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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL
CARACTERIZAÇÃO DE BAMBUS E SEU POTENCIAL ENERGÉTICO
CURITIBA
2016
AMANDA APARECIDA FALCOSKI VIEIRA
CARACTERIZAÇÃO DE BAMBUS E SEU POTENCIAL ENERGÉTICO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Engenharia Florestal, Setor de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná, como requisito para a conclusão da disciplina ENGF006 e requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Florestal. Orientador: Prof. Dimas Agostinho da Silva
CURITIBA 2016
RESUMO
A crise energética mundial traz à tona uma realidade perturbadora, que é a
escassez de recursos e das fontes não-renováveis para geração de energia. Essa
problemática está também atrelada a outros fatores ambientais como o aquecimento
global e a degradação de áreas. Com isso, as chamadas energias renováveis
aparecem como parte da solução para amenizar o problema. Dentre as alternativas
para se compor uma matriz energética renovável, encontramos a chamada
bioenergia, proveniente de biomassa, sendo ela já plantada para esse fim, ou ainda,
vinda de resíduos agrossilvipastoris. O presente trabalho teve como objetivo
apresentar diversas espécies de bambus existentes que podem ser usados como
insumo para essa finalidade. Através de pesquisas e revisões bibliográficas buscou-
se mostrar suas qualidades potenciais energéticas, apontando as características que
mostram a viabilidade da planta nesse sentido. Entre os destaques estão a facilidade
de implantação e manejo, alto índice de sequestro de carbono, alta capacidade de
adaptação e recuperação de áreas, além de dispensar a necessidade de replantio,
devido a sua rebrota contínua.
Palavras-chave: energias renováveis, biomassa, bioenergia
ABSTRACT
The global energy crisis brings to the surface a disturbing reality, which is the scarcity
of resources and non-renewable sources for energy generation. This problem is also
linked to other environmental problems, such as global warming and the degradation
of areas. Then, the so-called renewable energies appear as a part for the solution to
mitigate the problem. Among the alternatives to make up a renewable energy matrix,
we find the so-called bioenergy, coming from biomass, being already planted for that
purpose or coming from agrossilvipastoris systems. This present work aims to present
several species of bamboo that can be used as input for this purpose. Through
researches and bibliographical revisions, the aim was to show its potential energetic
qualities, pointing out the characteristics that show the viability of the plant in this
sense. Prominent among the main ones are the ease of implementation and
management, high carbon sequestration rate, high capacity for adaptation and
recovery of areas, besides the need to replant due to its constant regrowth.
Keywords: renewable energies, biomass, bioenergy
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 1
2 OBJETIVOS ............................................................................................................. 3
2.1 Objetivos gerais................................................................................................... 3
2.2 Objetivos específicos .......................................................................................... 3
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................... 4
4 METODOLOGIA .................................................................................................... 14
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................... 16
5.1 PROPRIEDADE FISÍCIO-QUIMICAS DO BAMBU ............................................ 16
5.1.1 Densidade ....................................................................................................... 16
5.1.2 Propriedades químicas .................................................................................. 17
5.1.3 Poder calorífico .............................................................................................. 21
5.1.4 Densidade energética e Índice de Valor de Combustível do Bambu ........ 23
6 CONCLUSÃO ....................................................................................................... 25
1
1 INTRODUÇÃO
Os plantios florestais, além de fornecerem matéria-prima para os mais
diferentes usos, tanto industriais quanto domésticos, cumprem ainda diversas funções
ambientais e sociais, desempenham um papel importante no desenvolvimento
sustentável e contribuem com a conservação das florestas nativas (SILVA, 2016). A
busca por soluções alternativas que minimizem a degradação ambiental através de
materiais e tecnologias limpas que permitam o desenvolvimento sustentável é notável
em todo o mundo (BARROS; SOUZA, 2004).
Desde a percepção de mudanças ambientais a níveis globais, como os
desastres ecológicos, o chamado efeito estufa, a extinção em massa de espécies e a
ameaça de escassez de recursos naturais, tais como a água, o petróleo e outros, a
questão ambiental vem sendo amplamente discutida em todas as partes do mundo.
Esses problemas são, notoriamente, agravados por ações advindas da interferência
humana no equilíbrio natural do ambiente, como queimadas e atividades industriais,
além da falta de conscientização ambiental por parte da população (BARROS;
SOUZA, 2004).
Um dos fatores que causam diversas consequências negativas ao meio
ambiente do mundo todo é a necessidade crescente de geração de energia, pois ela
vem de fontes não-renováveis, como por exemplo o petróleo, que além do risco de
escassez ainda causa danos ambientais na sua obtenção, ou de fontes renováveis,
contudo algumas tão impactantes negativamente ao meio quanto a extração e uso do
combustível fóssil, como por exemplo o represamento das águas para a construção
de usinas hidrelétricas, que causam danos a flora e fauna da região afetada, além do
desvio do curso natural do leito dos rios.
O crescimento da população mundial é um fator que amplia a necessidade
global por energia. A redução da disponibilidade de fontes energéticas e o aumento
da sua demanda tem direcionado estudos para o melhor aproveitamento de materiais
alternativos, naturais e renováveis. Um importante segmento das denominadas
energias renováveis é a chamada bioenergia, que cada vez mais se torna uma fração
representativa entre as matrizes energéticas de vários países do mundo (LEMOS;
STRADIOTTO, 2012).
2
Para fins de uso energético, biomassa é todo recurso renovável proveniente
de matéria orgânica (de origem animal ou vegetal) das quais, através de processos
específicos, pode ser produzida energia. Esse recurso, assim como a energia
hidráulica e outras fontes renováveis, é uma forma indireta de energia solar, pois é
convertida em energia química, através da fotossíntese, base dos processos
biológicos de todos os seres vivos (ANEEL, 2005).
Resíduos agrícolas, florestais, urbanos e até mesmo de dejetos animais
podem ser utilizados como combustíveis para geração energética. Por apresentar um
custo inferior ao utilizar como insumo um resíduo, a geração de bioeletricidade torna-
se mais viável frente ao custo de outras fontes renováveis. Por sua grandeza em
dimensões territoriais e pelas condições climáticas favoráveis o Brasil apresenta um
gigantesco potencial na geração de biomassa (CASTRO; DANTAS, 2008)
Visto que a produção de bioenergia é viável no Brasil frente ao seu baixo custo
e comprovada eficiência, gerando inclusão social, mostrando-se capaz de recuperar
áreas improdutivas e ainda provendo uma significativa parcela na deficiência
energética atual, o desafio consiste, porém, no estudo e na busca por matérias-primas
que apresentem bons níveis de geração energética atreladas aos benefícios já
citados. Uma das alternativas que se mostra capaz de suprir todas as características
requeridas para essa finalidade, é a espécie conhecida pelo nome popular de bambu.
O bambu apresenta-se com grande relevância em diversos usos, tanto
domésticos, quanto industriais. Apresenta-se como material de relevante potencial
econômico de utilização, devido ao rápido crescimento, pois completa o seu ciclo em
poucos meses e atinge resistência máxima em poucos anos (MARINHO, 2012), além
de suas possibilidades de uso irem desde matéria-prima para construção civil,
recuperação de áreas degradadas, mix de fibras para papel e para a indústria têxtil,
passando por fontes de biomassa, entre outras, podendo até ser utilizada em
“bionanomateriais”, como demonstram as mais recentes pesquisas (SANTI, 2015), ou
seja, pode ser cultivado para atender especificamente o setor de bioenergia, ou ainda,
quando usado para outros fins, utilizar os resíduos e/ou realizar uma cogeração de
energia.
3
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Reunir informações sobre o potencial energético de espécies de bambu
2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO
Analisar dados sobre as propriedades energéticas, produtividade e qualidade
das diferentes espécies de bambu;
Avaliar e interpretar os parâmetros densidade energética e de índice de valor
combustível.
‘
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
De acordo com a classificação botânica o bambu enquadra-se como tribo
Bambusae. Todas as plantas pertencentes à subfamília Bambusoideae são
classificadas como bambu. Pelas características de seu colmo é considerado uma
planta pertencente às angiospermas e ao grupo das monocotiledônea (PEREIRA,
2012). São plantas lenhosas e herbáceas, pertencentes à família das Poaceae ou
Gramineae, com mais de 1.250 espécies classificadas e distribuídas em cerca de 90
gêneros distintos. Desenvolvem-se, de maneira geral, em regiões com clima tropical
e subtropical, com temperaturas moderadas, e adaptam-se tanto ao nível do mar
quanto em altitudes próximas de quatro mil metros (LÓPEZ, 1974, citado por NETO
et al., 2009).
O bambu é um vegetal com mais de 200 milhões de anos e cerca de 1.300
espécies, das quais 50 domesticadas e 38 estudadas. Do total de florestas do planeta,
o bambu corresponde a 3% (REVISTA O PAPEL, 2015).
4
O bambu não se caracteriza como uma espécie exigente quanto ao solo,
contudo se desenvolvem melhor em solos bem drenados, soltos e férteis. Seu
desenvolvimento pode ser inibido em locais muito úmidos ou com lençol freático alto,
também como em solos salinos. (ESPELHO; BERALDO, 2008). Duarte et al (2007)
reforça que em relação ao tipo de solo têm-se pouca exigência, entretanto respondem
bem ao uso de adubos. De maneira geral não aceitam areia pura, solos muito
argilosos ou banhados (DUARTE et al., 2007)
O bambu ocorre naturalmente em todos os continentes, exceto na Europa,
onde ele é cultivado apenas em alguns parques e viveiros. Quanto a pluviosidade,
apresenta preferência a chuvas bem distribuídas ao longo de todos os meses do ano,
porém, também pode ocorrer em regiões onde as precipitações são concentradas
apenas em certas épocas do ano ou em regiões menos chuvosas, todavia com menor
produtividade (DUARTE et al., 2007)
A copa localiza-se na parte superior dos colmos e é composta por ramos
laterais, que sustentam a folhagem. Vale destacar que o bambu pode ser cultivado a
uma temperatura média entre -15ºC e 40ºC, com melhor produtividade em solos de
pH entre 4,5 e 7,5, de 0 a 3.800 metros de altitude, enfrentando umidade relativa de
35% a 100% e com índice pluviométrico de 500-4500 mm/ano. Além disso, suas fibras
celulósicas têm largura média de 15 a 20 micrômetros e comprimento médio de 1,6 a
3,5 mm (REVISTA O PAPEL, 2015).
Outra característica do bambu se deve a estrutura morfológica de suas fibras
estreitas e compridas, paredes celulares espessas e com pouco lúmen que lhe
conferem baixa porosidade e alta resistência ao rasgo. Em sua composição química
destacam-se elevadas proporções de cinzas e pentosanas, seu poder calórico
assemelha-se ao das árvores lenhosas e há também baixa proporção de lignina, alta
solubilidade em água quente, álcool, benzeno e soda (DUARTE et al., 2007)
Dentre as vantagens do bambu pode-se citar a sua composição química em
relação a outro material lignocelulósico, pois ele apresenta menor teor de lignina, bem
como alto teor de holocelulose, economizando assim energia na purificação da
celulose, além disso a espécie apresenta bons resultados de ângulo de microfibrila e
alta razão de aspecto entre suas fibras, sinalizando boas propriedades mecânicas e
dimensionais (REVISTA O PAPEL, 2015).
Externamente a parede do colmo é constituída por uma camada cutinizada e
com cera, além de duas camadas de células epidermais. Internamente uma camada
5
altamente lignificada e mais espessa é encontrada, formada por muitas células
esclerenquimáticas, dificultando assim movimentos laterais de líquidos. Seu tecido é
constituído por células parenquimáticas, além de fibras e feixes vasculares, numa
proporção de aproximadamente 10% de tecidos condutores, 40% de fibras e 50% de
células de parênquima. Compreendendo o floema e o xilema tem-se os feixes
vasculares que se localizam em maior quantidade, porém de menor tamanho na
periferia e menos numerosos, porém maiores na parte interna. No interior da parede
os feixes diminuem no sentido da base para o topo, ao contrário de sua densidade,
que aumenta nesse sentido. Verticalmente no colmo, as fibras aumentam em
quantidade no sentido base ao topo, enquanto que a quantidade de parênquima
diminui, concluindo assim que não se utilizar as partes mais altas é um grande
desperdício de material, pois lá se encontram um grande conteúdo de fibras
(ESPELHO; BERALDO, 2008)
O ciclo do bambu inicia-se na primavera ou no início do verão quando
emergem seus brotos, os quais crescem muito rapidamente, alcançando sua máxima
altura entre quatro e seis meses juntamente com a formação de seus galhos e folhas
(DUARTE et al., 2007). Sua altura máxima é alcançada em aproximadamente cento e
oitenta dias para as espécies gigantes e trinta dias para as de menor porte (PEREIRA,
2012). Nesse período a espécie Bambusa vulgaris, a mais comum em territórios
brasileiros, pode crescer até 20 cm por dia. Terminada a fase de crescimento, os
colmos passam por um período em que aumentam sua resistência mecânica até
completarem três anos. Entre três a seis anos os colmos consideram-se maduros e já
podem ser usados em aplicações que exijam a máxima resistência física do material.
A partir do sexto ano ocorre a redução gradativa da resistência, motivo pelo qual não
se recomenda o uso depois dessa fase (DUARTE et al., 2007)
Com periodicidade bienal, após o primeiro corte realizado aos três anos de
idade, quando se adota a área de produção e o tempo essa característica representa
uma maior produção de matéria-prima, apresentando vantagem em relação a outras
fibras (REVISTA O PAPEL, 2015).
Até os dois anos de idade os colmos são considerados imaturos e com baixa
resistência, sendo assim, dependendo da intenção de uso, como por exemplo para
fins estruturais, devem ser deixados na moita para maturação, assim possibilitam
também novas brotações (ESPELHO; BERALDO, 2008)
6
Considerando uma mesma espécie, o diâmetro dos colmos se dá em função
das condições locais, principalmente pelo solo e pelo clima, e pela idade da moita,
atingindo seu tamanho máximo por volta do quarto ano após o plantio (PEREIRA,
2012).
Exercendo um fundamental papel o rizoma possui a função não só de
armazenar nutrientes para depois distribui-los, mas também atua como responsável
pela propagação do vegetal, pois para que novos colmos nasçam, fatores como
nutrição fornecida pelo rizoma e pelos colmos mais velhos, são fundamentais.
Anualmente, novos colmos nascem de maneira assexuada, através da ramificação
desses rizomas, podendo ocorrer de duas formas e dando origem aos dois principais
tipos de bambu, o tipo moita e o alastrante. No grupo tipo alastrante os colmos se
desenvolvem separados uns dos outros, e no tipo moita, se desenvolvem de maneira
agrupada (ESPELHO; BERALDO, 2008). De acordo com Duarte et al. (2007) os
alastrantes formam florestas homogêneas com colmos mais distanciados entre si, e
os entouceirantes ou tipo moita, formam florestas com grupos de colmos agrupados e
de formato arredondado com espaços livres somente entre as touceiras.
O bambu do grupo alastrante também pode ser chamado de leptomorfo ou
ainda monopodial. Se desenvolvem melhor em zonas temperadas e são resistentes
às baixas temperaturas, com seu período de brotação ocorrendo no início de uma
estação chuvosa. Possui rizomas de formato cilíndrico, delgados e longos, que podem
crescer entre 1 a 6 metros por ano, formando uma teia que pode vir a atingir entre 50
a 100 mil metros lineares por hectare. São ocos e segmentados em cada nó por um
diafragma, comumente de diâmetro ou espessura menor do que os colmos que vão
se originar. No rizoma existem vários nós e neles várias gemas laterais em estado de
dormência, que podem vir a produzir novos colmos ou ainda novos rizomas, que se
desenvolvem lateralmente, porém germinam apenas 10% das gemas (ESPELHO;
BERALDO, 2008)
O bambu do tipo moita também pode ser chamado de entouceirante,
paquimorfo ou grupo simpodial. Se distribuem por regiões tropicais e quentes. Seus
rizomas são grossos, sólidos e curtos, com raízes na parte inferior e com internós
assimétricos, possuem gemas laterais que se ativam e desenvolvem novos colmos e
novos rizomas, contudo grande parte das gemas se mantem inativa ou dormente,
porém, quando se desenvolvem se fazem de maneira horizontal, em curtas distâncias
e comumente seu ápice volta-se para cima dando origem a um novo colmo.
7
Anualmente, uma formação de rizomas se desenvolvem perifericamente e acarreta
em um agrupamento de entre 30 a 100 colmos, formando uma moita. Conforme a
espécie e as condições ambientais, 5 a 10 novos colmos podem se formar a cada
ano, geralmente entre o verão e o outono ou na estação chuvosa seguinte a uma
estação seca (ESPELHO; BERALDO, 2008).
Contudo os bambus raramente florescem e com isso as espécies dificilmente
são identificadas com exatidão (DUARTE et al., 2007).
Comumente os colmos do tipo alastrantes se desenvolvem mais e
preferencialmente a noite, enquanto que os do tipo entouceirantes crescem de
maneira mais lenta e geralmente durante o dia (PEREIRA, 2012).
A dispensa do replantio é outra de suas vantagens, visto que novos brotos
surgem espontaneamente por mais de 100 anos, fato que conta muito nos processos
em que é utilizado (DUARTE et al., 2007). O corte de uma ou algumas varas não
compromete a sobrevivência da touceira, pois a produção de novos colmos são clones
da planta original e são produzidos através de propagação vegetativa (REVISTA O
PAPEL, 2015).
As características botânicas das diversas espécies dessa planta, oferecem
inúmeras vantagens para o seu uso, tais como:
- Rápido crescimento: Depois que se estabelece o bambu apresenta uma
rápida velocidade de propagação, sendo que seu tempo de estabelecimento acontece
entre três e quatro anos, ou seja, comparativamente é mais rápido do que a mais
rápida árvore. Seus brotos e colmos já podem ser coletados a partir do terceiro ou
quarto ano e em média a sua produção anual de biomassa, por hectare, é de
aproximadamente 10 toneladas (NETO et al., 2009);
- Facilidade de estabelecimento, manutenção e colheita: O bambu se
estabelece facilmente como plantação, não sendo necessário técnicas complexas
para isso. Não é necessária a aplicação de agrotóxicos e sua manutenção é feita
através de irrigação. A colheita é feita com instrumentos manuais e ainda fortalece o
bambual quando realizada. Em comparação às madeiras seu transporte é facilitado
pelo seu peso leve (NETO et al., 2009);
- Inserção Cultural: O bambu já é um material muito explorado na Ásia,
movimentando uma parte significativa da economia e sendo encarado como forma de
desenvolvimento econômico. Culturas utilizam o bambu em muitos aspectos da vida,
como: música, cerimônias, alimentação, moradia, etc. Em alguns países existem
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grandes projetos de reflorestamento de bambu para estimular a economia local e
utilizá-lo como matéria-prima para diferentes usos. Em outros, o reflorestamento está
sendo usado para empregar uma parte da população que se encontra desempregada
(NETO et al., 2009);
Possuindo uma das maiores taxas de crescimento e também uma elevada
resistência mecânica devido a suas fibras, o bambu apresenta-se como uma opção
viável para o uso industrial além de ser uma promissora alternativa de fonte renovável
e sustentável (MARINHO, 2012);
O bambu surge como uma opção construtiva viável ecologicamente, visto que
se trata de um material de reduzido consumo energético, baixo custo e de fácil
obtenção (BARROS; SOUZA, 2004);
Estudiosos de diversas áreas de todo o mundo vem apreciando essa planta
como forma alternativa na confecção de materiais e na aplicação de estruturas em
construções, substituindo assim, os resíduos gerados, que passam a ser passíveis de
decomposição pelo meio ambiente. A lista de uso do bambu é extensa passando
desde utilizações simples e rotineiras até usos mais sofisticados, porém esse material
sofre preconceito por alguns que o consideram uma matéria-prima de segunda
categoria. O principal uso do bambu no Brasil está concentrado nas áreas rurais,
empregado tradicionalmente em usos pontuais, como pequenas construções e
cercas, devido a sua grande disponibilidade e facilidade de obtenção, caracterizando
um uso mais casual do que estratégico (NETO et al., 2009).
Além de apresentar ótimas características mecânicas, químicas e físicas,
também é considerado um eficiente sequestrador de carbono e possui ainda,
características que o tornam viável a ser utilizado no desenvolvimento de produtos
normalmente produzidos com madeira de reflorestamento ou nativa. O bambu pode
ser utilizado in natura ou após sofrer um processamento adequado (PEREIRA, 2012).
Para países em desenvolvimento que planejam obter rendimentos na
comercialização de créditos de carbono, por meio do florestamento e do
reflorestamento, ele também se apresenta como opção viável pois possui altas taxas
de sequestro de gás carbônico. Porém, para salvaguardar uma maior diversidade de
espécies, outras plantas podem, e devem ser associadas ao plantio (BARROS;
SOUZA, 2004).
O bambu possui o status de planta com um dos maiores graus de
sustentabilidade do planeta, pois caracteriza-se como o maior consumidor de gás
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carbônico do reino vegetal. Através da fotossíntese, o bambu retira o gás carbônico,
incorporando-o aos seus compostos, libera oxigênio para a atmosfera, contribuindo
para o sequestro de dióxido de carbono (BARROS; SOUZA, 2004).
Algumas espécies de bambu apresentam grande capacidade de ocupação de
solos marginais e erodidos, além de maiores taxas de crescimento dentre os vegetais
de porte arbóreo (FILHO; SALGADO, 1987). Apresenta também um grande potencial
em várias atividades silviculturais, como: quebra-vento, recuperação de margens de
rio, corredor ecológico, plantios de encosta e em áreas degradadas e plantação
comercial integrada a agricultura e pecuária (REVISTA O PAPEL, 2015). Além disso
é um importante aliado no combate a devastação das florestas podendo substituir a
madeira em diversas aplicações (NETO et al., 2009)
A alta velocidade de crescimento do bambu torna-o acessível em um curto
espaço de tempo, assim verifica-se a potencialidade do mesmo como meio alternativo
no reflorestamento de áreas devastadas por desmatamentos (BARROS; SOUZA,
2004). A cultura do bambu é condicente com preceitos de sustentabilidade, além de
que, se manejada adequadamente, pode ser utilizada, geração após geração, por
longos períodos de tempo num mesmo local (PEREIRA, 2012).
O bambu não se apresenta como uma única solução para os problemas
ligados à diminuição acentuada dos recursos florestais e/ou ao meio ambiente, porém
pode ser estudado e considerado como uma alternativa ou um material alternativo e
de baixo custo a ser explorado. O cultivo da cultura do bambu e o estudo da sua cadeia
produtiva podem gerar renda e emprego, beneficiar o meio ambiente e contribuir para
fixar o homem ao campo. (PEREIRA, 2012).
A maioria das espécies de bambu oferece baixa resistência ao ataque de
organismos xilófagos, sendo fungos ou insetos. Assim, técnicas que possam
aumentar a durabilidade dos colmos devem ser buscadas e é favorável quando se
pode utiliza-las em escala industrial, assim o bambu se torna competitivo quando
relacionado com materiais convencionais. Sua durabilidade pode ser aumentada de
dois modos: pelo tratamento com produtos químicos ou por procedimentos culturais
(ESPELHO; BERALDO, 2008). Outra desvantagem em seu uso está no fato de conter
sílica e amido em sua composição. O amido acelera a degradação do bambu durante
a estocagem, enquanto que a sílica dificulta a recuperação do licor negro na indústria
papeleira, por exemplo. (DUARTE et al., 2007).
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A extração do bambu é comumente realizada de forma manual, utilizando-se
de facões, serrotes, machados, ou ainda de forma semi-mecanizada, através de
motosserras. Para espécies do tipo alastrantes, o corte deve ser realizado rente ao
solo, pois seu rizoma localiza-se protegido abaixo do mesmo e para as espécies do
tipo entouceirantes deve ser realizado a aproximadamente 20cm acima do solo e logo
acima de um nó, para que assim se evite a entrada e o acumulo de água, e
consequentemente, o apodrecimento do colmo remanescente (ESPELHO;
BERALDO, 2008). Além disso, a extração do bambu deve ser realizada nos meses
mais frios, pois nessa condição há menos seiva nas varas, diminuindo assim a
probabilidade de ataques por insetos. Nessa época também há menor quantidade de
água nos colmos, facilitando o transporte, visto que eles ficam mais leves. Após
realizada a extração dos colmos desejados, deve-se limpar e excesso de folhas no
restante da touceira, para facilitar o crescimento sadio e rápido dos colmos
remanescentes, renovando assim a touceira (BARROS; SOUZA, 2004).
Os países do Sudeste Asiático mostram-se como a maior região produtora de
bambu de todo o mundo. Até a metade do século passado, utilizavam as florestas
naturais como único meio de obtenção da espécie, contudo ampliaram a escala de
produção com a introdução do plantio e sua industrialização (DUARTE et al., 2007).
Estima-se que por ano, na China e na Índia, sejam processados 5 milhões de
toneladas de bambu em cada país (REVISTA O PAPEL, 2015). Embora milenar, a
cultura do bambu tem maior pesquisa e utilização no oriente, embora que cada vez
mais o ocidente está dedicando atenção a essa cultura (PEREIRA, 2012). Também
há grandes reservas naturais na América Latina especialmente do gênero Guadua
(DUARTE et al., 2007).
Existem diversas espécies de bambu espalhadas pelo mundo e centenas
nativas pelo Brasil, porém o conhecimento básico de suas aplicações, características
e seus usos ainda é pouco difundido e conhecido no ocidente. A necessidade de
pesquisa vai desde sua introdução no meio, seu plantio, o manejo de espécies tanto
nativas, quanto exóticas, suas características mecânicas e físicas, necessitam ser
estudadas (PEREIRA, 2012).
De acordo com Filho e Salgado (1987) o Brasil, país que se utiliza
intensamente de biomassa para atendimento de suas necessidades energéticas, deve
também considerar o bambu como uma alternativa de matéria-prima, destacando a
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possibilidade da utilização dos seus colmos para a geração de energia, carvão,
briquetes, carvão ativado, etc.
A criação da Lei n.º 12.484/2011, que dispõe sobre a Política Nacional de
Incentivo ao Manejo Sustentado e ao Cultivo do Bambu (PNMCB) se caracterizou
como um marco no país pois incentivou a destinação de terras por produtores rurais
para o cultivo desse vegetal (REVISTA O PAPEL, 2015).
O Grupo Penha, usava um mix de outras fibras secundárias com a fibra de
bambu na linha de produção de papel para embalagens, porém descontinuou seu uso
e passou a investir no bambu como biomassa para geração de energia nas caldeiras.
Com isso, o custo de operação e na implantação baixou aproximadamente 36%
quando comparado à cultura do eucalipto (REVISTA O PAPEL, 2015).
A tendência do uso do bambu para fins energéticos cresce anualmente. No
Nordeste, florestas energéticas são a aposta de empresas como a Proflora, empresa
de gestão e consultoria de bambu no Maranhão, que as cultivam para a utilização das
industrias da região. O racionamento e a crise energética já são uma realidade
brasileira, justificando a necessidade de implantação de fontes renováveis, como a
biomassa, surgindo o bambu com potencial energético para atender essa demanda
(REVISTA O PAPEL, 2015).
O retorno econômico do investimento com a cultura do bambu é muito
vantajoso, pois novos colmos brotam assexuadamente a cada ano, além de atingir
seu crescimento máximo em alguns meses (REVISTA O PAPEL, 2015).
Através de um banco clonal de touceiras selecionadas em florestas plantadas
pela proflora são obtidas mudas de bambu com um alto nível técnico de
melhoramento, através de hastes secundárias com o gênero Bambusa vulgaris.
Resultados em produção de mudas de viveiro, espaçamento, adubação de
implantação e manutenção, preparo de solo, ciclo de corte, bem como em tratos
culturais de implantação e pós-colheita, foram obtidos após vinte e cinco anos de
estudos (REVISTA O PAPEL, 2015).
O cultivo do bambu ainda não é uma realidade em larga escala pois sofre
resistência por parte de grandes indústrias ao seu uso como insumo por não estar
totalmente consolidado, no entanto médias empresas, que usam tonelagens menores,
bem como em biorrefinarias e para produção de energia, essa matéria-prima já é uma
realidade, além de, atualmente, ser objeto de estudo em universidades e institutos de
12
pesquisas de todo o Brasil como uma fibra substituta de materiais não renováveis
(REVISTA O PAPEL, 2015).
A Universidade Federal de Viçosa está desenvolvendo pesquisas para
verificar a aplicação do bambu no conceito de biorrefinaria, ou seja, a possibilidade
de, além da produção de polpa celulósica, avalia-se o potencial de se produzirem
paralelamente biocombustíveis. Entre as alternativas observadas pela UFV, tem-se
por exemplo, a extração do amido presente no bambu promovendo sua sacarificação
e posterior fermentação para a produção de etanol, paralelamente à produção de
polpa celulósica, foco de um projeto de pesquisa financiado pelo Conselho Nacional
de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPq (REVISTA O PAPEL, 2015).
Para se obter retorno sobre o investimento em uma plantação de bambu para
biomassa alguns fatores podem interferir, como o preço na região da plantação, custo
da terra, demanda, transporte das mudas e custos de mão de obra local (REVISTA O
PAPEL, 2015).
Alguns desafios terão de ser superados para que essa atividade possa ser
ampliada, como por exemplo o adequado manejo da espécie e as estratégias de
mercado. Um dos maiores gargalos do setor é a plantação de mudas, por se tratar de
uma planta rústica e sem normatizações ou estudos adequados para sua reprodução,
pois a fase reprodutiva do bambu leva cerca de 30 anos para se produzir sementes,
geralmente inviáveis, sendo assim seu cultivo se dá melhor por micropropagação
(REVISTA O PAPEL, 2015).
A Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) já está trabalhando em um
projeto para produção em larga escala de mudas de várias espécies de bambu, com
apoio técnico da BambuSC e apoio financeiro do CNPq (REVISTA O PAPEL, 2015).
O mercado do bambu ainda é incipiente, irrisório quando se compara com
outras espécies plantadas no Brasil, com uma baixa demanda e oferta, por esse
motivo e pelo apelo estético único, os preços presentes no mercado são muitas vezes
exorbitantes, principalmente quando é para os setores de arquitetura e construção. É
um mercado visto como muito promissor, porém, deve-se trabalhar nele para que se
alcance maiores patamares (REVISTA O PAPEL, 2015).
Outro empecilho que compromete o desenvolvimento do bambu é o
preconceito que muitos brasileiros têm ao considerá-lo como praga, devido ao tipo
alastrante. Poucos sabem as inúmeras possibilidades de seu uso e desconhecem a
existência do outro tipo, o entouceirante (REVISTA O PAPEL, 2015).
13
4 MATERIAL E MÉTODO
O presente trabalho foi elaborado através de pesquisa bibliográfica. As
informações foram obtidas de material já publicado, constituído de livros, artigos de
periódicos e materiais disponibilizados na Internet.
Além da pesquisa bibliográfica de materiais publicados, foi realizada uma
busca em órgãos de governos, entidades profissionais, institutos de pesquisa e dados
de empresas obtidos em endereços eletrônicos.
Para as espécies Bambusa vulgaris, Bambusa vulgaris vittata, Bambusa
tuldoides, Dendrucalamus giganteus e Guadua angustifolia utilizou-se dados
referentes a estudos já publicados na literatura, a título de comparação.
Para as espécies Phyllostachys bambusoides, Phyllostachys nigra cv henonis
e Phyllostachys pubescens foram realizadas análises, no Laboratório de Energia de
Biomassa da Universidade Federal do Paraná, com amostras provenientes de Santa
Catarina. Para a determinação das propriedades químicas seguiu-se: a norma TAPPI
T264 (TAPPI, 2007) no preparo das amostras, a norma TAPPI T222 (TAPPI, 2002)
para obtenção do teor de lignina, a norma TAPPI T204 (TAPPI, 1997) para a obtenção
do teor de extrativos totais. Para os teores de materiais voláteis, carbono fixo e cinzas
sua determinação de acordo com a NBR 8112 (ABNT, 1983).
Para se determinar o poder calorífico superior usa-se uma bomba
calorimétrica, onde água é formada durante a combustão e depois condensada,
recuperando o calor derivado, conforme Norma NBR 8333 (1984). Já no poder
calorífico inferior a água presente no combustível é encontrada, ao final, no estado de
vapor. A diferença entre os dois relaciona-se com a umidade e a presença de H no
material, conforme mostra a Equação (SILVA, 2001, 2013).
𝑷𝑪𝑰 = 𝑷𝑪𝑺 − (𝟔𝟎𝟎 𝒙 𝟗𝑯)
𝟏𝟎𝟎
Onde:
PCI = Poder Calorífico Inferior (kcal/kg)
PCS = Poder Calorífico Superior (Kcal/Kg)
14
H = Teor de Hidrogênio (%)
A densidade energética considera a energia contida em um determinado
volume de madeira. Ela é obtida através da equação a seguir:
𝑫𝑬 = (𝑷𝑪𝑺 𝒙 𝑫𝑩)/𝟏𝟎𝟎𝟎
Onde:
DE: Densidade energética (Mcal/m3)
PCS: Poder calorífico superior (kcal/kg)
DB: Densidade básica (Kg/m³)
O Índice de valor do combustível (IVC), para melhor comparação das
propriedades e o potencial enérgico é calculado com base em Mayer e Silva (2016) e
é calculado pela equação seguinte:
𝑰𝑽𝑪 = (𝑫𝑬)
(𝑼𝒃𝒖 𝒙 𝑻𝒁)
Onde:
IVC: Índice de valor combustível
DE: Densidade básica (Kg/m³)
U: Umidade da amostra em base úmida (%)
TZ: Teor de cinzas (%)
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Como informação geral, a composição da biomassa de bambu distribui-se na
forma de 15% a 20% de folhas e ramos, 15% a 20% raízes e rizomas e 50% a 70%
nos colmos (LIESE 1985, citado por GUARNETTI, 2013) justificando assim o fato da
colheita apenas de colmos para fins de biomassa.
5.1 PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DO BAMBU
15
5.1.1 Densidade
A madeira, sendo utilizada como matéria prima pode ter diversos usos e cada
qual exige propriedades específicas que são essenciais para tal escolha. Para a
destinação de carvão vegetal por exemplo, uma das primordiais características a
serem observadas é a densidade do material (SILVA, 2016), ela é obtida a partir da
relação entre o volume saturado e a massa seca da madeira (SANTOS, 2010 citado
por SILVA, 2016), com isso altos valores de densidade são desejáveis para a
destinação de bioenergia. Na Tabela 1 estão dispostos os valores obtidos para
diferentes espécies de bambu:
TABELA 1 – DENSIDADE BÁSICA DE ALGUMAS ESPÉCIES DE BAMBU
Espécies Densidade básica (g/cm³) Fonte
Bambusa vulgaris 0,687 Brito et al 1987
Bambusa vulgaris vittata 0,744 Brito et al 1987
Bambusa tuldoides 0,712 Brito et al 1987
Dendrucalamus giganteus 0,744 Brito et al 1987
Guadua angustifólia 0,629 Brito et al 1987
Phyllostachys bambusoides 0,780 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys pubescens 0,790 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys nigra cv henonis 0,860 Laboratório de biomassa - UFPR
Percebe-se que as diversas espécies de bambus listadas demonstram ter
altos níveis de densidade, qualidade requerida para a biomassa, com o menor valor
ficando para a espécie Guadua angustifolia e o maior valor para a espécie
Phyllostachys nigra cv henonis. Quando comparado ao Eucaliptus, espécie
comumente utilizada para carvoaria, por exemplo, a densidade das espécies de
bambu se mostra superior, conforme Tabela 2:
TABELA 2 – COMPARAÇÃO ENTRE DENSIDADE BÁSICA DE BAMBU E EUCALIPTO PARA ENERGIA
Espécies Densidade básica (g/cm³)
Eucalyptus urophylla 0,496
Eucalyptus benthamii 0,470
Phyllostachys nigra, P.bambusoides e P. bissetii 0,512 a 0,698
Bambusa vulgaris vittata 0,744
B. tuldoides 0,712
B. vulgaris 0,687
16
Dendrocalamus giganteus 0,744
Guadua angustifólia 0,624 FONTE: RIBEIRO (2005) citado por MANHÃES (2008), adaptado.
Mesmo a espécie G. angustifolia que apresentou o menor valor de densidade
entre as espécies estudadas, mostrou valores de densidade superior ao de algumas
espécies de eucalipto.
5.1.2 Propriedades químicas
A estrutura da madeira está relacionada com a resistência dos constituintes
químicos da mesma. Do ponto de vista térmico, quanto mais condensada for a
estrutura, mais rígida e mais complexa, mais estável será seus correspondentes
componentes químicos (ANDRADE, 2004 citado por SILVA 2016).
Conhecer as características químicas e térmicas dos combustíveis é essencial
quando se tem a pretensão de estudar seu potencial energético, sejam eles
provenientes de biomassa ou de origem fóssil. A maneira como se comporta o
combustível nos processos de combustão pode ser avaliada a partir de tais
informações. Visando melhores resultados nos processos, as tomadas de decisões e
melhorias nos sistemas térmicos podem ser realizadas a partir dos parâmetros
fornecidos (GUARNETTI, 2013).
As características mais importantes a serem analisadas em materiais para fins
de biomassa são: a composição química elementar (carbono, hidrogênio, oxigênio e
enxofre) e os conteúdos de carbono fixo, materiais voláteis e cinzas; umidade e poder
calorífico. Destes, o hidrogênio e o carbono são elementos que oxidam na presença
de oxigênio e são responsáveis diretos da qualidade do combustível, sendo assim
altos valores de Nitrogênio e Oxigênio diminuem o poder calorífico do material.
A análise elementar consiste na obtenção dos valores de compostos
orgânicos que são utilizados em cálculos energéticos. A Tabela 3 apresenta os valores
obtidos para a espécie Bambusa vulgaris por KLEINLEIN (2010) citado por
GUARNETTI (2013).
TABELA 3 – VALOR ILUSTRATIVO ENCONTRADO NA LITERATURA PARA COMPOSIÇÃO
ELEMENTAR DE BAMBUS
Elementos químicos %
Carbono 47
Hidrogênio 6
Nitrogênio 0,9
17
Enxofre 0,8
Oxigênio 45
FONTE: KLEINLEIN (2010) citado por GUARNETTI (2013).
As propriedades químicas da madeira, como a lignina, a holocelulose e os
extrativos totais (TABELA 4), juntamente com a umidade, influenciam no chamado
poder calorífico, ainda mais quando associados à massa específica. Para a
destinação de biomassa são desejáveis altos teores de lignina e de extrativos totais.
TABELA 4 – COMPOSIÇÃO MÉDIA DOS CONSTITUINTES QUÍMICOS DE DIFERENTES ESPÉCIES DE BAMBUS
Espécies Lignina (%)
Holocelulose (%)
Extrativos totais
(%) Fonte
Bambusa vulgaris 17,5 66,3 16,2 Brito et al 1987
Bambusa vulgaris vittata 20,2 66,1 13,7 Brito et al 1987
Bambusa tuldoides 19,0 66,7 14,3 Brito et al 1987
Dendrucalamus giganteus 23,4 63,7 12,9 Brito et al 1987
Guadua angustifólia 20,6 60,4 19,0 Brito et al 1987
Phyllostachys bambusoides 21,2 56,1 22,7* Laboratório de biomassa -
UFPR
Phyllostachys pubescens 23,5 44,9 31,6* Laboratório de biomassa -
UFPR
P. nigra cv henonis 23,8 52,1 24,1* Laboratório de biomassa -
UFPR
*dados parciais.
Browning, 1963, citado por Kerschbaumer (2014) aponta que madeiras com
maiores teores de lignina e extrativos apresentam valores menores de teor de
oxigênio, tornando mais alto o poder calorífico. Na Tabela 5 visualiza-se um
comparativo entre os valores de teor de lignina entre espécies de bambus,
comparados ainda, com outras espécies.
TABELA 5 – TEOR DE LIGNINA EM BAMBU E EM DIFERENTES ESPÉCIES VEGETAIS
Espécies Lignina (%) Referências
Phyllostachys bambusoides 21,3 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys nigra cv henonis 23,9 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys pubescens 23,5 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys heterocycla 26,1 Higuchi, (1955) citado por Li, (2004)
Phyllostachys nigra 23,8 Higuchi, (1955) citado por Li, (2004)
Phyllostachys reticulata 25,3 Higuchi, (1955) citado por Li, (2004)
Bambusa vulgaris 14,5 Beraldo e Azzini, (2004)
Eucalyptus saligna 25,5 Beraldo e Azzini, (2004)
Pinus elliottii 26,0 Beraldo e Azzini, (2004)
Mimosa scabrella 23,7 Pereira e Lavoranti, (1986) FONTE: KERSCHBAUMER (2014).
18
O teor de cinzas encontrado depois do processo de carbonização é
geralmente pequeno, podendo incluir magnésio, potássio, cálcio e outros materiais
(ANDRADE, 1993 citado por SILVA 2016). Com o aumento da temperatura, a madeira
passa a sofrer transformações e com isso a eliminação de produtos voláteis, além de
uma crescente concentração de material mais resistente à ação do calor (carbono
fixo) no produto sólido residual (BRITO, 1992 citado por SILVA 2016). Na Tabela 6
pode-se observar os teores de materiais voláteis, de cinzas e de carbono fixo, de
carvão vegetal oriundo de diferentes espécies de bambus.
TABELA 6 – COMPOSIÇÃO QUÍMICA IMEDIATA PARA CARVÃO VEGETAL DE ALGUMAS ESPÉCIES DE BAMBU
Como a geração de cinzas é um resíduo resultante do processo,
porcentagens altas da mesma não é desejado. Na Tabela 7 a seguir é possível
comparar a porcentagem de cinzas encontradas em processos com bambus, e ainda,
com outras espécies. Os valores observados de cinzas situam-se intermediariamente
entre as espécies vegetais analisadas
TABELA 7 – TEOR DE CINZAS EM DIFERENTES ESPÉCIES DE BAMBUS E DISTINTAS ESPÉCIES FLORETAIS
Espécies Cinzas (%) Referências
Phyllostachys bambusoides 1,6 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys nigra cv henonis 0,8 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys pubescens 1,3 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys heterocycla 1,3 Higuchi, 1955 citado por Li, 2004
Phyllostachys nigra 2,0 Higuchi, 1955 citado por Li, 2004
Espécies Materiais Voláteis (%)
Cinzas (%)
Carbono fixo (%)
Fonte
Bambusa vulgaris 10,2 3,5 86,3 Brito et al 1987
Bambusa vulgaris vittata
10,7 5,1 84,2 Brito et al 1987
Bambusa tuldoides 6,6 3,0 90,4 Brito et al 1987
Dendrucalamus giganteus
7,3 5,0 87,7 Brito et al 1987
Guadua angustifólia 8,4 12,3 79,3 Brito et al 1987
Phyllostachys bambusoides
14,2 3,6 82,2 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys pubescens
15,1 3,3 81,6 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys nigra cv henonis
16,2 2,8 80,5 Laboratório de biomassa - UFPR
19
Phyllostachys reticulata 1,9 Higuchi, 1955 citado por Li, 2004
Dendrocalamus giganteus 1,1 Marinho et al. 2012
Bambusa vulgaris 1,8 Beraldo e Azzini, 2004
Eucalyptus saligna 0,3 Beraldo e Azzini, 2004
Pinus elliottii 0,3 Beraldo e Azzini, 2004
Mimosa scabrella 1,9 Pereira e Lavoranti, 1986
Mimosa scabrella 0,5 Lisbão Jr., 1981
Casca de palmito 5,9 Feitosa Netto et al., 2006
Fibra de coco 4,7 Feitosa Netto et al., 2006
Fibra de dendê 4,2 Feitosa Netto et al., 2006
Palmito 6,1 Feitosa Netto et al., 2006
FONTE: KERSCHBAUMER (2014)
Marinho (2012) aponta os teores de cinzas, extrativos e de lignina para a
espécie Dendrocalamus giganteus de acordo com sua idade (Tabela 8).
TABELA 8. PARTICIPAÇÃO DE CONSTITUINTES QUÍMICOS PARA A ESPÉCIE Dendrocalamus
giganteus
Idade Extrativos em
água quente (%) Extrativos em água fria (%)
Extrativos em NaOH (%)
Extrativos totais
(%)
Teor de cinzas
(%)
Teor de lignina
(%) 2 12,04 a 10,25 a 25,72 a 12,91 a 0,74 a 22,66 a
3 9,62 ab 7,96 b 24,04 bc 9,21 bc 1,09 b 22,77 a
4 7,06 bc 4,61 c 21,01 bc 10,27 b 0,66 ac 23,48 a
5 10,02 ab 8,14 b 21,64 bcd 9,93 b 0,64 ac 24,11 a
6 7,25 c 4,86 c 20,17 e 7,87 c 0,84 a 23,28 a
Fonte: Marinho (2012)
Os valores médios dos constituintes químicos mostram que a espécie tem
elevado teor de extrativos em diferentes idades do bambu. O teor de cinzas é baixo
enquanto o teor de lignina situa-se próximo a valores encontrados para madeira de
reflorestamento no Brasil. Os resultados também mostram que as diferentes
expressões de extrativos e teor de cinzas variam em diferentes idades, porém não de
forma direta com a variação com o aumento da idade. O teor de lignina não diferiu
com o aumento da idade do plantio de bambu.
5.1.3 Poder Calorífico
20
No intuito de caracterizar a biomassa proveniente do bambu para ser utilizada
para fins energéticos, ensaios em laboratórios podem ser realizados análises voltadas
a determinar seu poder calorifico, além de pesquisas em publicações com o objetivo
de caracterizar de forma complementar o material. Para que se possa entender a
variação do poder calorífico superior ao longo do colmo, corta-se as amostras em três
regiões (topo, meio e base), de acordo com a Figura 1, para que as análises sejam
concentradas nesses pontos. O teor de umidade das amostras deve estar em torno
de 30% (GUARNETTI 2013).
FIGURA 1– PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS DE BIOMASSA DE BAMBU FONTE: Projeto bambu, citado por Guarnetti (2013).
A quantidade de energia liberada na forma de calor durante a combustão
completa de uma unidade de biomassa é o que chamamos de poder calorífico de um
combustível. São divididos de duas formas, poder calorifico superior (PCS) conforme
apresentado na Tabela 9 e poder calorifico inferior (PCI) (GUARNETTI, 2013). O poder
calorífico superior é entendido como o valor máximo ou téorico da expressão
energética, enquanto o poder calorífico inferior representa a expressão real e prática
deste potencial energético para biomassa com teor de umidade zero (Silva,2001).
TABELA 9 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PODER CALORÍFICO (PCS) DE DIFERENTES ESPÉCIES DE BAMBU E DE SEU CARVÃO VEGETAL
Espécies Poder calorífico
superior (Kcal/kg) Fonte
Bambusa vulgaris 4219 Brito et al 1987
Bambusa vulgaris vittata 4750 Brito et al 1987
Bambusa tuldoides 4473 Brito et al 1987
Dendrucalamus giganteus 4462 Brito et al 1987
21
Guadua angustifólia 4387 Brito et al 1987
Phyllostachys bambusoides
4588 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys pubescens 4575 Laboratório de biomassa - UFPR
Phyllostachys nigra cv henonis
4569 Laboratório de biomassa - UFPR
Considerando o valor médio encontrado para a Bambusa vulgaris de PCS =
4.000kcal/k e de acordo com análise química elementar (TABELA 3), a porcentagem
de hidrogênio na composição da biomassa de bambu foi considerada 6%
(GUARNETTI, 2013).
Quando comparado com outras espécies (Tabela 10) frequentemente
utilizadas para obtenção de energia, como por exemplo, o Eucaliptus e o Pinus, o
bambu pode ser considerado igual ou até superior, conforme ilustrado por Ribeiro
2005 citado por Manhães (2008).
TABELA 10 – COMPARAÇÃO ENTRE PODER CALORÍFICO INFERIOR DE BAMBU E EUCALIPTO PARA ENERGIA
Espécies Poder calorífico (Kcal/Kg)
Eucalyptus urophylla 4531
Eucalyptus benthamii 4587
Phyllostachys nigra, P.bambusoides e P. bissetii 4567 a 4682
Bambusa vulgaris vittata 4750
B. tuldoides 4473
B. vulgaris 4219
Dendrocalamus giganteus 4462
Guadua angustifolia 3879
FONTE: RIBEIRO (2005) citado por MANHÃES (2008).
Salgado e colaboradores (SALGADO, 1987 citado por GUARNETTI, 2013)
realizaram experiências com carvão de bambu. Em laboratório, as amostras de bambu
foram carbonizadas e caracterizadas em carvões e depois comparadas a carvões
obtidos a partir do Eucalyptus. Dentre as diferenças resultadas, destacam-se: Maior
teor de extrativos totais nos colmos, menor teor de holocelulose e lignina e maior
densidade básica. Os carvões de bambu caracterizaram-se como mais densos e com
maiores teores de cinzas.
5.1.4 Densidade energética e Índice de Valor de Combustível do Bambu
22
A densidade energética e índice de valor do combustível para diferentes
espécies de bambus são mostrados na Tabela 11.
TABELA 11 – RESULTADOS DOS CÁLCULOS DE DENSIDADE ENERGÉTICA E INDICE DE VALOR COMBUSTÍVEL DAS DIFERENTES ESPÉCIES DE BAMBU
Espécies Umidade*
(%) Densidade
básica (g/cm³)
Cinzas (%)
Densidade energética (Mcal/m³)
Índice de valor
combustível
Bambusa vulgaris 30 0,687 3,5 2898,45 2760,43
Bambusa vulgaris vittata
30 0,744 5,1 3534,00 2309,80
Bambusa tuldoides 30 0,712 3,0 3184,78 3538,64
Dendrucalamus giganteus
39 0,744 5,0 3319,73 2213,15
Guadua angustifólia 30 0,629 12,3 2759,42 747,81
Phyllostachys bambusoides
30 0,780 1,61 3578,64 7409,19
Phyllostachys pubescens
30 0,790 1,32 3614,25 9126,89
Phyllostachys nigra cv henonis
39 0,860 0,81 3929,34 16170,1
*considerou, para umidade base úmida, o valor de 30% por ser próximo ao ponto de saturação das fibras e também
um valor adequado e usual para utilização da biomassa em caldeiras no Brasil
Os resultados mostram diferenças entre as espécies. Este parâmetro
reflete resultados distintos tanto de poder calorífico e de densidade básica.
O índice de valor combustível (IVC) caracteriza-se por utilizar propriedades
que tem influência para uso energético; sendo as positivas como densidade básica e
poder calorífico superior, e as negativas como umidade e teor de cinzas.
Na Tabela 11 pode-se observar uma grande variância nos índices. Isso
ocorre devido a diferença de valores entre as variáveis que compõe sua equação,
como por exemplo, a densidade energética das espécies. Com os resultados obtidos
observa-se que a espécie Phyllostachys nigra cv henonis, seguidas por Phyllostachys
pubescens e Phyllostachys bambusoides possuem melhor índice de valor de combustível em
relação as outras espécies de bambus analisadas;, mostrando assim melhor potencial
energético. Já a espécie Guadua angustifólia demonstrou inferior valor de IVC,
significando qualidade inferior para energia devido menor densidade e poder calorífico
e elevado teor de cinzas.
23
6 CONCLUSÕES
Conclui-se que o bambu representa potencial na produção de biomassa para
fins energéticos. Mostra-se como alternativa viável ao uso de combustíveis fósseis e
fontes renováveis exauridas pela extração e uso constante. Seus níveis de densidade
energética e de índice de valor combustível apontaram valores desejáveis para a
destinação de bioenergia.
A espécie Phyllostachys nigra cv henonis, seguidas por Phyllostachys
pubescens e Phyllostachys bambusoides possuem melhor índice de valor de
combustível em relação as outras espécies de bambus analisadas.
A espécie Guadua angustifólia demonstrou inferior valor de IVC, significando
qualidade inferior para energia devido menor densidade e poder calorífico e elevado
teor de cinzas.
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