção de alimentos, essas substâncias podem contaminá-los através 
da liberação das substâncias tóxicas citadas (ROSA, 2010). 
Segundo YERGIN (2007), o carvão é uma espécie de espinha dorsal da 
economia mundial, pois 40% de toda a eletricidade do planeta tem o carvão como 
base energética, e o carvão ainda não tem substituto. A região sudeste concentra os 
maiores produtores de carvão vegetal oriundos de florestas energéticas 
principalmente para atender as indústrias metalúrgicas e siderúrgicas (MOREIRA, 
2011), não existe uma legislação que obrigue as carvoarias uma padronização de 
qualidade do produto, tendo em vista essa situação, diversos autores como Rosa et 
al. (2012), Oliveira et al. (2015), Brand et al. (2015), Costa (2016), Basso (2017), 
entre outros autores, utilizam o Selo Premium de carvão vegetal de São Paulo para 
comparação de seus estudos, visto que este Selo dá uma noção de qualidade. 
Ainda não existe uma norma nacional estabelecida para determinar uma 
padronização de qualidade do carvão vegetal, o Estado de São Paulo criou a 
resolução n° 40 de 2015, a qual tem o objetivo de estabelecer um Selo Premium 
para padronizar características de qualidade para o carvão vegetal para uso 
doméstico, como teores de carbono fixo, materiais voláteis e cinzas, práticas de 
processamento, faixa de tolerância para tamanho das peças de carvão embalado 
para carvões oriundos de madeira de florestas plantadas, submetida ao processo de 
carbonização em fornos especialmente construídos para este fim. Nessa resolução, 
a umidade do carvão vegetal deve estar abaixo de 5,00%, o teor de carbono fixo 
(TCF) deve ser maior que 73,00%, teor de materiais voláteis (TMV) e o teor de 
cinzas devem ser menores que 23,50% e 1,50% respectivamente (ESTADO DE 
SÃO PAULO, 2015). 
O carvão vegetal pode ser produzido através devários tipos diferentes de 
biomassa lignocelulósica, podendo ser citadas a madeira (origem nativa ou 
plantada), resíduos agroindustriais (cana-de-açúcar, casca de café e de arroz) ou 
ainda biomassas não madeireiras, como por exemplo, endocarpo de babaçu 
(PROTÁSIO, 2014). Devido os carvões vegetais serem carbonizados em fornos 
artesanais, onde há variação de temperatura, a qualidade do produto se torna 
duvidosa, pois através desse problema, a carbonização produz um material 
heterogêneo, diferindo principalmente em densidade, umidade, composição química, 
friabilidade, resistência mecânica, reatividade e higroscopicidade (COUTINHO; 
20 
 FERRAZ, 1988; ROSA et al., 2012). A utilização de biomassas não madeireiras de 
resíduos agroflorestais é uma solução alternativa viável, pois após processamento 
do produto inicial, o resíduo dessa atividade apresentar baixo custo em sua 
obtenção se tornando vantajosa a produção de bioenergia dessa biomassa 
(MAYER, 2007). Além de contribuir para o menor desperdício no meio ambiente, 
ainda se torna uma renda extra para o pequeno produtor ou extrativista. 
O uso de matéria-prima oriundo de resíduo industrial madeireiro, também 
influencia na qualidade do carvão vegetal, utilizando resíduos de diversas 
dimensões e de espécies nativas diferentes, produzindo um produto final 
heterogêneo, que em grande parte contém carvão carbonizado e semicarbonizado, 
também chamado de “atiços” (OLIVEIRA et al., 2015). O mesmo não ocorre com 
carvões vegetais oriundos de florestas energéticas, por ser um material homogêneo. 
 
2.3. PALMEIRAS COMO FONTE PARA BIOENERGIA 
No Brasil estão registradas aproximadamente 300 espécies da família 
Arecaceae. As palmeiras são utilizadas para alimentação (frutos comestíveis, 
palmito), óleos, fibras, carvão, bebidas, compostos químicos, artesanato, cosméticos 
e bioenergia, sendo que a maioria deles é baseada em economias extrativistas 
(BERNAL, 1997). 
O IBGE (2013) cita alguns produtos PFNM‟s de palmeiras no Brasil, vem se 
destacando entre eles, o fruto do açaí (Euterpe spp.), amêndoa do babaçu (Attalea 
speciosa), piaçava (Attalea funifera), amêndoa do cocão (Attalea tessmanii), pó e 
cera de carnaúba (Copernicia prunifera), palmito, buriti (Mauritia flexuosa), ouricuri 
(Syagrus coronata) e amêndoa de tucum (Astrocaryum vulgare). Também podem 
ser mencionados, fruto e fibra do coco verde (Cocos nucifera), fruto da pupunha 
(Bactris gasipaes), da bacaba (Oenocarpus bacaba) e patauá (Oenocarpus bataua), 
entre outros. Dentre as palmeiras, o gênero Attalea apresenta uma grande 
importância na produção extrativista de óleos, carvão e fibras, sendo específico do 
continente americano com 35 espécies registradas no Brasil (GOVAERTS; 
DRANSFIELD, 2005; GUIMARÃES e SILVA, 2012). 
Os frutos das palmeiras são excelentes fontes de matéria-prima para a 
produção de carvão vegetal, sendo que a parte com melhor rendimento é o 
endocarpo (VALERIANO, 1934; ALEN, 1965; ANDERSON, 1979; BALICK, 1985; 
BONDAR, 1942b; SÁ et al.1977). Com este objetivo, algumas espécies do gênero 
21 
Attalea são utilizadas para biocarvão, tais como: A. tessmannii (cocão, coco-
palmeira), a A. brejinhoensis (ouricuri) e a A. funifera (piaçaveira), devido o tamanho, 
peso e mesocarpo inexpressivo de seus frutos (GUIMARÃES e SILVA, 2012). 
No estado do Maranhão, a dificuldade de uso da madeira para lenha e 
carvão contribuiu para importância do coco do babaçu, inteiro ou quebrado, 
atendendo o nicho de uso doméstico em substituição do carvão de madeira. O 
epicarpo é excelente material para queima direta em diversos fins como na geração 
e vapor e uma fonte de fibras. O mesocarpo, material farináceo, que contém 13,8% 
de amido, que gera o etanol, além de encontrar aplicação na alimentação animal. O 
endocarpo fornece carvão de excelente qualidade, tanto para coque como para 
carvão ativado (VENTURIERI, 2017) 
No estado do Pará, foram produzidos carvão ativado a partir dos resíduos de 
casca e caroço de açaí, que antes eram tidos como lixo e descartados. O objetivo 
deste carvão ativado seria no tratamento da água adequando-a para consumo 
humano nas regiões ribeirinhas e periféricas, devido as características que o carvão 
ativado possui na eliminação da cor, odor, mal gosto, remoção de substancias 
orgânicas e inorgânicas dissolvidas na água (FERNANDES, 2010; PEREIRA, 
2013). 
O endocarpo da Macaúba (Acrocomia aculeata) resíduo gerado no 
processamento dos frutos, pode ser convertido em carvão vegetal, constituindo-se 
um sub produto da cadeia produtiva do biodiesel, sendo utilizado na metalurgia, 
siderurgia ou para a cocção de alimentos/uso doméstico. (FUNDAÇÃO CENTRO 
TECNOLÓGICO DE MINAS GERAIS, 1983; EVARISTO et al, 2016). Além disso, os 
frutos da macaúba apresentam frutos com certa semelhança morfológica ao da 
espécie Attalea tessmannii os quais podem ser comparados do ponto de vista 
energético.
22 
2.4. POTENCIAL ENERGÉTICO DO CARVÃO VEGETAL 
2.4.1. PROPRIEDADES FÍSICAS 
Densidade a granel 
A densidade representa a quantidade de material lenhoso por unidade de 
volume, que contribui com um maior número de informações sobre suas 
características, devido sua relação com a rigidez e resistência do material. (LIMA et 
al., 2000; VALÉRIO et al., 2008, OLIVEIRA et al., 2007). A densidade é considerada 
um dos parâmetros mais importantes na determinação da qualidade do carvão 
vegetal, pois possui uma relação direta com o rendimento da carbonização e 
eficiência energética (BRAHAN, 2002; BRITO et al., 1982). 
Conforme Vale et al. (2010), Oliveira et al. (1982) e Brito (1993) existe alta 
correlação entre densidade básica da madeira e a densidade aparente do carvão, ou 
seja, quanto maior for à densidade da madeira, mais denso será o carvão vegetal e 
maior será a massa e a quantidade de energia por unidade de volume desse 
biocombustível, afetando também em uma velocidade de combustão mais lenta e 
maior capacidade calorífica (ROSA, 2010). Quanto mais densa for a biomassa, mais 
denso será o produto final (carvão vegetal) e consequentemente maior será a 
concentração de carbono fixado (FROEHLICH e MOURA, 2014). 
 
Teor de umidade 
Essa propriedade possui uma relação inversa com a qualidade do carvão 
vegetal, pois quanto maior a umidade, menor será a energia disponibilizada para o 
uso na cocção de alimentos. Isso ocorre porque a água absorve parte da energia 
que o carvão vegetal libera durante a queima, até que seja evaporada totalmente. 
Então, quanto maior a umidade, mais energia o carvão vegetal irá perder para 
evaporar toda a água contida na sua estrutura (BRAHAN, 2002). 
A água é extremamente prejudicial à operação da combustão, o qual 
provoca perda de calor, aumentando o consumo específico de carbono e diminuindo 
a resistência do carvão vegetal (MORAIS, 2005). Devido a isso, quanto maior o teor
de umidade na biomassa, mais quebradiço e friável será o carvão vegetal 
(FROEHLICH e MOURA, 2014). 
23 
De maneira geral, quanto maior a densidade e menor o teor de umidade, 
melhor será a qualidade do carvão vegetal. Estes dois parâmetros podem ser 
considerados inversamente proporcionais como descrito por Costa et al. (2017) e 
Mendonza et al. (2012) (Tabela 1). Porém, tal afirmativa não pode ser considerada 
em todas as situações, onde resultados encontrados por Oliveira et al. (2019) 
avaliando carvão vegetal de madeira mista, o teor de umidade não se apresentou 
inversamente proporcional à densidade, conforme observado na Tabela 1. 
Tabela 1 – Carvões vegetais de diferentes tipos de materiais lignocelulósicos quanto 
ao Teor de umidade (TU) e Densidade a granel. 
Biomassa 
Teor de 
umidade (%) 
Densidade a 
granel (kg/m³) 
Autor 
Madeira mista (Pará) 6,03 0,48 
Oliveira et al. 
(2019) 
Madeira mista (Mato 
Grosso) 
6,00 0,27 Costa et al. (2017) 
Pinus tecunumanii 4,26 0,33 
Mendoza et al. 
(2012) 
 
2.4.2. PROPRIEDADES QUÍMICASAs propriedades químicas, assim como as físicas, se relacionam diretamente 
com o desempenho energético da biomassa. O conhecimento das propriedades 
químicas elementares micromoleculares (carbono, hidrogênio, oxigênio), 
macromoleculares (celulose, lignina, hemicelulose, extrativos) e a composição 
imediata (carbono fixo, material volátil e cinzas) são importantes para utilização da 
biomassa como fonte de energia, pois influencia o seu poder calorífico (VALE et al., 
2011). 
Composição química elementar 
As reações que ocorrem durante o processo de carbonização estão 
relacionadas a degradação dos principais componentes da biomassa: a 
hemicelulose, celulose e lignina (PINHEIRO et al., 2001). A lignina contribui para a 
formação de cerca de 50% do carbono fixo na fração sólida. Portanto, materiais com 
alto teor de lignina são mais apropriados para a obtenção de alta concentração de 
carbono fixo na fração sólida (ANTAL JR. et al., 1991). Para a produção de carvão 
24 
vegetal, a madeira deve conter maior teor de lignina e menor teor de holocelulose, 
bem como maiores densidades (PALUDZYSYN FILHO, 2008; VITAL et al, 2013). 
De acordo com os estudos de Raad (2004), a holocelulose inicia sua 
decomposição entre 300 e 400°C, se transformando em fumaça e gerando uma 
quantidade quase desprezível de resíduo. Já a lignina, apresenta uma maior 
resistência de decomposição térmica, decompondo sua maior parte acima de 500°C, 
gerando em torno de 60% de resíduo sólido. Barbosa et al (2019) e Conceição et al 
(2017) relataram que as palmeiras apresentam maiores teores de lignina e menores 
teores de holocelulose, em comparação às espécies madeireiras, conforme 
apresentado na Tabela 2. 
Tabela 2 – Diferentes tipos de materiais lignocelulósicos quanto ao Teor de lignina, 
de extrativos, de holocelulose e cinzas. 
Biomassa 
Composição química elementar 
macromolecular 
Autor 
Lignina 
(%) 
Extrativos 
(%) 
Holocelulose 
(%) 
Cinza 
(%) 
Pinus taeda 27,22 2,93 69,85 - 
Rigatto et al. 
(2004) 
Eucalyptus 17,12 15,88 40,64 1,35 
Teixeira et al. 
(2016) 
Resíduo de açaí 
(fibra+caroço) 
47,92 16,64 36,13 1,57 
Barbosa et al. 
(2019) 
Fibra de piaçava 45,93 1,48 53,54 0,76 
Conceição et 
al. (2017) 
Dendrocalamus 
giganteus (bambu) 
23,28 7,87 - 0,84 
Marinho 
(2012) 
 
A utilização da madeira para a bioenergia requer uma caracterização da 
composição elementar, pois deve-se conter menores quantidades de oxigênio e
elevados teores de carbono e hidrogênio, já que estes componentes elementares 
apresentam correlações diretas com o poder calorífico dessa matéria-prima. Para 
um alto poder calorífico, a biomassa deve apresentar menor teor de oxigênio e maior 
teor de hidrogênio (PAULA et al., 2011; PROTÁSIO et al., 2011; HUANG et al., 
25 
2009; DEMIRBAS & DEMIRBAS, 2004; OBERNBERGER et al., 2006; VALE et al., 
2000). 
De forma geral, os materiais lignocelulósicos são constituídos por: oxigênio 
(44 %), hidrogênio (9 %) e carbono (50 %), onde o fenômeno da carbonização pode 
ser explicado e entendido a partir das transformações sofridas por estes três 
principais componentes (OLIVEIRA, 2003). De acordo com os estudos de Prótásio et 
al. (2013) e Oliveira et al. (2019), é possível afirmar que a madeira apresenta maior 
teor de carbono, menor teor de oxigênio e menor teor de hidrogênio do que as 
biomassas de casca de eucalipto (VISSOTO et al., 2012) e de cana-de-açúcar 
(VISSOTO et al., 2012), conforme descritos na Tabela 3. 
 
Tabela 3 – Comparação de diferentes tipos de materiais lignocelulósicos quanto ao 
teor de carbono (C), oxigênio (O) e hidrogênio (H). 
Biomassa 
Composição química elementar 
micromolecular Autor 
C O H 
Eucalyptus grandis 80,62 13,88 3,16 Protásio et al. (2013) 
Madeira mista (Pará) 79,52 13,65 3,02 Oliveira et al. (2019) 
Casca de eucalipto 51,20 - 6,00 Vissoto et al. (2012) 
Cana-de-açúcar 57,19 36,36 6,10 Vissoto et al. (2012) 
 
Composição química imediata 
A análise química imediata de um combustível fornece a porcentagem de 
gases volatilizados na carbonização e o material no estado sólido (carbono fixo), 
bem como o percentual do material residual inorgânico (cinzas) (BRITO & 
BARRICHELO, 1978). A composição química imediata do carbono vegetal é 
analisada pelos teores de: umidade, matérias voláteis, carbono fixo e cinzas, que 
são parâmetros importantes para determinar a qualidade química do carvão vegetal 
(OLIVEIRA et al., 1982). 
Essa análise apresenta grande importância para avaliar características 
adequadas do carvão vegetal, para uso doméstico, onde deve apresentar elevada 
densidade, alto teor de carbono fixo, alto poder calorífico, baixa umidade, baixo teor 
26 
de materiais voláteis e baixo teor de cinzas (DIAS JÚNIOR et al., 2015; RIBEIRO e 
VALE, 2006; ROSA et al., 2012;). 
Materiais voláteis 
São substâncias formadas pelos elementos químicos orgânicos (carbono, 
hidrogênio e oxigênio) e alcatrões formando uma mistura complexa de 
hidrocarbonetos condensáveis (YANG et al., 2007; AMUTIO et al., 2012), os quais 
durante o processo de combustão da biomassa são volatilizados se misturando com 
o oxigênio do ar e promovendo reações de combustão homogênea, importantes nas 
etapas iniciais da pirólise e combustão, especialmente a ignição (BRAND, 2010; 
NOGUEIRA e LORA, 2003; PROTÁSIO, 2014). 
A reatividade na carbonização do carvão vegetal é influenciada diretamente em 
sua qualidade, através da quantidade de material volátil e seu aumento acarreta em 
diminuição no percentual de carbono fixo (FROEHLICH e MOURA, 2014). Além 
disso, o teor de materiais voláteis pode afetar a estrutura do carvão vegetal, pois a 
porosidade, o diâmetro médio dos poros, a densidade e outras características físicas 
do carvão podem ser alterados pela eliminação desses gases (OLIVEIRA, 2003; 
OLIVEIRA et al., 2006). 
O alto teor de materiais voláteis ocasiona a produção de muita fumaça e menor 
eficiência energética, característica não desejável para carvão vegetal de uso 
doméstico (FREDERICO, 2009). O conhecimento do teor de materiais voláteis é 
essencial para o planejamento das fornalhas e das quantidades de ar necessárias 
ao bom fluxo dos gases e à combustão adequada da biomassa nos sistemas de 
conversão energética (GARCIA, 2013; PROTÁSIO, 2014). 
 
 Cinzas 
As cinzas são provenientes dos componentes minerais de materiais 
lignocelulósicos, compostos de P, SiO 2, Al2O3, S, CaO, MgO, K2O e Na2O podem 
ser prejudiciais no processo siderúrgico de alguns metais e na cocção de alimentos 
(VITAL et al., 1986; JUVILLAR, 1979; BRITO, 1993). Segundo Protásio et al. (2013), 
para o teor de cinzas são desejadas menores quantidades no carvão vegetal, pois 
os minerais não sofrem combustão, gerando resíduos, diminuindo o valor calórico do 
combustível. 
27 
Carbono fixo 
O carbono fixo corresponde à quantidade de carbono presente no carvão 
vegetal, o qual depende da carbonização e teor de lignina da biomassa, sendo uma 
das características químicas de maior influência em sua qualificação, uma vez que 
está diretamente correlacionado com o poder calorífico do combustível (BATAUS et 
al., 1989; BRITO, 1993; OLIVEIRA et al., 1982). Além disso, um maior teor de 
carbono fixo acarretará em maior reatividade no processo de combustão, 
promovendo assim um aumento na estabilidade e resistência térmica do 
combustível, e consequentemente na qualidade do carvão vegetal. Sendo assim, 
deve-se priorizar um carvão com maiores teores de carbono fixo e menores teores 
de materiais voláteis (PROTÁSIO et al., 2013; FROEHLICH e MOURA, 2014). 
 
Tabela 4 – Diferentes tipos de materiais lignocelulósicos quanto ao Teor de 
materiais voláteis (TMV), teor de cinzas (TCZ) e teor de carbono fixo (TCF). 
Biomassa 
Composição química imediata 
Autor 
TMV (%) TCZ (%) TCF (%) 
Pinus tecunumanii 32,87 0,49 66,64 Mendoza et al. (2012) 
Eucalyptus grandis 23,00 0,70 78,00 Protásioet al. (2013) 
Apuleia leiocarpa 
(garapeira) 
23,45 15,31 61,23 
Schoninger e Zinelli 
(2012) 
Hymenaea courbaril 
(jatobá) 
22,25 19,85 57,90 
Schoninger e Zinelli 
(2012) 
Cocos nucifera 
(endocarpo) 
17,60 11,10 71,50 Andrade et al. (2004) 
Cocos nucifera 
(coco inteiro) 
12,25 8,50 79,25 Andrade et al. (2004) 
28 
2.4.3. Propriedades energéticas 
O poder calorífico é a quantidade de energia na forma de calor liberado quando 
um combustível é carbonizado (JARA, 1989). Os estudos de Çengel (2006) e 
Figueiredo (2009) acrescentam que o poder calorífico de um combustível é igual ao 
inverso da entalpia de combustão e que é medido em unidade de energia por 
unidade de massa: J/kg ou cal/g ou kcal/kg. 
 O poder calorífico possui relação direta com a qualidade do carvão vegetal, 
quanto maior o seu valor, maior a energia contida no material por unidade de massa, 
resultando no maior rendimento energético do carvão vegetal (ROSA et al., 2012). 
Esse é influenciado pela composição química e afetado diretamente pelo teor de 
umidade da matéria prima. 
Na indústria siderúrgica são desejáveis maiores valores de poder calorífico, 
pois refletem em menor consumo do redutor (carbono), em alto-forno, para uma 
mesma produtividade, garantindo para um mesmo volume de carvão, maior 
quantidade de calor desprendida durante a combustão (REIS et al., 2012). 
O poder calorífico é classificado em poder calorífico superior (PCS) e poder 
calorífico Inferior (PCI), obtendo os dois resultados podemos calcular o Poder 
calorífico útil (PCU). 
O poder calorífico superior (PCS) considera o calor de vaporização da água 
juntamente com o calor do combustível (GENTIL, 2008). Briane e Doat (1985) 
definem o PCS como sendo o valor em que a combustão se efetua a um volume 
constante e no qual a água formada durante a combustão é condensada e o calor 
que é derivado desta condensação é recuperado. O qual é obtido em bomba 
calorimétrica a partir de um combustível livre de umidade (NASCIMENTO, 2006). 
A madeira tropical apresenta PCS variando entre 4.171,68 a 5.106,53 kcal/kg 
(NUMAZAWA, 2000), quando carbonizada, este valor praticamente dobra, variando 
entre 7.000 e 7500 kcal/kg (DOAT,1977). Estes valores podem ser observados pelos 
estudos de Protásio et al. (2013), Monteiro et al. (2019), Oliveira et al. (2019) e 
Costa et al. (2017), conforme observado na Tabela 5. 
 O poder calorífico inferior (PCI) é a energia efetivamente disponível por 
unidade de massa de combustível após deduzir as perdas com a evaporação de 
água (JARA, 1989). O PCI é calculado quando descontando-se o calor latente do 
vapor d‟água durante a combustão (GENTIL, 2008; BRAND, 2010). 
29 
O poder calorífico útil (PCU) representa a quantidade de energia térmica a ser 
perdida em virtude da queima do material (BRAND, 2010), o qual se desconta o 
calor de vaporização da umidade (GENTIL, 2008). 
Silva (2018) define PCU como sendo a quantidade de calor liberada pela 
queima, com a água em seu estado gasoso, sendo descontada a energia necessária 
para evaporar a água referente à umidade da madeira. Desta forma, para Crisp 
(1999); Lima (2010); Nogueira e Rendeiro (2008) quanto mais seco estiver o material 
maior será a quantidade de calor disponível para o uso. 
Devido o PCI e PCU descontarem as perdas por evaporação e a quantidade de 
energia térmica perdida, respectivamente, ambos se apresentam menores que o 
PCS, conforme observado na Tabela 5, diferentes tipos de materiais lignocelulósicos 
de carvões vegetais quanto ao PCS, PCI e PCU. 
Tabela 5 – Diferentes tipos de materiais lignocelulósicos quanto ao poder 
calorífico superior (PCS), inferior (PCI) e útil (PCU) do carvão vegetal. 
Biomassa 
PSC 
(kcal/kg) 
PCI 
(kcal/kg) 
PCU 
(kcal/kg) 
Autor 
Eucalyptus grandis 7440,00 7270,00 - 
Protásio et al. 
(2013) 
Madeira mista (Paraíba) 7521,99 7197,99 6984,12 
Monteiro et al. 
(2019) 
Madeira mista (Pará) 7315,00 7152,00 6666,00 
Oliveira et al. 
(2019) 
Madeira mista (Mato Grosso) 7479,61 - 6469,50 
Costa et al. 
(2017) 
30 
3. MATERIAL E MÉTODOS 
3.1. ÁREA DE ESTUDO 
A área de estudo e coleta do biocarvão de cocão está localizada na 
Cooperativa de Produtores Familiares e Economia Solidária da Floresta Estadual do 
Mogno (COOPERMOGNO), localizada na Floresta Estadual do Mogno (Complexo 
de Florestas Estaduais do Rio Gregório), município de Tarauacá - Acre (Figura 2). 
 
Figura 2: Mapa de localização da COOPERMOGNO no Complexo de Florestas 
Estaduais do Rio Gregório – CFERG, município de Tarauacá, Acre. 
O espaço territorial está entre os municípios de Tarauacá e Cruzeiro do Sul, 
formado por três Unidades de Conservação Estaduais: FES do Rio Liberdade, FES 
do Mogno e FES do Rio Gregório totalizando uma área de 480 mil hectares. 
 
3.2. ETAPAS PARA OBTENÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA PARA PRODUÇÃO DE 
BIOCARVÃO 
Para a coleta dos frutos, seleciona-se a palmeira, realiza-se uma limpeza 
debaixo da mesma com rastelo. A coleta dos frutos é feita de forma manual, 
juntando-os do solo com uma luva e transportados em caçoá, que contendo os 
frutos verdes pode pesar até 50kg. As coletas são realizadas entre os meses de 
31 
novembro e janeiro (época de queda dos frutos dos cachos). Para regeneração e 
alimentação dos animais silvestres é recomenda deixar 30% da produção de cocos 
por palmeira no local da queda dos frutos. 
Figura 3: A – Transporte dos frutos de cocão utilizando caçoá. B – Frutos após 
serem cortados ao meio. C – Frutos após a extração da castanha (endocarpo). 
Fonte: a autora (2019). 
3.3. PROCESSO DE CARBONIZAÇÃO 
O processo de carbonização foi realizada em forno do tipo “rabo-quente”, um 
processo artesanal de produção de carvão vegetal (Figura 4), onde a carbonização é 
controlada através da observação visual da densidade e coloração da fumaça 
liberada pelos orifícios observados na Figura 4. 
 
Figura 4: Forno do tipo “rabo-quente”. 
Fonte: a autora (2019).
32 
A biomassa do cocão é adquirida junto aos cooperados, transportados para 
a sede da CooperMogno. Os frutos do cocão são cortados ao meio e retiradas as 
amêndoas, usando o restante do fruto o qual são ensacados e armazenados para 
posterior enchimento do forno (Figura 5). 
 
 
Figura 5: Partes constituintes do fruto de Attalea tessmannii. 
Fonte: a autora (2019). 
Com capacidade de 5 toneladas de frutos de cocão o enchimento do forno é 
feito de forma manual. O tempo de carbonização é de forma empírica, com três dias 
de processo de carbonização com monitoramento pela coloração da fumaça e entre 
cinco e sete dias para esfriamento do forno. Os meses de carbonização utilizados no 
presente estudo estão atrelados a coleta do cocão e também ao tempo de duração 
de todo processo, além de considerar o fato de que a cooperativa utiliza somente um 
forno para produção deste biocarvão. 
Após resfriamento do forno, o carvão foi retirado de forma manual, com 
auxílio de uma pá, ensacados e armazenados para posterior venda (Figura 6). 
33 
 
Figura 6: Armazenamento dos sacos de biocarvão de cocão em cima de 
palletes. Fonte: a autora (2019). 
3.4. ANÁLISE DO BIOCARVÃO DO COCÃO 
Para a caracterização do biocarvão de cocão utilizou-se amostras 
provenientes de quatro carbonizações em períodos diferentes (Tabela 6), coletadas 
somente após armazenamento. Foram avaliados: a densidade a granel, análise 
química imediata do carvão (teor de umidade, teor de materiais voláteis, teor de 
cinzas e teor de carbono fixo) e o poder calorífico (poder calorífico superior, inferior e 
útil). 
 
Figura 7: Equipamentos utilizados nas análises: A – Balança analítica de precisão; B 
– Bomba calorimétrica; C – Dessecador; D – Estufa; E – Forno mufla. 
Fonte: a autora (2019).
34 
Tabela 6: Tratamentos e períodos de armazenamento do biocarvão de cocão. 
TRATAMENTO ÉPOCA DE 
CARBONIZAÇÃO 
PARTES DO FRUTO 
T1 DEZ/2017 Endocarpo 
T2 JUN/2018 Endocarpo 
T3DEZ/2018 Endo+mesocarpo 
T4 AGO/2019 Endo+mesocarpo 
 
 
3.4.1 DENSIDADE A GRANEL 
A densidade a granel “bulk density” é obtido através do peso do carvão 
contido em uma caixa de 1 m³. O peso total subtraído do peso da caixa consiste no 
peso do carvão, por m³. 
Para a determinação da densidade a granel do biocarvão vegetal de cocão, 
adaptou-se a metodologia indicada por Protásio et al. (2011), o qual consistiu em 
utilizar um recipiente com dimensões 55,0 x 35,5 x 29,5cm e pesadas em balança 
mecânica manual. O resultado da densidade a granel foi obtido através da relação 
entre a massa e o volume do recipiente, conforme equação 1: . 
 
 
 
 (1) 
 
Onde: 
P1: Peso da amostra + recipiente (g) 
P2: Peso do recipiente (g) 
V: Volume do recipiente (cm³) 
 
35 
 
 
Figura 8: A – Medição das dimensões do recipiente para determinação de volume. B 
– Pesagem biocarvão de cocão em balança mecânica manual. 
Fonte: a autora (2019). 
 
3.4.2 ANÁLISE QUÍMICA IMEDIATA 
 A análise química imediata do carvão vegetal do cocão foi realizada no 
Laboratório de Química e Biodiesel da Universidade Federal do Acre – Campus Rio 
Branco, conforme a American Society for Testing and Materials – ASTM D1762-84 
(ASTM, 2013). 
 Para a realização das análises, as amostras foram maceradas em cadinho de 
porcelana com auxílio de um pistilo e passadas em peneiras de 40 e 60 mesh, 
obtendo 2g de amostras retidas na peneira de 60 mesh (Figura 9). 
 
Figura 9: Cadinho de porcelana e peneiras utilizados no processo de preparo da 
amostra. 
Fonte: a autora (2019). 
36 
Teor de umidade 
 O teor de umidade (TU) das amostras para cada tratamento, as amostras 
foram secas em estufa à temperatura de 105°C ± 5°C por duas horas, após esse 
período obteve-se o peso seco e determinou-se o TU conforme a equação 1. 
 
 
 
 (2) 
Onde: 
TU = teor de umidade (%); 
m1 = massa úmida (g); 
m2 = massa seca (g). 
 
Teor de materiais voláteis 
 Para a determinação do teor de materiais voláteis (TMV) utilizou-se as 
amostras secas em estufa, onde a mufla foi aquecida a temperatura de 950°C. As 
amostras foram postas em cadinhos de porcelana com tampa, inicialmente com 
temperatura da mufla de 300°C, os cadinhos permaneceram na porta da mufla por 2 
minutos, depois postos na entrada da mufla à 500°C, permanecendo por 3 minutos. 
Por último, os cadinhos permaneceram dentro da mufla, com a porta fechada, por 
um período de 6 minutos. Após todo o procedimento, as amostras permaneceram no 
dessecador até o resfriamento, logo depois pesadas para obtenção do TMV 
conforme a equação 3. 
 
 
 
 (3) 
Onde: 
TMV = teor de materiais voláteis (%); 
m2 = massa seca (g); 
m3 = massa final proveniente da mufla (g). 
 
Teor de cinzas 
 As análises do teor de cinzas (TCZ) utilizou-se as amostras provenientes da 
análise de teor de materiais voláteis, essas foram postas na mufla a temperatura de 
750° C por seis horas. Após esse período, as amostras permaneceram no 
dessecador até o resfriamento, logo depois pesadas para determinação do TCZ 
conforme a equação 4. 
37 
 
 
 
 (4) 
Onde: 
TCZ = teor de cinzas (%); 
m2 = massa seca (g). 
m4 = massa de cinzas (g). 
 
Teor de carbono fixo 
 
 O teor de carbono fixo foi determinado a partir dos resultados obtidos das 
análises do TMV e TCZ, utilizando a equação 5. 
 (5) 
Onde: 
TCF = teor de carbono fixo (%); 
TMV = teor de materiais voláteis; 
TCZ = teor de cinzas. 
 
3.4.3 ANÁLISE DO PODER CALORÍFICO 
O poder calorífico superior foi determinado por meio de uma bomba 
calorimétrica conforme o procedimento descrito na ASTM D5865 – 13 (ASTM, 2013) 
As amostras retidas na peneira de 60 mesh foram secas em estufa a 103 ± 2 
°C até massa constante, então pesou-se aproximadamente 0,70 g do material para 
cada tratamento. A análise foi realizada no Laboratório de Energia da Biomassa, 
Departamento de Ciências Florestais e da Madeira, UFES – campus de Jerônimo 
Monteiro usando uma bomba calorimétrica modelo IKA C200. 
A determinação do poder calorífico superior (PCS) baseia-se na queima da 
amostra de carvão vegetal na bomba calorimétrica, contendo oxigênio e submersa 
em um determinado volume de água. O número de unidades de calor liberadas é 
calculada pela exata observação da elevação da temperatura, resultante da 
combustão. 
O poder calorífico inferior (PCI) é o calor necessário para combustão do 
material, desconsiderando o calor para vaporizar a água (ROCHA; KLITZKE, 1998), 
sendo obtido através da equação 6. 
 (6) 
38 
Onde: 
PCI: Poder calorífico inferior (kcal/kg); 
PCS: Poder calorífico superior (kcal/kg). 
 
O poder calorífico útil (PCU) é a energia gasta para evaporar a água 
presente na biomassa (DONATO et al., 2015). O PCU foi calculado conforme a 
equação 7. 
 (7) 
Onde: 
PCI: Poder calorífico inferior (kcal/kg); 
TU: teor de umidade (%). 
 
3.5 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL 
Os dados dos resultados foram anotados em uma tabela para geração de 
uma planilha de Excel. A análise estatística foi realizada através do programa 
ACTION 2.9. 
Na avaliação dos dados, utilizou-se delineamento inteiramente casualizado 
com 3 repetições por tratamento, os tratamentos que apresentaram diferenças 
significativas pelo teste F (p≤ 0,05), as médias foram comparadas pelo teste Turkey 
(p≤ 0,05). 
 
39 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
4.1. Densidade a granel 
Os resultados obtidos para densidade a granel do biocarvão de cocão foi de 
330Kg/m³. Esse resultado está dentro das variações exigidas pelo Selo Premium 
(São Paulo, 2010), que estabelece que a densidade a granel esteja acima de 
200kg/m³ . Protásio et al. (2013) avaliando a densidade a granel do carvão de 
babaçu obtiveram 340Kg/m³, resultados também satisfatórios ao que exige o Selo 
Premium. 
 O biocarvão do cocão apresentou resultados próximos aos encontrados por 
vários autores quando verificada marcas comerciais de carvão vegetal para uso 
doméstico, podendo ser citados os estudos de Rosa et al. (2012) que apresentou 
densidade aparente aproximada de 370kg/m³ e Costa (2016) com densidade entre 
as marcas variando de 230 kg/m³ e 270kg/m³. No estudo de Brito et al. (1982) 
analisando as características do carvão vegetal de espécies oriundas de florestas 
energéticas, observaram valores mais baixos dos que os encontrados neste 
trabalho, Pinus spp (177,5 kg/m³), Eucalyptus spp (190 kg/m³) e Acácia negra (227,5 
kg/m³). 
A elevada densidade do carvão vegetal é altamente positiva diante das 
principais aplicações industriais e domésticas, pois além de significar maior 
concentração de material útil, poderá resultar também em maior resistência física do 
produto (BRITO, FILHO e SALGADO, 1987). 
 
4.2. Análise Química Imediata 
Na Tabela 7 são apresentados os resultados obtidos do teor de umidade 
(TU), teor de materiais voláteis (TMV), teor de cinzas (TCZ) e teor de carbono fixo 
nos diferentes tratamentos do biocarvão de cocão. 
Os teores de umidade não apresentaram diferenças estatisticamente 
significativas. Com exceção do T3 - T2018b (5,94%), os outros tratamentos se 
enquadram nos parâmetros de exigência de qualidade do Selo Premium (Estado de 
São Paulo, 2010), que estabelece como satisfatórios teores de umidade menores do 
que 5%. 
Reis et al. (2015), encontraram médias dos teores de umidade de 6,18% 
para carvão vegetal do coco de babaçu, teores próximos aos encontrados por 
40 
Barreto et al. (2012) avaliando o carvão do endocarpo de babaçu que foi de 
6,25%, resultados estes semelhantesaos do presente trabalho. O cocão e o babaçu 
são frutos de palmeiras do mesmo gênero botânico Attalea e apresentam morfologia 
e densidades a granel semelhantes, diferenciando-se somente em seu tamanho, 
podendo assim justificar a semelhança de seus teores de umidade (TU). 
Tabela 7. Resultados da análise química imediata do biocarvão de cocão. 
Tratamento Análise química imediata 
 
TU (%) TMV(%) TCZ(%) TCF(%) 
T1 (T2017) 3,82a 4,84b 24,68a 70,48a 
T2 (T2018a) 3,97a 3,97b 19,11a 71,73a 
T3 (T2018b) 5,94a 6,53ab 22,30a 71,17a 
T4 (T2019) 3,14a 8,44a 16,51a 75,05a 
Os resultados apresentados de TMV variam entre 3,97 e 8,44%, se 
enquadrando nos parâmetros de exigência de qualidade do Selo Premium (Estado 
de São Paulo, 2010), que estabelece que os teores de materiais voláteis menores 
que 23%. Embora um baixo TMV seja desejado no carvão vegetal para o consumo 
doméstico, visando a menor quantidade de substâncias tóxicas liberada durante o 
preparo de alimentos, Brahan (2002) considera um problema para a ignição que 
será dificultada pela baixa quantidade presente no carvão destes materiais voláteis. 
 Em estudos realizados por Griessacher, Antrekowitsch e Steninechner (2012) 
e Protásio (2014) em carbonização de biomassa de babaçu obtiveram teores de 
materiais voláteis (TMV) entre 5 e 8% em carbonizações de temperatura variando 
entre 650 e 850ºC, semelhante ao presente estudo. Protásio (2014) também 
observou diminuição de TMV com o aumento da temperatura e estabilização em 
temperaturas superiores a 650ºC. 
Os TMV apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos 
avaliados, o T4 - T2019 apresentou maior valor dentre as bateladas analisadas e o 
T2 - T2018a o menor valor (Tabela 7). A falta de padronização da temperatura de 
carbonização nas diferentes bateladas é um dos fatores que influência na grande 
variação dos TMV no presente estudo. Silva, Barrichelo e Brito (1986), avaliando as 
41 
temperaturas finais de carbonização dos resíduos do coco de babaçu, descreve que 
o aumento da temperatura de carbonização influencia diretamente nos valores de 
TMV, havendo uma diminuição desses teores em temperaturas acima de 450ºC. 
Na Tabela 7, observa-se que os tratamentos 1 e 2, diferenciaram 
estatisticamente do tratamento 4, sendo o tratamento 3 similar a todos os 
tratamentos. A diferença da composição dos frutos do cocão foi claramente 
identificada, onde os frutos utilizados na batelada do T1 - T2017 e T2 - T2018a, 
continham somente o endocarpo (TMV 4,84% e 3,97%) e os utilizados no T4 por 
serem frutos mais novos, apresentaram mesocarpo e endocarpo (TMV 8,44%). 
Observa-se que em relação à carbonização de frutos, os seus componentes 
influenciam diretamente no TMV. Neste caso, os melhores valores encontrados no 
T1 - T2017 e T2 - T2018a podem ser explicados pela presença somente de 
endocarpo. Como descreve Teixeira (2008), o endocarpo é o componente do fruto 
mais importante para produção de carvão vegetal, devido ao seu aspecto químico 
diferenciado em relação aos teores de lignina e carbono dos demais componentes 
do fruto. 
Como podem ser visualizados na Tabela 7, os resultados dos teores de 
cinzas (TCZ) variaram entre 24,68 e 16,51% não se enquadrando nos parâmetros 
de exigência de qualidade do Selo Premium (Estado de São Paulo, 2010), que 
estabelece que os teores de cinza menores do que 1,5% para que o carvão vegetal 
seja considerado de qualidade. 
O teor de cinzas é relacionado com a composição química da matéria-prima 
assim como todo procedimento de preparo e manuseio para obtenção do carvão 
vegetal. VIEIRA (2012) descreve que a argila, a areia e sais que possam estar 
presentes na superfície da biomassa e como também solos misturados ao carvão 
vegetal durante da retirada do forno ou ensacamento, possam a vir interferir em 
elevados teores de cinzas. No caso dos frutos de cocão, os mesmos são coletados 
diretamente do solo da floresta e não passam por processamento de lavagem antes 
de serem carbonizados, o que pode ter interferido em teores de cinzas mais 
elevados. 
Protásio (2014) com o carvão de babaçu que apresentou TCZ variando entre 
5 a 8% entre as temperaturas de 450 e 750ºC. Reis et al. (2015) identificaram TCZ 
para coco de babaçu de 3,61% e para resíduos de serraria de 2,24%. No estudo 
realizado por Carvalho Jr (2010), o TCZ do carvão vegetal de Bambusa vulgaris foi 
42 
de 4,29%. Todos apresentando valores médios de TCZ bem menores que os 
observados no presente trabalho. 
Entre os estudos de qualidade de carvão vegetal produzido com outras 
biomassas, observa-se valores mais altos de teores de cinzas (TCZ). Vale et al. 
(2011), avaliando o carvão vegetal de pinhão manso (Jatropha curcas), encontraram 
teores altos de cinzas, para os carvões do epicarpo (25%) e da torta (10,43%). Os 
mesmos autores afirmaram que TCZ acima de 7% são considerados elevados e que 
esses estão relacionados com a presença de minerais provenientes da abubação 
química do solo. Miranda (1989) atribuiu valores elevados de TCZ para as espécies 
de leucena, catingueira e pereiro, à temperatura final de carbonização e também as 
condições edafo-climáticas da região semi-árida, onde apresentam solos ricos em 
cálcio e potássio. 
Os valores para os teores de carbono fixo (TCF) apresentaram-se não 
significativos entre os tratamentos, variaram de 70,48% a 75,05%. Comparando os 
resultados de TCF com os parâmetros de exigência de qualidade do Selo Premium 
(Estado de São Paulo, 2010), que estabelece 73%, somente o T4 - T2019 apresentou 
valores satisfatórios com os exigidos, que foi de 73%. Resultados semelhantes de 
TCF em estudos de qualidade do carvão vegetal de madeira foram encontrados 
Anater (2017) com TCF médio de 74,95%. Por outro lado, os valores médios de TCF 
dos demais tratamentos foram superiores aos encontrados por Oliveira et al. (2015) 
com valores de TCF médio de 68,21% e Brand et al. (2015) com TCF médio de 
65,17%. 
 Os valores observados para o biocarvão do cocão foram mais próximos aos 
encontrados por Protásio (2014) em temperaturas mais baixas. O mesmo autor 
avaliando a carbonização laboratorial do coco babaçu (fruto completo) sob a 
temperatura de 450ºC e temperaturas acima de 650ºC, obteve TCF de 73% e de 
85%, respectivamente, mostrando a influência da temperatura no TCF. 
O teor de carbono fixo mais elevado permite prolongar o tempo de queima do 
combustível nos equipamentos destinados à conversão energética. Isso poderá 
resultar no acréscimo da eficiência do uso do calor produzido pelas reações de 
oxidação do carvão (PROTÁSIO, 2014). 
. 
 
 
43 
4.3 Poder calorífico 
Na tabela 8 podem ser observados os resultados de poder calorífico superior 
(PCS), poder calorífico inferior (PCI) e poder calorífico útil (PCU) nos diferentes 
tratamentos do biocarvão de cocão. 
 
Tabela 8. Resultados das médias do Poder calorífico superior (PCS), poder 
calorífico inferior (PCI) e poder calorífico útil (PCU) do biocarvão de cocão. 
Tratamento PCS (kcal/kg). PCI (kcal/kg). PCU (kcal/kg). 
T1 7.326,84b 7.022,84b 7.018,48b 
T2 7.132,06c 6.828,06c 6.824,43c 
T3 7.332,09b 7.028,09b 7.024,02b 
T4 7.502,62a 7.198,62ª 7.145,03a 
 
Os resultados do biocarvão de cocão apresentaram PCS médio de 7.323,40 
kcal/kg, PCI médio de 7.019,40 kcal/kg e PCU médio de 7.002,99 kcal/kg. Neves et 
al. (2011) avaliando a qualidade do carvão vegetal de clones de eucalipto em duas 
localidades, encontraram PCS médio de 7.643,3 e 7.665,3 kcal/kg, valores estes 
próximos aos encontrados no presente trabalho. Protásio et al (2013), também 
avaliando a qualidade do carvão vegetal de clones de eucalipto, também obtiveram 
valores próximos de PCS médio, variando de 7.290 a 7.440 kcal/kg, 
aproximadamente. Medeiros Neto et al (2012) avaliando o carvão vegetal das 
espécies Catingueira e Pau d‟arco do semiárido brasileiro, encontraram valores 
menores de PCS médio de 6.247,80e 6.977,40 kcal/kg, respectivamente. Logo, 
pode-se considerar que o biocarvão de cocão possui potencial energético similar. 
No estudo de Evaristo et al. (2016) avaliando o potencial energético do fruto 
da macaúba, encontrou que o PCS 7859,0 kcal/kg é maior para endocarpo do que 
em epicarpo (7464,0 kcal/kg), apresentando valores maiores que no presente 
estudo. Devido a semelhança morfológica da macaúba com o cocão, pode-se inferir 
que se o cocão fosse carbonizado somente o endocarpo, seu potencial de poder 
calorífico seria mais alto. Na Tabela 9 podem ser observados os resultados de poder 
calorífico superior (PCS) do biocarvão de cocão comparando com os valores 
encontrados na literatura para diversas biomassas. 
44 
Tabela 9. Valores comparativos entre poder calorífico superior (PCS) entre a 
literatura e o presente trabalho. 
Biomassa Tipo PCS (kcal/kg). Fonte 
Cocão Meso+endocarpo 7.323,40 Trabalho atual 
Babaçu endocarpo 6.926,53-7.165,38 Protásio (2014) 
Pinhão manso epicarpo 3.954,00 Vale et al. (2011) 
Pinhão manso torta 6.234,00 Vale et al. (2011) 
Pinus acícula 6.611,25 Mûniz et al.,(2014) 
Coco (500°C) casca 7.067,45 
Padilha et al., 
(2018) 
Bambu colmo 6.102,51 Campos (2017) 
Eucalipto híbrido 
(7 anos) 
Madeira 
reflorestada 
7.193,00 
Soares et al., 
(2014) 
T. serratifolia 
(500°C) 
Madeira nativa 7.762,00 Nobre et al., (2012) 
 
Como pode ser observado na Tabela 9, somente o estudo de Nobre et al. 
(2012) com Tabebuia serrafolia apresentou maior PCS, mas os estudos de Protásio 
(2014) utilizando babaçu, Padilla et al. (2018) utilizando coco e Campos (2017) 
utilizando bambu, ambos carvões de biomassas alternativas apresentaram valores 
altos e semelhantes com os do presente trabalho. 
 Quando se compara o PCS do carvão dessas biomassas com o PCS do 
carvão de madeiras, é possível dizer que ambos possuem o mesmo potencial 
energético, já que as florestas energéticas em geral utilizam o eucalipto, o qual 
apresentou valor semelhantes aos demais citados no estudo de Soares et al. (2014) 
estudando híbrido de eucalipto com 7 anos de idade. Como o poder calorífico está 
diretamente ligado ao potencial de qualidade do carvão vegetal, seu alto teor 
influencia no aumento do tempo de ignição e de carbonização necessário para 
produção do carvão (BRAND et al., 2013; FURTADO et al., 2012; REIS et al 2015). 
45 
4.4 COMPARAÇÃO DO BIOCARVÃO DE COCÃO COM CARVÕES 
VEGETAIS DE USO DOMÉSTICO 
A Tabela 10 apresenta os resultados comparativos do biocarvão do cocão 
com demais carvões vegetais para uso doméstico comercializados nos estados 
Acre, Santa Catarina, Paraíba, Pará e Mato Grosso. 
Diversos autores estudando carvões vegetais de madeira para uso 
doméstico também encontraram valores próximos aos descrito no presente trabalho, 
podendo ser citados Costa et al.(2017) estudando marcas comercializadas em 
Cuiabá – MT (TU variando entre 4,0 e 6,0%), Brand et al. (2015) avaliando a 
qualidade de marcas comercializadas na região serrana do sul de SC (TU com 
valores médios de 7,64%) e Oliveira et al (2019) avaliando marcas comercializadas 
no sudeste do Pará (TU médio de 6,14%), conforme Tabela 10. O TMV e TCZ 
encontrados no presente trabalho foram inversos quando comparado a todos os 
estudos citados na Tabela 10, exceto para Sousa et al. (2019) avaliando o carvão 
vegetal oriundo de resíduos madeireiros que obtiveram valores semelhantes. O 
carvão vegetal, por apresentar características higroscópicas, o tipo de 
armazenamento influencia diretamente no TU, podemos perceber que os demais 
trabalhos apresentam maiores teores de umidade em relação ao presente trabalho, 
mesmo a região amazônica apresentando alta umidade relativa do ar (URA), o 
armazenamento está sendo realizado de forma adequada pela cooperativa, em 
ambiente seco, fechado e sem contato direto com o chão. 
O presente trabalho apresentou valores similares para o TCF (72,11%) com 
os estudos Oliveira et al. (2019) avaliando as marcas A, B e C comercializadas no 
Pará, com TCF de 72,83, 80,91 e 78,11%, respectivamente. No estudo de Costa et 
al. (2017) avaliando carvões comercializados em Cuiabá – MT das marcas 4 e 7, 
obtiveram TCF de 76,46 e 85,69%, respectivamente. Enquanto, no estudo de Brand 
et al. (2015) avaliando marcas de matéria-prima de espécies mistas, eucalipto, 
acácia negra e mistura de eucalipto com bragatinga, os TCF encontrados se 
mostraram inferiores ao do presente trabalho com valores de 68,79%; 66,85%; 
63,43% e 58,12%, respectivamente. 
 
46 
De acordo com os valores de PCS do biocarvão do cocão, esses foram 
semelhantes aos estudos de Brand et al. (2015) avaliando a espécie acácia negra 
(7.448,0kcal/kg), e superiores a marca comercializada de matéria-prima de madeira 
mista com PCS de 4.301,0kcal/kg e da marca com mistura de eucalipto com 
bragatinga com PCS de 4.736,0kcal/kg. Costa et al. (2017) avaliando as marcas 4 e 
7 em Mato Grosso, encontraram valores de PCS 7.230,43 e 7.479,61kcal/kg, 
respectivamente, semelhantes ao presente estudo. Baseado em todos os resultados 
é possível afirmar que o biocarvão de cocão possui alto potencial energético para o 
uso em cocção de alimentos. 
47 
 
Tabela 10 – Comparação entre o biocarvão de cocão e os carvões vegetais de uso doméstico comercializados nos estados 
Acre, Santa Catarina, Paraíba, Pará e Mato Grosso. 
Local de 
comercialização 
Matéria-prima TU (%) TMV (%) TCZ (%) TCF (%) PCS (Kcal/kg) Fonte 
Acre Cocão 4,22 5,94 20,65 72,11 7.323,40 Trabalho atual 
Acre Resíduos madeireiros 9,17 3,20 29,77 57,85 - 
Sousa et al. 
(2019) 
 Eucalipto 8,21 29,26 3,89 66,85 7.944,0 
Brand et al. 
(2015) 
 Acácia Negra 7,00 35,76 0,81 63,43 7.448,0 
Santa Catarina Madeira mista 8,59 27,67 3,44 68,79 4.301,0 
 
Eucalipto e bragatinga 
plantada 
6,78 39,47 2,42 58,12 4.736,0 
Paraíba Madeira mista - - - - 7.655,75 
Monteiro et al. 
(2019) 
 
Madeira mista - Marca A 6,11 24,95 2,22 72,83 7.020,0 
Pará Madeira mista - Marca B 6,03 17,38 1,71 80,91 7.450,0 
Oliveira et al. 
(2019) 
 
Madeira mista - Marca C 6,27 19,31 2,58 78,11 7.375,0 
Mato Grosso 
Madeira mista - Marca 4 4,00 21,23 2,31 76,46 7.230,43 Costa et al. 
(2017) Madeira mista - Marca 7 6,00 11,56 2,75 85,69 7.479,61 
SELO PREMIUM - >5,00 >23,5 >1,5 <73 - - 
48 
5. CONCLUSÃO 
De acordo com os resultados apresentados no presente trabalho, o biocarvão 
de cocão apresenta potencial energético para uso na cocção de alimentos já que 
possui baixos teores de umidade e materiais voláteis e altas densidade, teor de 
carbono fixo e poder calorífico, e como ponto negativo, o produto apresenta alto 
teor de cinzas. 
Dessa forma, se faz necessária a avaliação e controle da temperatura do 
processo de carbonização no forno utilizado pela cooperativa a fim de padronizar 
as bateladas afim de resultar em um material de melhor qualidade. Além disso, 
se faz necessária a realização de estudos que visem o aproveitamento dos 
gases condensáveis e não condensáveis e atribuir utilização para estes sub 
produtos, aprofundamento da caracterização deste biocarvão e comparação com 
outros carvões existentes no mercado. 
49 
6. REFERÊNCIAS 
 
ACRE. Governo do Estado do Acre. Programa Estadual de Zoneamento 
Ecológico Econômico Fase II: documento Síntese – Escala 1:250.000. Rio 
Branco: SEMA. 2010. 
 
ALLEN, P. H. Palms in Middle América. Principes, v. 9, p. 44-48, 1965. 
 
ANATER, M. J. N. Qualidade do carvão vegetal para uso doméstico 
comercializado em Curitiba. 2017. 74 f. Dissertação (Mestrado em Bioenergia) - 
Universidade Federal do Paraná, Paraná. 2017. 
 
AMUTIO, M. et al. Influence of temperature on biomass pyrolysis in a conical 
spouted bed reactor. Resources, Conservation and Recycling, v. 59, p. 23-31, 
2012. 
 
ANDERSON, A. Reconnaissance trip to Brasil. Manuscript. (Memo to Jack Ewel 
from author, University of Florida, Gainesville). 8p. 1979. 
 
ANDRADE,