A época de colheita é um dos fatores que afetam a qualidade da biomassa florestal para a geração de energia sendo que esta variável influencia as alterações das propriedades físicas e químicas da biomassa.
A época de colheita está relacionada à estação de crescimento das árvores, dormência e estocagem de metabólitos. Estes fatores, por sua vez, afetam as mudanças ocorridas na biomassa florestal após a colheita e durante a estocagem devido, principalmente, às variações de teor de umidade e suscetibilidade à biodegradação.
Assim, o teor de umidade é o primeiro fator a ser avaliado com relação à influência da época de colheita sobre a qualidade da biomassa florestal. Enquanto as árvores estão vivas, o conteúdo de umidade tanto de folhas, galhos, casca e madeira é alto. Porém, após a derrubada destas, inicia-se um processo de secagem natural ou biológica, que é definida como a secagem natural de árvores cortadas durante a estação de crescimento e deixadas com a copa e folhas para acelerar o processo de secagem. A árvore continua o processo de respiração e consequentemente consome parte da umidade contida na madeira, até que a biomassa entre em equilíbrio com o ambiente.
Os teores de umidade observados em árvores de diferentes espécies, recém-colhidas, podem variar de 40 a 70 % sendo que, em alguns casos, estes estão próximos ou ultrapassam o teor de umidade crítico para o uso da biomassa na geração de energia. O conteúdo de umidade crítico, para fornos construídos para a queima de partículas verdes, como combustível, é o mais alto possível, ou seja, em torno de 60 %. Na prática, o valor a ser considerado pode ser de 50 %.
O teor de umidade da biomassa florestal, para uso energético, deve ser igual ou inferior a 30%. Portanto as operações aplicadas ao material destinado à geração de energia devem objetivar percentuais inferiores a este.
Em alguns paises como Dinamarca e Finlândia, as variações observadas em função da época de colheita não foram significativas. Os resultados apresentados foram mais baixos na primavera (51,4%) e os valores mais altos no inverno (57,8%). Apesar da pequena variação do conteúdo de umidade, os resultados indicaram que a melhor época de colheita, na Dinamarca, é no final do inverno ou início da primavera, quando os conteúdos de umidade são menores. Isso porque, partindo-se de um teor de umidade menor, a energia gasta para secar a biomassa, ou mesmo o tempo de estocagem, no caso da realização deste tratamento será menor.
Juntamente com o teor de umidade, a quantidade de extrativos presentes na biomassa pode sofrer variações em função da época de colheita. As colheitas feitas no verão, incluindo toda a copa da árvore tem maior conteúdo de umidade e maior quantidade de carboidratos solúveis. A casca estoca proteínas durante o outono e inverno, e declina novamente na primavera com a retomada do crescimento dos brotos e aumento do comprimento dos dias. Além disso, o xilema da madeira, não ativo fi¬siologicamente, tem concentração mais baixa de carboidratos solúveis em água em comparação com as células vivas do câmbio e floema.
A quantidade de extrativos obtidos na madeira é relativamente pequena se comparada à quantidade obtida na casca e folhagem.
Quanto ao poder calorífico superior, tem-se verificado valores para madeira de 3500 a 5000 kcal/kg. Para biomassa recém colhida, foram observados valores médios de poder calorífico superior de 4839 kcal/kg para madeira; 5008 kcal/kg para acículas; 4925 kcal/kg para casca.
É importante determinar quais são as épocas de colheita da biomassa que contribuirão de forma mais significativa para a melhoria das propriedades da matéria-prima, destinada à geração de energia. Além disso, o conhecimento deste aspecto contribuirá ainda na determinação da necessidade de realização de operações de tratamento da biomassa, como por exemplo, a estocagem, de forma a melhorar as propriedades da biomassa recém colhida.
Assim, levando-se em consideração as questões mencionadas anteriormente, este trabalho teve o objetivo de determinar a época ideal de colheita para a utilização da biomassa florestal na geração de energia, através da análise da variação de suas propriedades físicas e químicas.
Autores:
Martha Andreia Brand , Engenheira Florestal, Dra., Professora do Departamento do Engenharia Florestal da Universidade do Estado de Santa Catarina
Graciela Inês Bolzon de Muñiz Engenheira Florestal, Dra., Professora do Departamento de Engenharia e Tecnologia Florestal da Universidade Federal do Paraná. |
