lenha e carvão - manual de apoio à extensão
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LENHA E CARVÃOManual de Apoio à Extensão
Raul M. de Albuquerque Sardinha
Projecto de Desenvolvimento dos Recursos Naturais Município da Ecunha, Província do Huambo
(CE-FOOD/2006/130444)Julho 2008
Coordenação e Autoria do Estudo
Raul Manuel de Albuquerque Sardinha
Revisão
Instituto Marquês de Valle Flôr
(Diogo Ferreira, Gonçalo Marques e Rita Caetano)
Composição e Edição
Instituto Marquês de Valle Flôr
Concepção Gráfica
Matrioska Design, Lda
Impressão e Acabamento
Europam, Lda
Co-Financiamento
Comissão Europeia
Depósito Legal
Tiragem
F ICHA TÉCNICA
1
2
3
Prefácio 9
Introdução 11
1. O que é o carvão? 11
2. Breve referência histórica sobre a produção de carvão 12
3. Medidas e termos usados 13
4. Fontes de lenha 14
5. Plantações energéticas 15
6. Factores fundamentais no abastecimento de lenhas 16
7. Ferramentas manuais e equipamentos para extracção de material lenhoso 17
8. Fabrico de cabos de ferramentas 17
9. Limitações do trabalho com o machado 18
10. O uso de serras no abate de árvores 19
11. O uso de moto-serras 19
12. Técnicas de abate de pequenas árvores 20
13. Técnicas de abate de árvores de média e grandes dimensões 20
14. Desenraizamento total da árvore 21
15. Desenraizamento dos cepos 22
16. Toragem 22
17. Transporte manual de lenha 23
18. Uso de rodas na extracção 24
19. Plano inclinado para extracção de madeira 25
20. Transporte com a utilização de animais e tractores 26
21. Rachadura de lenha 26
22. Manuseamento de pequenos toros e achas 28
23. Enfeixamento da lenha 28
24. Empilhamento de lenha 29
25. Secagem da lenha 29
26. Diferenças entre lenha e carvão 30
27. O processo de carbonização 31
28. Diferentes tipos de fornos de carvão 34
ÍNDICE
29. Fornos tradicionais de trincheira em terra 36
30. Fornos tradicionais em cômoro 39
31. Fabrico de carvão em tambores metálicos 44
32. Fornos de encaixe em aço 45
32.1 Dimensão de fornos de encaixe em aço 47
32.2 Sistemas de encaixe 48
32.3 Coberturas de fornos de encaixe em aço 48
32.4 Entradas de ar e saídas de fumo 49
32.5 Vantagens e desvantagens de fornos metálicos transportáveis 49
32.6 Escolha e preparação do local de instalação do forno 51
32.7 Carregamento do forno de aço 51
32.8 Carregamento do anel de base 52
32.9 Carregamento do anel superior e ignição 53
32.10 Inversão da tiragem e controlo da carbonização 53
32.11 Arrefecimento e abertura do forno 55
32.12 Rendimentos médios 56
32.13 Vida útil de um forno móvel de aço 56
32.14 As principais falhas operacionais 57
32.15 Ferramentas e equipamentos necessários
para operar fornos de aço de encaixe 57
33. Ensacamento do carvão 58
34. Transporte de carvão 60
35. Briquetagem do carvão 61
36. Registo da produção de lenha e carvão 62
37. Cronograma simplificado de uma hipotética operação
comercial de carbonização com forno móvel 63
38. Comercialização do carvão 65
39. Cooperativa de fabrico de carvão 66
40. Formação para preparação de lenha e carvão 68
Referências Bibliográficas 70
4
Figuras
1. Esquema de produção de carvão até aos anos de 1950 12
2. Medidas e termos usados 14
3. Fontes de lenha 15
4. Plantações energéticas 16
5. Ferramentas e equipamentos 17
6. Fabrico de cabos de ferramentas 18
7. Limitações no trabalho com o machado 18
8. Uso de serras no abate de árvores 19
9. Utilização de moto-serras 20
10. Técnicas de abate de pequenas árvores 20
11. Técnicas de abate de árvores de média e grande dimensão 21
12. Desenraizamento total da árvore 21
13. Desenraizamento dos cepos 22
14. Toragem 23
15. Transporte manual de lenha 23
16. Rodas de extracção 25
17. Utilização de calhas na extracção de madeira 25
18. Transporte com a utilização de animais e tractores 26
19. Rachadura da lenha 27
20. Confecção das cunhas de madeira 27
21. Manuseamento de pequenos toros 28
22. Enfeixamento da lenha 28
23. Empilhamento de lenha 29
24. Secagem da lenha 30
25.Diferenças entre lenha e carvão 31
26. Processo de carbonização I 32
27. Processo de carbonização II 33
28. Esquema simplificado das tecnologias de produção de carvão 35
29. Diferentes tipos de fornos de carvão 36
ÍNDICEFIGURAS, QUADROS, IMAGENS E GRÁFICOS
5
30. Fornos de trincheira 37
31. Fornos em cômoro do tipo circular 40
32. Carbonização de uma pilha rectangular de lenha I 40
33. Carbonização de uma pilha rectangular de lenha II 41
34. Forno de terra melhorado 42
35. Estrutura do forno de terra, em cômoro, melhorado 43
36. Grandes fornos circulares em cômoro 44
37. Tambor tonga 44
38. Utilização de tambores como fornos portáteis 45
39. Fornos de encaixe em aço 47
40. Dimensão de fornos de encaixe em aço 48
41. Sistemas de encaixe 48
42. Coberturas de fornos de encaixe em aço 49
43. Entradas de ar e saídas de fumo em fornos de aço portáteis 49
44. Escolha e preparação do local para instalação do forno 51
45. Carregamento do forno de aço 52
46. Carregamento do anel de base 53
47.Carregamento do anel superior e ignição 53
48. Inversão da tiragem e controlo da carbonização 54
49. Arrefecimento e abertura do forno 55
50. Ferramentas e equipamentos necessários para operar fornos de encaixe 58
51. Ensacamento do carvão 59
52. Construção dos crivos I 59
53. Construção dos crivos II 60
54. Construção dos crivos III 60
55. Transporte de carvão 60
56. Prensas para briquetagem 61
57. Fileiras do carvão 65
6
Quadros
1. Escolha do comprimento do serrão 23
2 Recomendações para medidas das cunhas 27
3. Valores comparativos de diferentes combustíveis 31
4. Efeito da temperatura de carbonização no rendimento e composição do carvão 34
5. Emprego de mão-de-obra 38
Imagens
1. Plantação comunitária energética na Guiné Conacri 15
2. Transporte de toros por arraste 25
3. Transporte de toros por carroças de tracção animal 25
4. Refugos resultantes de um forno de trincheira na estrada de Ecunha - Quipeio 34
5. Forno de trincheira típico da zona do Quipeio 37
6. Exemplo de forno de tijolo tipo colmeia 44
7. Sacos de carvão 58
8. Venda de carvão no mercado de Ecunha 59
9. Zonas exploradas para a obtenção de toros para carbonização 63
Gráficos
1. Carbonização da Madeira 34
7
8
As extensas áreas de mata natural aberta
seca, a ”mata de panda”, vem sendo sujeita
em todo o Município de Ecunha a uma
intensa pressão resultado da expansão
da fronteira agrícola e da intensificação
da extracção de lenhas para o fabrico
de carvão quase invariavelmente após corte
raso da mata.
Durante os últimos anos e com o fim do
conflito militar, o Município assistiu a um
claro regresso de população e, com ela,
à arroteia de novos solos para a agricultura
em regiões de topografia ondulada a muito
ondulada onde se acentuam fortes indícios
de erosão hídrica e eólica ao mesmo tempo
que a melhoria da circulação rodoviária
e a pressão do consumo de carvões nas
grandes cidades se adicionaram na ace-
leração da dinâmica de desflorestação já
hoje evidenciada pela encostas desnudas,
com uma ravinação bem acentuada
um pouco por toda a parte, ou com a sua
cobertura vegetal fortemente fragmentada.
A energia é uma das mais importantes
“commodities” necessárias à satisfação das
necessidades alimentares da população.
Ao longo de muitos anos, os limites
da d i spon ib i l i dade , a s mudanças
tecnológicas, a localização dos recursos
e o uso de certos combustíveis têm
impulsionado o uso de novas fontes
energét icas . Nos pa íses t ropica i s ,
o acréscimo de população, as dificuldades
e o custo dos transportes têm mantido
uma grande percentagem das famílias
camponesas dependentes da lenha
e do carvão como fonte energética
dominante e de substituição difícil mesmo
para países, como Angola, produtores
importantes de petróleo. Em Angola, aliás
como um pouco por todo o mundo
tropical, mais de 65% dos recursos lenhosos
são uti l izados para fins energéticos.
A observação , embora emp í r i ca ,
da evolução do aprovis ionamento
energético mostra que esta substituição
é bastante difícil, se não mesmo ilusória.
Na verdade, tirando os grandes centros
urbanos onde o uso do gás tem alguma
expressão junto das famílias que dispõem
de rendimentos suficientes para suscitar
a criação de redes comerciais de distri-
buição com alguma dimensão, a lenha,
e principalmente o carvão, continuam
a ser a energia de uso doméstico dominante.
Neste quadro o aprovisionamento de carvão
vegetal aos grandes centros urbanos,
incluindo Luanda, gerou um conjunto
de actividades económicas específicas cuja
fi leira ganhou expressão económica
significativa. Esta função económica e social
não tem sido contabilizada no cálculo
de rentabi l idade e da importância
económica das acções de conservação
da floresta natural e da sua sustentabilidade,
fundamentalmente pela di f iculdade
da imputação do valor do seu contributo
para as economias locais e dos serviços
ambientais que lhe estão associados.
Nesta actividade, o entrave económico
que tem obstado à modernização do sector
e à própria melhoria das tecnologias
de carbonização pode ser apontado como
resultante de uma subvenção implícita que
beneficia a recolha e a transformação
do carvão que é significativamente mais
barato que os concorrentes fósseis. Assim
se justifica o alargamento contínuo do raio
de recolha que já ultrapassa no caso
do abastecimento a Luanda os 740 km.
É necessário atender que o preço actual
de venda do carvão de madeira é bastante
PREFÁCIO
9
inferior aos custos reais de produção uma
vez que não inclui os custos de renovação
e de recuperação dos recursos e o seu
longo tempo de recuperação com espécies
de crescimento lento como são os das
matas naturais no Município, nem inclui
os custos das externalidades do abate
em resultado da perda de solo agrícola
e da conservação da água e da paisagem.
Os mecanismos subjacentes a esta situação
assentam por um lado nas características
informais da fileira e por outro nas insufi-
ciências das políticas públicas de conser-
vação dos recursos e espaços florestais.
Neste quadro, em que as elasticidades da
oferta e da procura são bastante rígidas,
a população rural é naturalmente enco-
rajada pelo mercado a lançar-se nesta
actividade comercial sustentada pela falta
de controle que rodeia as licenças de corte,
a ausência de gestão do espaço rural
ao nível comunitário ou municipal e,
também, pela política incipiente de plan-
tações florestais. No contexto do Projecto
de Desenvolvimento dos Recursos Naturais
do Município de Ecunha, que vem sendo
desenvolvido pelo Instituto Marquês
de Valle Flôr (IMVF) em associação com
a Cooperat iva Agrícola da Ecunha
(Coopecunha), a abordagem da proble-
mática da melhoria tecnológica do processo
de carbonização faz parte de um dos três
vectores conside-rados necessários para
reverter a actual dinâmica de desflorestação
que assenta no seguinte tripé: 1) interven-
ção para a criação de novos recursos
lenhosos com espécies de rápido
crescimento e com boas características
energéticas e tecno-lógicas; 2) melhoria da
tecnologia de carbo-nização; 3) introdução
de formas mais económicas de uso dos
combustíveis domésticos.
A ideia deste Manual foi assim orientada
no propósito de divulgar junto dos agentes
de desenvolvimento local e regional um
conjunto de tecnologias simples e mais
eficientes do que o forno de trincheira
tradicional actualmente em uso, e formas
simples de melhorar a distribuição pela via
da Coopecunha que, naturalmente, poderá
dirigir para os agricultores carvoeiros
as vantagens financeiras da sua maior
capacidade de negociação com os agentes
da fileira. A aplicação de tecnologias
modernas s imples , ao alcance dos
operadores locais, tem o potencial para
contribuir de forma significativa na melhoria
da eficiência da transformação, garantia
de fornecimento de carvões para uso
doméstico e melhorar as condições de vida
dos camponeses.
Este Manual incorpora o conhecimento
colectivo dos carvoeiros de muitas regiões
e é posto à disposição das comunidades
pelo IMVF na esperança de que ele possa
ser uma ajuda na melhoria da produção
de carvão no Município de Ecunha e,
ao mesmo tempo, contribuir, ao introduzir
métodos mais eficientes de conversão, para
a conservação dos recursos da floresta
natural naquele Município.
10
O uso do carvão pelo homem remonta
quase ao ínicio da história, tendo sido usado
há mais de 3000 anos nos primeiros desenhos
executados nas cavernas
do homem primitivo. Muito mais tarde,
o carvão desempenhou um papel importante
naquilo que se pode considerar como os
primeiros processos tecnológicos: a fundição
e o trabalho dos metais. Nos tempos mais
recentes o carvão tem permanecido
tecnologicamente importante, funda-
mentalmente pelas suas propriedades
de absorção. O uso de carvão activado nas
máscaras protectoras de gás durante
a 1ª Grande Guerra salvou milhares
de soldados e o seu uso actual na purificação
do ar e da água é ainda bastante significativo.
O seu papel é também essencial como
fornecedor de energia, vital para a vida
doméstica de milhões de habitantes
dos países em desenvolvimento, e ainda
um importante material na indústria
de fundição de ferro bem como na extracção
e fundição de outros metais.
Em termos mundiais, a FAO calcula que
sessenta por cento de toda a madeira extraída
das florestas seja utilizada para queima, quer
directamente como lenha, quer indirec-
tamente como carvão para uso doméstico.
Em termos globais a quantidade de madeira
utilizada no fabrico de carvão é da ordem
de 25% daquele montante ou seja de
400 milhões de m3/ano. Tenha-se no entanto
em atenção, que se trata de um valor
est imativo, atentas as di f iculdades
de informação estatística correntes em muitos
países.
1. O que é o Carvão?
Em termos correntes o carvão é “o resíduo
preto poroso obtido pela destilação destrutiva
da matéria animal ou vegetal sob suprimento
limitado de ar”. De facto, o carvão pode ser
produzido por uma série de materiais
sintéticos como polímeros bem como por
materiais naturais. A estrutura atómica base
do carvão é independente do percursor,
se bem que a macro morfologia possa diferir.
É importante não confundir o carvão com
outras formas impuras não cristalinas como
a fuligem e o “coke”. Embora o coke, como
o carvão, sejam produzidos por um pirólise
por via seca, o coke (usualmente produzido
do carvão mineral betuminoso) distingue-se
do carvão porque a fase fluida forma-se
durante a carbonização. Já no caso da fuligem,
esta forma-se na fase gasosa por combustão
incompleta durante a combustão e não
na fase sólida da pirólise.
Neste manual, o carvão, também referido
por carvão vegetal, é o resíduo sólido
resultante da carbonização ou pirólise
da madeira sob condições controladas num
espaço fechado, geralmente designado forno.
O controlo do forno durante a carbonização
é exercido sobre a entrada de ar, de forma
que a madeira não arda completamente
transformando-se em cinza, tal como sucede
num fogo convencional, mas sim que
se decomponha quimicamente para formar
o carvão.
11
INTRODUÇÃO LENHA E CARVÃOManual de Apoio à Extensão
2. Breve referência histórica sobre
a produção de carvão
A origem da produção de carvão está
intimamente ligada aos inícios da metalurgia
há aproximadamente 5000 anos. As tentativas
efectuadas para extrair metais dos minérios
com recurso à queima da madeira nunca
tiveram grande sucesso, principalmente pela
impossibilidade de atingir temperaturas
elevadas. Na verdade, quando a madeira
é queimada evapora-se grande quantidade
de água e de voláteis, o que impossibilita
valores elevados da temperatura. A queima
de car vão, por outro lado, produz
temperaturas muito mais elevadas (pode
atingir 1000ºC) com pouco fumo constituindo
condições ideais para a fundição e para
o trabalho do metal extraído. Os minérios
de óxidos de cobre foram os primeiros
a serem reduzidos com o uso do carvão
há cerca de 3000 anos a.C., iniciando
a chamada Idade do Bronze. O ferro é mais
difícil de fundir do que o cobre requerendo
temperaturas mais altas e mais injecção
de ar, condições que só foram alcançadas
há cerca de 1200 anos a.C. marcando a Idade
do Ferro.
Os primeiros métodos de produção
do carvão envolveram provavelmente, fornos
de trincheira onde a lenha era lentamente
carbonizada, prática que se vê ainda como
método único em todo o município de
Ecunha com reduzidos rendimentos que não
atingem valores superiores a 18%.
Os Egípcios eram na antiguidade considerados
os mestres na arte de fabrico de carvão
já descrita por Plinius (23-79 a. C.) e do
aproveitamento de subprodutos do processo
de carbonização que eram usados desde
o embalsamento à calafetagem das juntas
nos barcos e à impermeabilização dos fios
das redes de pesca. Este tipo de processos
deu origem a tecnologias mais eficientes
em termos energéticos e mais operacionais
com predomínio de fornos acima do solo
como seja o chamado “forno florestal”.
O carvão continuou a ser produzido desta
forma até aos anos de 1950 como a figura
que se ilustra abaixo.
Todo o ferro produzido até cerca de 1700
teve por base o carvão vegetal. Contudo,
com o aumento da produção de ferro e aço,
a desflorestação tornou-se um problema
sério em toda a Europa, facto que impulsionou
a procura de um material de substituição.
O carvão mineral não foi considerado
um sucedâneo devido às impurezas que
apresentava (especialmente o enxofre)
que era transferido para o metal.
Cerca de 1709, Abraham Darby, em Inglaterra,
conseguiu bons resultados na fundição
de ferro usando coke, produzido a partir
de carvão betuminoso que era abundante.
Em resultado desta inovação, a procura
de carvão vegetal para a siderurgia conheceu
uma redução substancial na Europa.
Nesta época, contudo, a procura crescente
do metanol (também conhecido por álcool
da madeira) para a indústria têxtil na tinturaria
e como base para a síntese orgânica
12
Fig.1: Esquema de produção de carvão
até aos anos de 1950
fumo
carvãoacabado
zonapegamento
do fogo
entrada de arar
zona de carborização zona dequeima
zona desecagem
lenha
zona secade destilação
na indústria química deu um impulso
ao desenvolvimento da pirólise em retortas
fechadas e com pleno aproveitamento, por
condensação, dos vapores libertados pela
destilação seca da madeira. A disponibilidade
de produtos petrolíferos baratos fez destronar
a impor tância da madeira nos países
desenvolvidos, se bem que a sua produção
em pequena escala tenha continuado,
principalmente para a cozinha.
Já nos países dos trópicos a lenha
é fundamentalmente um combustível rural.
Cerca de 90% da população rural depende
dela sendo o carvão um combustível
principalmente urbano de que depende entre
50% a 70% da população urbana e, nalguns
casos (como sucede por exemplo no Brasil)
é ainda um importante material de uso
industrial nas siderurgias.
Em termos ambientais a produção de carvão
vem sendo, ao lado do alargamento
da fronteira agrícola, um factor de elevado
impacto ambiental com fortes responsa-
bilidades na desflorestação nos trópicos. Este
impacto negativo e a enorme dificuldade,
senão mesmo impossibilidade, de substituição
do carvão como combustível generalizado
no mundo tropical, impulsiona a procura
de novas tecnologias, a melhoria dos
processos tradicionais para lhes aumentar
o rendimento, bem como o alargamento
do uso de materiais lenhosos e vegetais em
geral como sejam os desperdícios agrícolas
a que se adicionam os resíduos florestais
e da indústria de produtos florestais.
É evidente que a natureza de alguns destes
materiais sucedâneos da lenha geram carvões
que devido às suas más propriedades
mecân i ca s e té rm icas requerem
beneficiamento quer por briquetagem quer
por peletização.
Na última década a crise energética
e o elevado custo do petróleo tem impul-
sionado novos desenvolvimentos tecnológicos
sobre a pirólise, perspectivando-se para
o carvão e a lenha utilizações mais sofisticadas
e um aumento do seu contributo num mundo
energeticamente carente.
3. Medidas e termos usados
1 m3 de lenha empilhada = 1 estere.
1 estere é igual a cerca de 0,7 m3 de volume
sólido de lenha (30% de vazios) de lenha
direita empilhada.
0,5 m3 de volume sólido de lenha de ramos
empilhados de forma medianamente densa.
0.3 m3 de volume sólido de lenha (70%
de vazios ) de ramos torcidos frouxamente
empilhados.
1 estere pesa entre 250 a 900 kg, dependendo
da massa volúmica da lenha, do teor de humi-
dade e da densidade do empilhamento.
1 estere de lenha de eucalipto, parcialmente
seca, pesa aproximadamente, 600 a 700 kg.
1 estere de lenha de miombo (Julbernardia
paniculata, Brachystegia sp. e Parinari sp),
parcialmente seca, pesa aproximadamente,
800 a 850kg.
Pedaços de carvão - fracção de pedaços
de carvão retidos por crivo de malha metálica
de 10 x 10mm (2.2(a)).
Finos - pedaços pequenos de carvão passando
por uma malha metálica de 10 x 10mm,
exig indo br iquetagem para serem
comercializáveis (2.2(b)).
Refugos - pedaços de lenha parcialmente
carbonizados (2.2 (c ))
Teor de Humidade =peso inicial (g) - peso seco em estufa (g) x 100%
Peso seco em estufa (g)
13
4. Fontes de lenha
Calcula-se que 60% de toda a madeira
abatida nas florestas da Terra seja consumida
como combustível, quer de forma directa
ou de forma indirecta após a sua conversão
em carvão. A proporção de lenhas utilizadas
para o fabrico de carvão só pode ser
estimada, dadas as insuficiências estatísticas
da maior parte dos países do mundo tropical.
Estima-se assim, que cerca de 25% do total
de madeira abatida se destina ao fabrico
de carvão, ou seja cerca de 400 milhões
de m3/ano.
Nas operações de abate só parte do volume
lenhoso é utilizado para fins industriais (3.1(a)).
Os ramos (3.1(b)), as extremidades basais
do tronco que não são utilizáveis (3.1(c))
por serem de qualidade inferior e os cepos
(3.1(d)) podem ser uma fonte importante
de combustível lenhoso, excedendo
largamente o volume extraído para fins
industriais. Além disso, após a derruba,
é muito desejável remover total ou
parcialmente, os resíduos lenhosos rema-
nescentes antes de proceder a nova ocupação
do solo. O volume recuperável pode variar
entre alguns m3 e bastante acima dos 100m3
de volume sólido por ha, se se tratar
de formações florestais densas e forem
aplicados métodos e técnicas eficientes
de produção de lenha ou de carvão.
O combustível lenhoso pode representar
também um importante aproveitamento dos
desbastes das plantações florestais que,
de outra forma, poderão não ser
comercializáveis (3.2).
Em muitos países em desenvolvimento estão
ainda a ser desbravadas grandes extensões
para fins agrícolas, lançamento de linhas
de alta tensão, construção de estradas,
esquemas hidroeléctricos ou de irrigação
(3.3). Em tais casos, consideráveis quantidades
de material lenhoso têm de ser retiradas
num curto espaço de tempo. Muito deste
material lenhoso pode ser utilizado como
combustível desde que as operações
de recolha sejam adequadamente planeadas
e organizadas.
Na serragem, 50% ou mais do material lenhoso
que abastece as serrações transforma-se em
refugo, predominantemente sob a forma
de costaneiras (3.4). As costaneiras podem
ser usadas no fabrico de painéis de partículas
ou pasta para papel ou serem vendidas como
lenha.
Se não houver mercado local para absorver
as costaneiras como no caso, por exemplo,
das serrações móveis, aquelas podem ser
facilmente convertidas em carvão e assim
serem utilizadas em vez de amontoadas como
refugo, d i f icu l tando as operações
e aumentando os riscos de incêndio.
14
Fig.2: Medidas e termos usados
1
2
b
a
c
5. Plantações energéticas
As árvores plantadas para produzirem
combustível lenhoso (ou madeira) devem
ser, de preferência, de fuste direito e ter
ramos sem espinhos por forma a facilitar
a colheita e o transporte (4.1).
Ao nível das aldeias as plantações comunitárias
devem ter uma densidade de cerca de
10 000 árvores por ha (compasso de 1 x 1m
por exemplo) para permitir colheitas rela-
tivamente cedo (4.2) enquanto que as
plantações florestais serão normalmente
plantadas com cerca de 3000 árvores por ha.
Plantar árvores à volta dos campos de cultivo,
delimitando-os e compar timentando
a paisagem, ou na constituição de cortinas
de abrigo para reduzir o efeito do vento
e ao longo de estradas e rios, é uma hipótese
importante a considerar na ocupação do
espaço rural pois proporciona não só madeira
e lenha mas também protecção e abrigo (4.3).
A lenha para a população rural será produzida
normalmente em rotações curtas, p.e. 4 anos
no caso da Leucaena leucocephala ou da
Acacia mangium ou 6-7 anos no caso
de eucaliptos em boas condições de estação,
para produzir rendimentos bastante cedo
e atingir dimensões que sejam de fácil manejo
com as ferramentas e os meios de transporte
simples que os agricultores localmente
disponham (4.4).
A talhadia de árvores produtoras de lenha
que podem produzir novos rebentos a partir
da toiça, é uma forma conveniente de rege-
neração. Os troncos podem ser cortados
próximo do solo (4.5(a)) ou a uma altura
que permita ao gado pastar à sua volta
(4.5(b)), caso seja desejável em sistemas
especiais agrosilvícolas. A talhadia para
produção de lenha pode também ser realizada
em associação com árvores produtoras
de madeira que poderão ser cortadas mais
tardiamente.
15
Fig.3: Fontes de lenha
Imagem 1: Plantação comunitária energética
na Guiné Conacri
1
2
3
4
2
c ab
6. Factores fundamentais no abastecimento
de lenhas
O fornecimento de lenhas é a longo prazo
o elemento mais importante no fabrico
sustentável de carvão ou de lenha para
o abastecimento energético rural. Com
as tecnologias correntes e pouco evoluídas
tecnologicamente, 5t de lenha produzem,
em valores redondos, 1t de carvão. Assim,
a actividade de produção de carvão deve
ser vista como uma indústria com significado
económico (e não uma mera prática rapineira
como sucede actualmente um pouco por
toda a parte em Angola) onde os recursos
lenhosos sejam geridos para uma produção
regular de lenhas. Para cada pessoa, numa
comunidade que utilize car vão para
aquecimento ou para cozinhar é preciso
reservar cerca de 0,5 ha de floresta natural
para fornecimento perpétuo de lenha.
Se a madeira provier de uma plantação
energética bem gerida será necessário
um décimo daquela área.
O abastecimento sustentado de material
lenhoso para fornecimento de carvão
às grandes cidades nos trópicos, que não
têm condições para fazer uma transição para
outras fontes energéticas, pode ser uma
actividade importante do ponto de vista
económico e social, nomeadamente em zonas
de menor potencial agrícola como sucede
em extensas zonas do Planalto Central
de Angola. A gestão adequada, para além
dos aspectos da tecnologia florestal, deve
prestar apertada atenção aos aspectos da
interacção social entre a população rural
e as plantações que venham a ser realizadas,
se se quiser que a sua existência e
produtividade sejam mantidas e respeitem
as directivas
e objectivos ambientais. Em muitos casos,
principalmente para solos já esgotados
e degradados e em plantações de rápido
crescimento, um suprimento de fertilizantes
deve ser equacionado. O efeito a longo prazo
da exploração de plantações energéticas por
sistema de extracção de árvore total, por
exemplo, deve ser cuidadosamente
monitorizado para controlo do balanço
de nutrientes no solo.
Em termos das decisões estratégicas,
a extensão das plantações a efectuar,
os modelos de enquadramento das popu-
lações e os necessários arranjos em termos
do ordenamento do espaço, bem como
a análise das vantagens e inconvenientes dos
destinos alternativos do produto das planta-
ções, face a eventuais usos de maior valor
acrescentado em termos das estratégias
industriais nacionais e regionais, devem ser
cuidadosamente ponderados. Finalmente,
a escolha das espécies para o fabrico de
16
Fig.4: Plantações energéticas
1
3
4
5
2
carvão e as formas e modelos que as
plantações vão assumir são muito importantes
desde o início. O que interessa a médio
e longo-prazo é o rendimento em carvão
que pode ser obtido por ha, expresso em
unidades de energia, posto à por ta do
utilizador. A escolha das espécies e a maneira
como as plantações são geridas joga um
papel importante na estratégia de investir
e fomentar as plantações energéticas. Apesar
de os eucaliptos serem as espécies mais
util izadas para o fabr ico de car vão
e a produção de lenhas, as vantagens
de outras folhosas e mesmo de espécies
de pinheiros podem proporcionar elevados
rendimentos, principalmente se o plano
de exploração for de tipo misto, lenhas nos
desbastes e produção de madeira
nas rotações mais longas.
7. Ferramentas manuais e equipamentos
para extracção de material lenhoso
Operações eficientes de abate e preparação
de lenhas exigem ferramentas bem
conservadas e de boa qualidade.
São essenciais as seguintes:
Machado (com peso entre 0,8 e 1,5kg);
Serra de arco individual (comprimento 1m);
Serrão para corte transversal para 2 operadores
(comprimento usual entre 1,20-1,60m);
Podão direito;
Martelo de rachadura (com peso de cerca
de 2,5Kg);
Cunhas (para abate, torragens e rachadura);
Gancho de mão para movimentação
ou remoção;
Gancho de arrasto da madeira e picão
de madeira;
Régua de medição ou fita métr ica;
Capacete de segurança para abatedores
de árvores e estojo de primeiros socorros.
8. Fabrico de Cabos de Ferramentas
Para prender um pedaço de madeira enquanto
se faz um cabo, é muito simples e prática
a estrutura produzida com madeira e com
dois pedaços de um velho pneu (6.1(a)).
O grampo fecha-se quando se baixa
a plataforma (6.1(b)) e abre-se quando esta
se levanta (6.2(a)). A ferramenta fica
firmemente segura entre as duas peças
de borracha enquanto o trabalhador
permanece sobre a plataforma. A altura
do seu cotovelo deve corresponder, então,
à altura da abertura do grampo.
Bons cabos de ferramentas (por exemplo,
machados, ganchos e enxadas) são
extremamente importantes para assegurar
17
Fig.5: Ferramentas e equipamentos
1
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2
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9
10
um trabalho conveniente e eficiente. O cabo
deve ajustar-se perfeitamente ao trabalhador
(tamanho da mão, comprimento do braço
e altura) e ao tamanho e peso da ferramenta.
Ele deve ser feito de madeira apropriada
a fim de durar bastante tempo.
O grampo apresentado pode ser utilizado
igualmente para outros fins, tal como
por exemplo, prender uma catana
ou um machado para afiamento.
9. Limitações do trabalho com o machado
O trabalho de abate com um machado
deve limitar-se a árvores de pequenas
dimensões (7.1).
A utilização de machados no abate de árvores
de grande porte (7.2) tem como resultado
o desperdício de material lenhoso e torna
mais difícil orientar a queda na direcção
desejada. Neste caso os machados devem
ser usados apenas para fazer o entalhe
de orientação da queda.
Deve igualmente evitar-se a operação
de toragem com machados (7.3). Na verdade,
com material lenhoso de grandes dimensões
podem ocorrer perdas da ordem dos 30 %
em relação ao volume total se o material for
cortado com 1m de comprimento ou menos.
O corte com serra causa um desperdício
menor e exige muito menos esforço do que
o trabalho com machado (7.4).
Além disso, um corte preciso com a serra
permite uma medição e empilhamento mais
homogéneo assim como um carregamento
mais denso aquando do seu transporte.
18
Fig.6: Fabrico de cabos de ferramentas
Fig.7: Limitações no trabalho com o machado
1
2
c
a
b
1
3
4
2
10. O uso de serras no abate de árvores
As serras individuais de arco, com lâminas
for temente tensionadas, podem abater
árvores com um diâmetro de 20-25cm (8.1)
que são a fonte primária mais importante
para a obtenção de lenhas.
Para árvores com um diâmetro superior
a 20-25cm, já aqui na perspectiva da obtenção
de madeira para obra, é preferível
um seccionamento da toragem com um
serrão manejado por dois operadores (8.2).
As motosserras só devem ser utilizadas
nos países em vias desenvolvimento em casos
especiais (níveis salariais relativamente
elevados, facilidades de manutenção, escassez
de operadores de abate, pressão por rapidez
de tempo de extracção, como sucede após
estragos devidos a furacões, etc.). Deve
adver tir-se no entanto, que o uso
de motosserras se revela, geralmente,
anti-económico quando utilizadas unicamente
para operações de produção de lenha.
11. O uso de moto-serras
Quando se utilizam moto-serras é importante
que elas satisfaçam as condições básicas
de segurança. É fundamental terem
um manipulo de protecção frontal com travão
da corrente (9.1(a)), uma patilha de controlo
do acelerador (9.1(b)), um manipulo traseiro
de protecção (9.1(c)), dispositivos redutores
da vibração (9.1(d)), uma corrente pouco
folgada (9.1(e)), e uma cobertura da lâmina-
guia (9.1(f)).
Para a gasolina e o óleo da corrente
recomenda-se ter, na zona de trabalho,
um recipiente combinado contendo 5 litros
de gasolina e 2 litros de óleo (9.2(a)),
e um funil com filtro (9.2(b)).
Para manutenção e reparação da moto-serra
deve dispor-se de um estojo com artigos
de assistência (9.3), que contenha uma chave
de porcas em T (a), uma lima redonda (b),
um grampo (c), uma corrente sobresselente
(d), um filtro de ar de substituição (e)
e uma pequena escova (f).
O operador da moto-serra necessita
de um capacete de segurança, adaptado
com uma viseira de protecção para os olhos,
tampões para os ouvidos (9.4(a)), e um estojo
de bolso de primeiros socorros (9.4(b)).
Deve utilizar, além disso, luvas (9.5(a)) e botas
com solas anti-derrapantes e com protecção
metálica própria para trabalhos florestais
(9.5(b)).
Sendo as moto-serras um equipamento
de elevada perigosidade, os seus operadores
necessitam de um treino especial antes
de iniciarem a sua actividade.
19
Fig.8: Uso de serras no abate de árvores
1
3
2
12. Técnicas de abate de pequenas árvores
As árvores pequenas são abatidas por meio
de um machado cor tando-as de ambos
os lados (10.1).
A serra de arco, com elevado tensionamento
da lâmina, pode ser usada para cor tar
pequenas árvores pela base, efectuando um
corte oblíquo (10.2) ou fazendo um pequeno
entalhe de um lado e um corte de abate
do outro (10.3). Em circunstâncias normais,
o limite máximo do diâmetro para abate
com serra de arco é de cerca de 20-25cm.
13. Técnicas de abate de árvores de média
e grandes dimensões
O abate de árvores de média e grande
dimensão exige perícia, experiência e atenção
especiais durante o trabalho para evitar
acidentes e prejuízos.
Para a sua execução tornam-se necessários
um entalhe apropriado (11.1(a)) e um corte
de abate na face oposta (11.1(b)), deixando
uma charneira (11.2(a)) para orientar a queda
da árvore na direcção desejada. Pequenos
cortes laterais (11.1(c)) e (11.2(b)) evitam
a rotura das fibras das árvores durante
a queda. A profundidade do entalhe deverá
ter cerca de 1/5 a 1/3 do diâmetro. O corte
na face oposta deve ficar 2-5cm mais alto
do que a base do entalhe.
Para evitar a compressão e prisão das serras,
será necessário a aplicação de cunhas (11.3).
A aplicação das cunhas também forçará, se
necessário, a queda da árvore.
Para abater árvores inclinadas e grandes
árvores tropicais utilizam-se técnicas especiais.
20
Fig.9: Utilização de moto-serras
Fig.10: Técnicas de abate de pequenas árvores
1
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2
5
c
b
ae
df
a
b
ab c
de f
a b
a b
1
32
As técnicas de abate aconselhadas estão
expostas com maior detalhe no manual de
treino atrás indicado.
14. Desenraizamento total da árvore
Os cepos das árvores podem ser usados
como combustível lenhoso ou para
carbonização desde que o terreno seja
razoavelmente plano e os cepos não sejam
necessários para fixar ou drenar o solo.
Em casos especiais, a sua remoção pode ser
desejável para facilitar trabalhos agrícolas
subsequentes.
A maneira mais fácil para remover os cepos
é retirar a árvore inteira juntamente com
a própria toiça. Isto faz-se escavando o solo
em torno da base da árvore e cortando
as raízes principais (12.1).
Em seguida a árvore é empurrada ou puxada.
Um guincho manual (12.2(a)) e uma roldana
(12.2(b)) podem ser usados para este
trabalho. Para elevar o cepo pode colocar-
se um apoio saliente em frente da árvore
(12.2(c)).
As restantes raízes que ainda permaneçam
no terreno são cortadas e a terra aderente
é retirada do cepo antes de o separar
do terreno. Esta operação é facilitada desde
que a árvore se encontre assente sobre
o apoio (12.3).
Nas grandes operações mecanizadas
as árvores podem ser empurradas ou puxadas
por tractores.
Fig.12: Desenraizamento total da árvore
21
Fig.11: Técnicas de abate de árvores
de média e grande dimensão
1
3
2
ab
c
a
b
b
ab
c
1
3
2
15. Desenraizamento dos cepos
Para desenraizar cepos são úteis ferramentas
como pás, enxadas, alavancas, barras, picaretas
e cunhas.
Os cepos mais pequenos de árvores com
raízes superficiais podem ser retirados com
relativa facilidade por meio de uma alavanca
uma vez cortadas as raízes principais (13.1).
Para extrair cepos maiores e mais profun-
damente enraizados deve abrir-se uma
caldeira mais profunda em torno deles (13.2).
O cepo é então rachado em pedaços mais
pequenos por meio de cunhas e alavancas
(13.3).
Em áreas extensas, a utilização de um tripé
e um guincho manual (13.4) são úteis para
a extracção de cepos de pequena e média
dimensão.
No Município de Ecunha, principalmente
na estrada Caála-Ecunha existem largos
milhares de hectares (cerca de 3500 ha)
de uma grande plantação de Cupressus
lusitanica, Pinus patula e alguns Eucalyptus
saligna em que as árvores foram sendo
abatidas tendo ficado os cepos, cuja biomassa
representa uma volume importante de lenha
hoje sem utilidade. Se nos lembrarmos que
o cepo representa entre 17 a 20% do peso
seco da árvore poderemos ter a ideia
do potencial lenhoso para o fornecimento
de lenha ou carvão que se encontra
abandonado e cuja utilização ajudava a aliviar
a pressão sobre a mata de miombo ainda
restante.
16. Toragem
Para árvores de pequenas dimensões deve
usar-se um suporte portátil (14.1). Este facilita
o trabalho e evita o contacto da par te
dentada da ferramenta de cor te com
o terreno. Este tipo de suporte pode ser
feito facilmente no próprio local.
As serras de arco são de uso cómodo para
a toragem até um diâmetro de 20 cm (14.2).
Em operações manuais e para árvores com
diâmetros superiores a 20 cm, a serra
de arco deve ser substituída por um serrão.
O comprimento do serrão deve ter, pelo
menos, o dobro do diâmetro da árvore
a ser cortada (14.3).
De acordo com os diâmetros das árvores
a cortar recomenda-se o seguimento das
seguintes indicações para escolha do com-
primento do serrão:
22
Fig.13: Desenraizamento dos cepos
1
3
2
4
Para diâmetros acima dos 80 cm, o com-
primento do serrão deve ser ligeiramente
superior a duas vezes o diâmetro da árvore.
Para evitar a compressão do serrão
no momento da operação de abate, reco-
menda-se o uso de cunhas (14.4).
As motosserras podem ser usadas para
toragem de árvores com diâmetro duplo
do comprimento da lâmina guia (14.5).
Poder-se-á encontrar informação suplementar
sobre toragem no manual de treino
já mencionado.1
1 Veja Motoserras nas Florestas Tropicais versão portuguesa,
IPF, (Lisboa 1982).
17. Transporte manual de lenha
Deve ser evitado, tanto quanto possível,
o transporte manual de lenha. É um trabalho
pesado e pouco rentável que somente
é aceitável para curtas distâncias de alguns
metros.
Empregando dentes de arrasto, os toros
pequenos podem ser removidos facilmente
para a local onde a lenha será cor tada,
empilhada ou carbonizada (15.2).
Os dentes devem ser cravados próximo
da extremidade do toro para obter um efeito
de levantamento e assim facilitar o arrasto.
Se o terreno e a cober tura do solo
o permitirem, o carrinho de mão é um
excelente meio para reunir cargas
de pequenos pedaços de lenha para serem
transportadas em curtas distâncias (15.3).
23
Fig.14: Toragem
Quadro 1: Escolha do comprimento do serrão
Fig.15: Transporte manual de lenha
1
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5
1
3
2
18. Uso de rodas na extracção
Na extracção, as rodas são meios expeditos
para tornar a movimentação manual
de árvores e toros mais simples e eficiente.
São com certeza uma forma expedita de dar
utilização a inúmeras árvores de grandes
dimensões, já mortas ao longo de caminhos
e picadas no Município de Ecunha e que
poderão ser utilizadas para lenhas e produção
de carvão.
Para esta operação há duas espécies de rodas:
A roda de extracção por levantamento
(16.1) é utilizada em desbastes para deitar
abaixo árvores que não caíram após o corte
e permanecem enganchadas nos ramos das
árvores vizinhas. Deve ter-se cuidado em
assegurar-se que não existem feixes de fibras
fixando a árvore ao cepo. A roda de extracção
liga-se com uma corrente à parte terminal
da base da árvore (16.1(a)). Quando o braço
é baixado a par te traseira da roda
de extracção avança e ergue-se e, assim,
as árvores podem ser facilmente deslocadas
e trazidas a uma posição horizontal (16.1(b)).
Por razões de segurança, as árvores grandes
devem ser afastadas lateralmente do cepo
antes de serem abatidas. Se a árvore empurra
a zona de extracção com força excessiva,
a lança (ou braço) deve ser levantada para
baixar a extremidade da base da árvore que
assim actuará como um travão.
O arco de arrasto (16.2) é utilizado para
transpor te a cur tas distâncias de toros
de pequenas dimensões, especialmente em
declives. Mas, mesmo para dimensões médias,
é uma forma menos penosa de deslocar
os toros por arraste como se pratica no
Município (imagem 2) ou de os carregar para
as carroças de tracção animal (imagem 3).
As cargas podem consistir em toros isolados
ou feixes de toros com um peso até 200kg.
Em terreno plano as cargas são presas
ao nível do seu centro de gravidade. Em
declives crescentes, a carga é deslocada mais
para trás para servir de travão.
Podem associar-se também, dois arcos
de arrasto para deslocar toros maiores (16.3).
Neste caso a carga é guiada pela lança
dianteira e por outra traseira. Em declives,
a parte traseira do toro deve ficar perto
do solo para facilitar, se necessário, uma rápida
travagem.
Em declives muito acentuados, os dois arcos
de arrasto podem ser operados conjun-
tamente (16.4). Devem ser ligados por um
cabo que é guiado por duas roldanas fixas
a árvores vizinhas (16.4(a)).
O arco com carga (16.4(b)) é assim
aproveitado para rebocar o arco vazio
(16.4(c)), acompanhado pelo trabalhador
que o guia com a lança.
Os arcos podem ser produzidos em oficinas
locais com tubos de aço de secção circular
ou quadrada, soldados entre si. As rodas são
habitualmente feitas com rodado de sucata
de automóveis sendo os diâmetros das rodas
de cerca de 45cm. As rodas de extracção
são de ferro adaptadas com saliências
dentadas para aumentar a tracção. A largura
é de 110 cm e o comprimento de 250-300 cm.
O arco de arrasto pode ter rodas de ferro
ou madeira adaptados com pneus. A sua
largura é de 100 cm e o seu com-primento
de 200 a 250 cm.
24
1
2
19. Plano inclinado para extracção
de madeira
Atendendo a que a zona do Quipeio
apresenta zonas bastante onduladas, tornando
penoso o transporte de lenhas das zonas
mais altas, é possível considerar formas fáceis
de extracção de lenhas por processos
que acarretam reduzidos impactos ambientais
como quase sempre sucede com a abertura
de caminhos. O uso de calhas de madeira
ou de PVC, é uma solução para proporcionar
o deslizamento de pequenos toros
ou pedaços de material lenhoso ao longo
de declives com um gradiente de 25%
ou mais.
Comercialmente estão disponíveis calhas
de plástico em segmentos de 5 m e com
um diâmetro de 35-50 cm. As calhas, com
um diâmetro de 40 cm, podem conduzir
toros com um comprimento até 5 m
e pequenas secções com um diâmetro até
30 cm.
As calhas podem ser usadas em distâncias
até 150 m. Sob condições favoráveis podem
ser transportados 2 m3 empilhados por hora.
25
Fig.16: Rodas de extracção
Imagem 2: Transporte de toros por arraste
Imagem 3: Transporte de toros por carroças
de tracção animal
Fig.17: Utilização de calhas na extracção
de madeira
1
32
4a
b
c
a
As calhas podem ser facilmente interligadas,
graças a diferentes sistemas de união. Elas
podem ser feitas localmente a partir de tubos
plásticos cor tados longitudinalmente
ou a partir de outros materiais.
20. Transporte com a utilização de animais
e tractores
Bois, vacas ou cavalos podem ser utilizados
para o transporte de lenha para a estrada
mais próxima, para o mercado ou para
o consumidor (18.1). Para transportar cargas
maiores, tornam-se necessários arreios
apropriados e um carro resistente equipado
com pneumáticos de borracha e um sistema
de travagem. Há inúmeras hipóteses
de melhorar ou tornar mais versátil este tipo
de transporte.
Os tractores agrícolas equipados com um
simples guincho de tambor e uma barra
de tracção facultam um meio de relativamente
baixo custo para arrasto de toros
de pequenas e médias dimensões, resultantes
por exemplo, de desbastes (18.2). O uso
de tractores agrícolas justifica-se em zonas
onde o nível salarial seja relativamente alto,
os operadores possam ser adequadamente
treinados e haja razoáveis facilidades
de manutenção e reparação de máquinas,
como é o caso do Município de Ecunha,
através da Coopecunha.
21. Rachadura de lenha
Para tornar mais fáceis o manuseio
e o transpor te de pedaços de madeira
de grandes dimensões e para reduzir o tempo
necessário para a secagem, o material lenhoso
com um diâmetro superior a 20 cm deve
ser rachado após toragem. Na falta de ferra-
mentas de rachadura, as peças de material
lenhoso maiores com qualidades intrínsecas
para produzir combustível, ficará por
aproveitar.
A rachadura exige machados e cunhas
de boa qualidade. O mar telo deve ter
um peso da ordem dos 2,5kg e um cabo
direito, de cerca de 90 cm de comprimento
e com uma protuberância esférica saliente
na extremidade livre (19.1). Cunhas de aço
com uma cabeça já desgastada tipo cogumelo
não devem ser usadas (19.2). Uma cunha
perfeita de rachadura tem uma base em aço
e uma cabeça em madeira e um anel
do mesmo metal (19.3).
26
Fig.18: Transporte com a utilização de animais
e tractores
1
2
As dimensões mais comuns entre o bordo
fino da cunha e o anel são de 200 mm
e a largura do bisel de 52 mm. As dimensões,
principalmente com cunhas de madeira,
podem no entanto ser ajustadas de acordo
com o diâmetro do toro conforme
as recomendações descritas abaixo:
As medidas (cm) a utilizar devem obedecer
às que se indicam no esquema seguinte:
As cunhas de madeira são preferíveis nos
meios rurais onde a actividade de produção
de lenha é pequena e para madeiras que
não sejam muito densas. A confecção das
cunhas de madeira segue os esquemas
da figura 20.
Tendo presente que a madeira racha
diferentemente consoante a espécie arbórea
de que provém, as técnicas de rachamento
devem ser modificadas apropriadamente.
Para lenha que racha facilmente, um número
reduzido de pancadas com o lado cortante
do martelo de rachadura na extremidade
do toro será suficiente. Para madeira mais
difícil de rachar crava-se uma cunha junto
da extremidade do toro, podendo ser
necessário a inserção de mais cunhas,
até se obter a separação completa.
27
Fig.19: Rachadura da lenha
Fig.20: Confecção das cunhas de madeira
Quadro 2: Recomendações para medidas
de cunhas
Cunhas paradiâmetros
normais (cm)
3-5
20-28
4-6
Cunhas paradiâmetros
grandes (cm)
8-10
30-35
10-12
a
b
c
1
2
3
1
2
3
b
c
a
a
b
ca
22. Manuseamento de pequenos toros
e achas
Se se utilizarem simples ferramentas auxiliares,
o carregamento e empilhamento tornam-se
mais fáceis.
Na falta de tais ferramentas auxiliares,
o trabalhador tem que se dobrar
e endireitar-se para erguer a lenha do terreno
que pode inclusivamente estar enlameada
(21.1(a)).
Um picão para madeira facilita muito
o levantamento e manuseamento
de pequenas peças de lenha (21.1(b)).
Diferentes tipos de ferramentas para
manuseio deverão estar disponíveis tais como
ganchos de mão metálicos (21.2), picões
de madeira com um cabo curto de madeira
que se ajuste à mão do trabalhador (21.3),
ou pequenos ganchos de arrasto (21.4). Este
último instrumento é par ticularmente
manejável mas os anteriores podem ser feitos
localmente com mais facilidade.
23. Enfeixamento da lenha
Com uma simples estrutura de madeira,
como nos mostra a figura (22.1(a)), uma
corrente de fixação (22.1(b)) e uma vara
de aperto (22.1(c)), é possível fazerem-se
feixes densos de lenha de tamanho uniforme
(22.1(d)). Estes feixes assim elaborados
permitem uma arrumação melhor na altura
do seu transpor te e são de mais fácil
comercialização do que os mal arrumados
e de dimensão irregular.
O feixe é reunido num encaixe constituído
por quatro varais, colocados no cimo
da estrutura, aper tado pela corrente
e amarrado firmemente com arame
proveniente, por exemplo, de pneus
queimados (22.2).
Formar feixes desta maneira é um meio
prático de aproveitamento das varolas
de pequenas dimensões assim como de
ramos resultantes de desperdício de derrubes
e abates de árvores, nomeadamente nas
plantações energéticas ao nível das aldeias.
28
Fig.21: Manuseamento de pequenos toros
Fig.22: Enfeixamento da lenha
1
32
4
a b
1
3
2
ab
c
d
24. Empilhamento de Lenha
A lenha deve ser normalmente amontoada
em pilhas com 1m de comprimento, 1m
de altura e 1 de largura (23.1). 1m cúbico
empilhado ou 1 estere tem assim, 1 m de
comprimento, 1 m de altura e 1 m de largura.
A pilha pode ter vários metros de com-
primento, dependendo do espaço e da lenha
disponíveis.
Se o espaço é restrito, a pilha pode ser
de maior altura, ultrapassando 1 m. Em casos
especiais, a lenha pode ser cor tada em
comprimentos maiores ou menores.
O volume em m3 empilhados é então
calculado multiplicando o comprimento,
a altura e a largura, em m. 1m3 empilhado
é normalmente usado como base para
o pagamento de salários, rendas e para
o controlo da produção de lenha.
A pilha de lenha deve assentar em pequenas
peças de madeira para facilitar a secagem
(23.1(a)). Os lados devem ser mantidos
na sua posição por estacas (23.1(b)).
No caso de pilhas compridas e lenha
escorregadia, tornam-se necessárias duas
estacas para manter a pilha firmemente segura
sobre um lado.
A lenha pode também ser preparada
em feixes de dimensões uniformes, os quais
podem ser empilhados entrecruzados sobre
ripas de madeira, o que facilitará a secagem
e o controlo do volume (23.2).
Para uso doméstico é geralmente necessário
rachar a lenha em pedaços menores que
devem ser empilhados, com os toros
ou achas orientados de forma que se ocorrer
chuva, a água escorra rapidamente para
complementar a secagem ao ar livre (23.3)
ou colocada em abrigos bem arejados.
25. Secagem da lenha
A secagem da lenha antes da queima ou
da carbonização é essencial para reduzir
o peso a transpor tar e aumentar
a recuperação de energia.
As pilhas de lenha ou do material lenhoso
preparado para carbonização devem
portanto, ser instaladas de preferência em
locais bem arejados e soalheiros. Além
da rachadura, a remoção parcial ou total
da casca ajuda a acelerar a secagem (24.1).
29
Fig.23: Empilhamento de lenha
1
3
2
a
b
As peças com diâmetro superior a 30 cm
que não sejam difíceis de rachar podem ser
cor tadas em comprimentos superiores
a 100 cm para facilitar a secagem (24.2).
O material lenhoso recém-abatido pode ter
um teor de humidade oscilando entre 60
a 90%. A lenha seca ao ar ainda retém,
dependendo das condições climáticas, cerca
de 15-30% de humidade.
Comparada com lenha seca ao ar ou com
um teor de humidade de 20% (24.3(a)),
pesando 600 kg por m3 de volume sólido,
a lenha recém-abatida com um teor
de humidade de 60 % (24.3(b)) tem
um valor calorífero de somente 80%, mas
o peso no seu transporte aumenta em cerca
de 130 %.
Geralmente a lenha deve secar por períodos
de pelo menos 2-3 meses antes de ser
utilizada como tal ou ser carbonizada. Se não
houver perigo do material lenhoso ser
destruído por fungos (apodrecimento
da madeira) ou insectos, a secagem pode ser
consideravelmente alongada. Contudo,
quando tal perigo existe, a secagem deve ser
tão rápida quanto possível.
Durante os períodos de fortes chuvadas
pode ser aconselhável interromper
a operação de produção de lenha e carvão
por causa das dificuldades de secagem
do material lenhoso a um nível inferior
ao do desejável teor de humidade.
26. Diferenças entre lenha e carvão
Durante a carbonização a lenha perde 50%
ou mais do seu valor energético (25.1).
É preferível, portanto, usar lenha se a distância
de transpor te for pequena. Todavia,
para distâncias superiores a 100 km,
o transporte de lenha torna-se normalmente
anti-económico.
O carvão é um combustível mais leve e mais
valioso do que a lenha podendo ser
transportado economicamente a distâncias
até 1000 km. Pesa somente cerca de 20%
quando comparado com a lenha seca
ao ar (25.2).
O teor de energia de um kg de carvão
é o dobro do que um kg de lenha (25.4).
O preço de um kg de carvão pode ser 10
vezes superior ao do preço de um kg
30
Fig.24: Secagem da lenha
1
3
2
a
b
de lenha (25.5). Veja-se por exemplo,
que um saco da ordem dos 60 kg é vendido
na estrada do Quipeio por 300 Kz e que
o mesmo saco no centro de Luanda
é vendido por 1500 Kz.
Comparado com a lenha, o carvão é mais
fácil de armazenar, não exige redução
da dimensão antes da sua utilização e arde
quase sempre sem fumo se a carbonização
tiver sido bem conduzida e com uma
temperatura elevada.
O carvão é altamente apreciado como
combustível doméstico. Pode ser também
usado como combustível industrial como
forma de aquecimento a altas temperaturas,
nas forjas para o trabalho dos ferreiros,
na moldagem de metais ou como redutor,
por exemplo, na produção de aço. No Brasil
existe um número significativo de siderurgias
de ferro que usam carvão vegetal proveniente
de plantações propositadamente plantadas
para o efeito.
O carvão activado é ainda utilizado em filtros
como por exemplo de purificação de água.
27. O processo de carbonização
O material lenhoso converte-se em carvão
quando é sujeito a pirólise (carbonização
ou destilação destrutiva - assadura da madeira
na gíria popular em Angola) (27.1(a))
ou aquecido (27.1(b)) sob fornecimento
de ar reduzido e controlado para evitar
a combustão completa da madeira, o que
a reduziria a cinza.
A carbonização realiza-se segundo as seguintes
fases:
Após a elevação da temperatura por
aquecimento, a água contida no material
lenhoso é expulsa por evaporação (27.2(a));
Quando a temperatura ultrapassa
os 270ºC, os gases e líquidos voláteis são
libertados da lenha. Durante esta fase,
os gases inflamam-se facilmente na presença
do ar de forma que não se torna necessário
outra fonte de calor. A temperatura elevar-
se-á até cerca de 400-600ºC dependendo
do tipo de forno e do controlo do ar (27.2(b));
31
Quadro 3: Valores comparativos de diferentes
combustíveis
Fig.25: Diferenças entre lenha e carvão
1
2
3
4
5
Uma vez que os gases tenham sido na
sua maior par te liber tados da lenha,
o fumo tornar-se-á ténue e passará de
cinzento a azul ou transparente. Nesta fase
a carbonização está terminada e a lenha
transforma-se em carvão (27.2(c)). Se o ar
estiver a mais, reduzirá o carvão a cinzas,
devendo portanto, ser fechada a sua admissão
e o carvão arrefecido antes de ser exposto,
com segurança, ao ar livre. Mesmo assim,
devido ao perigo inicial de auto-ignição,
o carvão não deverá ser metido em sacos
ou em quaisquer meios de transporte,
durante pelo menos meio dia.
O carvão é normalmente produzido em
fornos nos quais o material lenhoso é utilizado
na combustão inicial até ao ponto em que
se alcança suficiente calor pelo próprio
processo de carbonização.
O ar não é realmente necessário no processo
de pirólise e de facto, nas actuais tecnologias
avançadas de produção, nenhum ar é admitido
no processo, facto que resulta num maior
rendimento da pirólise dado que nenhuma
madeira se queima com a presença de ar
e o controlo de qualidade é mais eficaz.
Uma vez iniciado o processo de pirólise
(ou decomposição térmica) ele continua por
si mesmo liber tando uma quantidade
considerável de calor. Contudo, a pirólise
da celulose e lenhina que constituem
os materiais constitutivos mais importantes
da madeira, só se inicia quando a temperatura
da madeira atinge cerca de 270-300ºC.
Nos fornos tradicionais alguma da madeira
carregada no forno é queimada para secar
a lenha e elevar a temperatura de toda
a carga de madeira, para que a pirólise possa
iniciar-se a cerca de 270-280ºC. A madeira
queimada neste processo é perdida e, quanto
mais húmida estiver e mais ar estiver
disponível, pior é o rendimento do processo
de carbonização porque a evaporação
de humidade e dos voláteis limitam
a temperatura no forno. Por contraste,
o sucesso dos processo modernos nos fornos
contínuos mais sofisticados na produção
de elevados rendimentos, resulta da forma
como foi resolvida a recuperação do calor
libertado durante o processo e que é perdido,
na sua grande maioria, nos processos
tradicionais para aquecimento da lenha.
Assim nos sistemas modernos, como o que
se apresenta de uma forma esquemática,
o calor recuperado é utilizado no aque-
cimento da madeira que vai entrando
na retorta fazendo com que a mesma atinja
a temperatura de pirólise sem que
se necessite de queimar madeira para
o aquecimento. O gás que se liberta durante
o processo é queimado para satisfazer
as perdas de calor que se processam através
das paredes ou outras partes do equipamento
de processo.
32
Fig.26: Processo de carborização I
P - Reactor de PiróliseD - Reactor de SecagemC - Reactor de Arrefecimento
4 - Câmara de Combustão5 - Permutador de Calor6 - Queimador7 - Ventoinhas
No processo de carbonização produz-se
carvão e também pequenas quantidades
de resíduos de alcatrão, alguma cinza, gases
combustíveis (metano e etano) e alguns
produtos químicos como o ácido acético,
o metanol e uma grande quantidade de água
que é libertada sob a forma de vapor. As
emissões de produtos orgânicos e de CO
(monóxido de carbono) são naturalmente
combustados liber tando CO2 (anidrido
carbónico) e água antes de se libertarem
da zona forno. Os valores das emissões
dependem do tipo de madeira usada
e do tipo de carbonização utilizado.
Nas retortas, o material lenhoso é aquecido
por uma fonte exterior de calor (27.1(b)).
As retortas podem ser usadas para recuperar
subprodutos como ácido acético, alcatrão
de madeira e metanol. Isto exige instalações
sofisticadas e dispendiosas e um abasteci-
mento de lenha ou desperdícios da indústria
de madeira em grande escala e em ritmo
continuado. Nos fornos tradicionais, a simples
recuperação em pequena escala de sub-
produtos não tem tido sucesso (excepto
para o alcatrão que é algumas vezes recolhido
como sucede nos fornos senegaleses).
A carbonização rápida a baixa temperatura
produz um carvão com um teor de carbono
fixo da ordem dos 60-80% e uma alta
percentagem de gases voláteis. Arde
facilmente e é o preferido para fins
domésticos. A carbonização lenta a elevadas
temperaturas resulta num carvão com
um teor de carbono fixo de 80-90%,
contendo menor quantidade de voláteis
e é, normalmente, o preferido para fins
industriais.
A carbonização lenta a baixa temperatura
resulta numa produção mais elevada
de carvão mas a qualidade do carvão é mais
baixa, o mesmo é corrosivo devido ao elevado
conteúdo de ácidos de pirólise e não arde
com uma chama sem fumo.
Um carvão comercial bom deve ter um
conteúdo de carbono fixo da ordem de 75%
o que se consegue com uma temperatura
final de carbonização da ordem dos 500ºC.
Dados os inúmeros processos e variáveis
envolvidas no processo de carbonização,
torna-se difícil explicitar os procedimentos
óptimos para um bom produto e máximo
rendimento.
Neste contexto este manual refere algumas
regras simples ao alcance dos pequenos
operadores. Para começar, os carvoeiros
devem escolher a madeira mais adequada,
fundamentalmente madeira de folhosas
de densidade alta (pesadas - massa volúmica
entre 0,80 e 1,00 g/cm3) a média (mode-
radamente pesadas - massa volúmica entre
0,65 e 0,80g/cm3). A madeira deve estar tão
seca quanto possível e as peças não devem
ter mais de 20cm de espessura.
A lenha utilizada para aquecer o carregamento
e secá-lo para poder iniciar-se a pirólise pode
ser de pior qualidade e de secções menores
33
Fig.27: Processo de carborização II
1
2
a
b
c
a b
visto que a sua função é a de secar e elevar
a temperatura do carregamento para iniciar-
se a carbonização. Deve tentar-se que
a temperatura final atinja valores próximos
dos 500ºC através de toda a carga. Com
fornos de tipo trincheira este desiderato
é difícil de atingir dado que a circulação
de ar e os efeitos de arrefecimento são
irregulares deixando zonas mais frias de que
resu l tam lenhas insufic ientemente
carbonizadas (refugos) (imagem 4) e outras
zonas com excesso de cinzas ou carvão
a desfazer-se (finos). Daí a importância de
usar fornos de concepção melhorada com
possibilidades de melhor controlo.
Na tabela e gráfico que se apresenta, esque-
matiza-se o efeito final da temperatura
de carbonização no rendimento e composição
do carvão.
28. Diferentes tipos de fornos de carvão
Tal como se apresenta no esquema, há uma
grande variedade de tecnologias e processos
de fabrico de carvão que se diferenciam
de acordo com a complexidade de processos,
dos sistemas de pirólise e de movimentação
de carga e descarga da lenha e do carvão.
Como tal, está fora dos objectivos e do âm-
bito deste manual fazer a sua revisão.
Dar-se-á atenção unicamente às tecnologias
mão-de-obra intensivas, com tecnologias
tradicionais em que se chama a atenção para
melhorias nas tecnologias facilmente acessíveis
quer pelos carvoeiros tradicionais quer pelas
34
Imagem 4: Refugos resultantes de um forno
de trincheira na estrada dae Ecunha-Quipeio
Quadro 4: Efeito da temperatura de carbonização no rendimento e composição do carvão
Química análise do carvãoTemperatura
de carbonização(ºC)
300500700
% de carbono fixo
688692
% de material volátil
31137
Rendimento do carvãocom base na madeira
seca em estufa
% de humidade
423330
Gráfico 1: carbonização da madeira
adapt. de: Briane, D., Doat, J. (1985)
Guide Technique de la Carbonisation
La Fabrication du Charbon de Bois, Édisud
cooperativas que pouco a pouco se vão
implementando no meio rural.
As informações contidas neste manual podem,
se generalizadas pelas organizações
responsáveis por implementar tecnologias
adaptadas com melhores taxas de conversão,
contribuir para uma oferta mais sustentada
de energia doméstica rural e urbana com
menores impactos ambientais, quer por
reduzir a pressão sobre as florestas, quer pela
redução da emissão de gases condensáveis
muito prejudiciais para o meio ambiente
e para a própria saúde dos operadores.
Tradicionalmente, tal como há milhares
de anos, o carvão é produzido em fornos
de terra. Estes podem consistir de trincheiras
aber tas em terreno plano (29.1(a)), em
encostas (29.1(b)), em câmaras de formato
rectangular (29.2(a)), ou circular (29.2(b)).
Em vez de terra, podem utilizar-se também
outros materiais de vedação, para vedar
o acesso de ar aos fornos.
Os fornos de trincheira ou de câmara podem
ser melhorados pelo emprego de chaminés
para controlar e acelerar a carbonização
(29.3). As suas maiores desvantagens são:
Queimam parte da madeira enfornada
para fornecer energia necessária ao processo
de carbonização;
Baixo rendimento gravimétrico;
Baixa eficiência energética;
Emissão de gases condensáveis muito
prejudiciais ao ambiente2;
Tempo longo para o processo de carbo-
nização, de 8 a 12 dias, produtividade baixa;
Não aproveitamento dos constituintes
gasosos combustíveis (condensáveis e não
condensáveis) emitidos durante o processo;
Controlo do processo totalmente
empírico, dependendo exclusivamente
da habilidade do operador;
Insalubridade.
Existem vários tipos de fornos metálicos
que têm a vantagem de serem portáteis,
de acelerarem a carbonização e permitirem
um melhor controlo do processo de que
resulta maior rendimento em carvão. Podem
ser realizados de simples tambores de 200
litros, utilizados numa posição horizontal
(29.4(a)) ou em posição vertical com um
ou dois tambores. Para operações profissionais
são preferíveis fornos maiores de aço,
consistindo em um ou dois anéis, uma
cobertura, entradas de ar/saídas de fumo
e tubos (29.4(b)).
2 O processo de carbonização tradicional liberta para a atmosfera
de CO, CO2, H2 e CH4, hidrocarbonetos gasosos e vapores
de alcatrão, metanol, ácido acético e licores pirolenhosos.
Só em termos de metano, um gás fortemente indutor de efeito
de estufa, o fabrico de uma tonelada de carvão liberta entre
45-50 kg.
35
Fig. 28: Esquema simplificado das tecnologias
de produção de carvão
Inclinados
verticais horizontais
sem aproveitamento
de argila de aço
móveis
fixos
periódico
Classificaçãoda tecnologia
quantoà orientação
quanto aomaterial usado
quanto àmobilidade
quantoà circulação
do calor
quantoaproveitamentode sobprodutos
de cimentode tijolo
contínuo
quanto ásobreposição comoutras operações
com queima
com aproveitamento com aproveitamentoparcial
sobreposição comprodução de
carvão activado
sobreposição comoutras operações
só produção
produçãoe arrefecimento
produçãoe secagem
através deuma parede
transporteinterno de calor
por gravidade
por troleys
por equipamentode esvasiamento
à custa damovimentação
da zona de trabalhoou de um aparelho
de puxo
estático
semi-contínuo
quanto ao modode movimentação
do carvão
quantoao modo
de operação
Os fornos de aço por táteis como
apresentados na figura (29.4(b)) podem
também ser operados de várias maneiras
conjuntamente com trincheiras (29.5).
Os fornos fixos são construídos em locais
utilizados durante vários anos ou perma-
nentemente para carbonização. São
constituídos por lama, tijolos ou betão.
Os fornos de argila, com a forma de colmeia,
são geralmente de construção simples
e pouco duráveis (29.6(a)). Para uso
profissional durante longo tempo, os fornos
de tijolos com chaminés adaptadas são mais
comuns. São normalmente do tipo colmeia
(29.6(b)) mas podem também ser
constituídos por um cilindro oco com uma
cobertura metálica (29.6(c)) ou ser de forma
rectangular (29.6(d)).
Para a produção industrial de carvão, fornos
maiores do tipo colmeia são utilizados
em baterias de vários unidades, ou então,
como o forno Missouri (29.7(a)), construido
de betão reforçado, que permite cargas
e descargas mecânicas.
As retor tas de que existem hoje vários
modelos, alguns de tecnologia bastante
sofisticada, proporcionam produções mais
elevadas, permitem a recuperação
de subprodutos e evitam a poluição aérea
(29.7(b)).
Como resultado da competição de produtos
petrolíferos, a recuperação de subprodutos
tem sido largamente substituída pela queima
dos gases e produtos orgânicos da pirólise
para aquecer o forno e para secar a lenha.
Perspectiva-se que a presente alta das ramas
petrolíferas virá a viabilizar um conjunto
de tecnologias bastante sofisticadas de pirólise
e recuperação dos respectivos destilados
bem como de gasificação de lenhas, e que
um conjunto alargado de produtos que
servem de base à indústria petroquímica
a par tir do petróleo, encontrem agora
viabilidade económica a par tir daqueles
destilados.
29. Fornos tradicionais de trincheira
em terra
Há uma grande variação na forma e dimensão
de fornos tradicionais. O controlo do fluxo
de ar durante a carbonização incompleta
ou a combustão do carvão requer alguma
perícia para impedir a sua redução a cinzas.
É esta a razão porque nos fornos tradicionais,
particularmente do tipo trincheira, a produção
de carvão é muitas vezes muito baixa,
podendo ser somente 10% do peso da lenha
utilizada e seca ao ar. Além disso, a carbo-
nização nos fornos tradicionais é muitas vezes
36
Fig. 29: Diferentes tipos de fornos de carvão
1
2
a b
a b
a b
a b
a b c d
3
4
5
6
7
a b
um processo um tanto ou quanto lento
e o carvão tende a ser de baixa qualidade.
As trincheiras podem variar em dimensão
de menos de 1 até 20-30 m3. O seu tamanho
habitual é de 1-3m3.
Durante a época das chuvas, as trincheiras
não podem ser usadas para a carbonização.
Para abrir trincheiras são necessários solos
profundos, podendo estas ser utilizadas várias
vezes.
Nas trincheiras pequenas, ateia-se o fogo
no fundo e o material lenhoso é adicionado
para encher a trincheira, que é finalmente
tapada com uma camada de folhas ou de
erva e uma outra de terra. Após quatro
a cinco dias, abre-se a trincheira e retira-se
o carvão.
As trincheiras com capacidade de vários m3
são inicialmente cheias com lenha e, segui-
damente pega-se fogo no centro onde
o espaço livre é preenchido com material
inflamável até ao fundo (30.1).
Quando a lenha está a arder bem, a trincheira
é coberta com vegetação e terra. A carbo-
nização é controlada pela abertura e fecho
dos orifícios de ar. Todo o ciclo, incluindo
o arrefecimento, pode durar uma semana.
As grandes trincheiras, por exemplo de 1,2 m
de profundidade, 25 m de largura e 10 m
de comprimento, tendo cerca de 25 m3
de lenha empilhados, podem dispor de uma
entrada de ar num dos lados e uma saída
de fumo no outro (30.2). No fundo, é empi-
lhada frouxamente uma camada de lenha
no sentido do comprimento para facilitar
a circulação do ar. Seguidamente, dispõe-se
lenha densamente empilhada, no sentido
transversal ou longitudinal conforme a situação
mais apropriada. A lenha é cuidadosamente
coberta com vegetação e terra. O fogo
inicia-se do lado da entrada de ar (30.2(a))
e gradualmente propaga-se no sentido
da saída do fumo (30.2(b)).
A carbonização pode demorar até um mês
e o arrefecimento igual tempo ou mais.
A carbonização em trincheiras grandes pode
realizar-se conjuntamente com derrubes
mecânicos quando se dispõe de maquinaria
para abertura das trincheiras e deslocação
de pedaços pesados de material lenhoso.
Todavia, a carbonização é difícil de controlar
e a produção de carvão pode ser muito
37
Imagem 5: Forno de trincheira típico
da zona do Quipeio (veja-se a quantidade
de finos e de refugos)
Fig. 30: Fornos de trincheira
entrada de ar saída de fumo
toros de base paracanalização do ar
1
2
a b
baixa. Como o fogo começa num extremo
e progride para o outro, acontece que
na zona de início do processo, o carvão,
porque carbonizou mais tempo, tem maior
teor de carbono e menor quantidade
de voláteis, o que significa também menor
rendimento do que o carvão no outro
extremo que apresenta mais refugos e carvão
com menor teor de carbono. Um outro
problema com este processo de fabrico
é a reabsorção do ácido pirolenhoso,
principalmente se durante o processo ocorre
alguma chuva que lava os condensados
na camada de cober tura. Estes ácidos
corroem os sacos e libertam fumo e cheiro
desagradável durante a combustão do carvão.
As melhorias neste tipo de fornos têm-se
limitado à introdução de uma chaminé
de aço e a coberturas de aço seladas com
barro para melhor controlo da entrada
de ar durante a pirólise.
As trincheiras, principalmente as maiores,
quando do arrefecimento podem ser
extremamente perigosas e devem, portanto,
ser protegidas com vedações para evitar que
as pessoas possam cair sobre o carvão quente
e ficarem seriamente queimadas.
Além disso, é necessário uma excelente
organização para evitar custos excessivos
de máquinas.
Alguns elementos do emprego de mão-de-
obra
Os dados coligidos pela FAO em várias áreas
de África e em concertação com técnicos
e operadores experientes, estão expressos
em dias/homem/trincheira.
Dimensão da trincheira:
Comprimento - 6m
Largura - 2,70m
Profundidade - 1,20m
Volume nominal = 29m3; Volume real 26m3
38
Quadro 5: Emprego de mão-de-obra
Tempo utilizado
Escavação da trincheira (solo arenoso)Preparação dos acessos e saída de ar e canais de circulaçãoAbate e toragem com machado (toros de 2,40m), transporte da lenha,e arrumaçãoCorte de ramagem e cobertura da trincheira com 30 cm de ramagemCobertura com camada de areia/terra de 30 cmPreparar zona de protecção em volta da trincheiraDescarregar o carvão
Sub-total
Durante o processoCarbonizaçãoArrefecimento (depende das condições do tempo)
Sub-total
TOTAL
Homens / dia
3,0
14,0
2,01,00,51,0
22,5
20,040,0
60
82,5
Na prática, uma trincheira desta dimensão
é preparada por uma equipa de 5 homens,
podendo esta equipa produzir 1,5 trincheiras
por semana (7 dias) tendo por equipamento
de trabalho um machado e uma pá o que
corresponde a 23 dias /homem/trincheira.
A este valor deve adicionar-se 8 dias/homem
correspondentes ao controlo da carbonização
durante os 60 dias de duração. Assim,
o número total de homens/dias/trincheira
é de cerca de 31. Para uma carga nominal
de 29 m3, a que corresponde um volume
efectivo de 26 m3, a produção média
de carvão/trincheira é de 6,0t 3.
30. Fornos tradicionais em cômoro
Os fornos em cômoro não dependem
da profundidade do solo e são menos
sensíveis às condições de humidade do tempo
do que os fornos de trincheira. A circulação
do ar é de mais fácil controlo e as produções
tendem a ser mais elevadas. Esta é a razão
pela qual os fornos em cômoro são
geralmente preferidos aos fornos de trin-
cheira. Historicamente, este tipo de forno
era utilizado em grande escala nos países
industrializados para o fabrico de carvão
siderúrgico (a produção de carvão para
a indústria siderúrgica na Suécia em 1940
cobria ainda 80% do consumo) como ainda
sucede no Brasil.
Os fornos em cômoro do tipo circular
comportam normalmente, 15-60 m3 de lenha
empilhada amontoada na vertical em várias
camadas (31.1). No centro (31.1(a)), são
introduzidas uma ou várias estacas. Estas são
removidas antes de se acender o forno,
colocando-se transversalmente na pilha curtas
varolas que ficam a constituir a chaminé.
Antes de atear o fogo ao material de ignição,
o forno é cober to com uma camada
de vegetação seguida por uma outra de terra.
Controla-se a carbonização pela abertura
e pelo fecho das entradas de ar em torno
do forno e das saídas de fumo na cobertura.
De acordo com a dimensão do forno,
a carbonização e o arrefecimento podem
demorar entre uma semana e mais de um
mês.
Os cômoros também podem ser cobertos
com serradura ou casca de arroz ou de outro
cereal da região em vez de terra. Neste caso,
não se tornam necessários os orifícios de ar
ou de fumo.
Quando a carbonização termina, o forno
abaterá em cerca de 50% do seu tamanho
inicial (31.2). Enquanto esta redução se
processa, formam-se fendas ou aberturas
que devem ser colmatadas para evitar
a exposição do carvão ao ar levando-o
à re-ignição.
Como no caso dos fornos de trincheira,
os pequenos cômoros podem ser carbo-
nizados de forma muito rápida. De um
cômoro contendo somente 0,5 m3 de lenha
empilhada, aceso de manhã, pode extrair-se
o carvão à tarde se for utilizada água para
arrefecimento. Apesar de o uso da água
causar uma certa quebra de qualidade, este
método de fabrico de carvão é popular entre
algumas comunidades rurais.
3 Pressupostos: Massa volúmica da Madeira muito pesada
carregada no forno 1,000-1,100 kg.m3 - 27-28 t; razão lenha:
carvão - 4,5 para 1 - 6t de carvão para um ciclo de 82 dias.
39
Construção e operação de um forno simples
de terra em cômoro
Os fornos de terra em cômoro, quando bem
construídos e operados, dão resultados
apreciáveis onde seja difícil introduzir métodos
aperfeiçoados que exigem investimento
especial e materiais que não estejam
localmente ao dispor. Sendo os investimentos
modestos e as melhorias tecnológicas fáceis
de implementar, é uma boa solução para
uma cooperativa local, como a Coopecunha,
principalmente quando esta simultaneamente
se envolva na promoção e gestão de peque-
nas plantações comunitárias.
O método que se descreve respeita
à carbonização de uma pilha rectangular
de lenha que é fácil de construir e operar
e que tem dado bons resultados em vários
países. Em primeiro lugar, a zona de instalação
do forno com 2x4 m é limpa e nivelada
e deve ficar próxima do local onde a lenha
está reunida, ficando o lado mais estreito
virado para a direcção dos ventos dominantes.
Uma camada de achas com cerca de 1,50 m
de comprimento e 5-10 cm de espessura,
espaçadas entre si 50 cm, é colocada sobre
o terreno (32.1).
Seguidamente, amontoa-se mais lenha no
sentido do comprimento, tão apertada quanto
possível. Toda a lenha deve estar seca,
sã e sem exceder um diâmetro de 20 cm.
A pilha deve ter na base cerca de 4 m
de comprimento, 1 m de altura, 1,5 m de
largura e no cimo 1 m de largura, mantendo
assim cerca de 5 m3 empilhados (32.2).
Cravam-se estacas em torno da pilha para
conservar a lenha na posição desejada
(32.2(a)). Na extremidade voltada para a
direcção donde vem o vento prepara-se
então o ponto de ignição (32.2(b)).
A pilha é então coberta com um revestimento
de folhas, ervas, musgo ou relva, com 30 cm
de espessura (33.a), seguida por uma camada
de terra de 15 cm de espessura (33.b),
deixando livre o ponto de ignição.
Ateia-se o fogo lançando-se carvão incan-
descente no ponto de ignição seguido por
material facilmente inflamável até que
se estabeleça um fogo forte. Deve surgir
40
Fig. 31: Fornos em cômodo do tipo circular
Fig.32: Carbonização de uma pilha
rectangular de lenha I
1
2
a
1
2a
b
fumo decorridos 10-15 minutos, em vários
pontos do forno. Se este fumo não aparecer
deve retirar-se terra nalguns pontos à volta
do forno para aumentar a tiragem de ar.
Uma vez o fogo bem pegado, o ponto
de ignição é tapado com vegetação e terra
e a maior parte da tiragem de ar é cortada.
Deve-se então inspeccionar o forno
a intervalos de 2-3 horas. Um fumo branco
espesso liber tando-se de vários pontos
ao redor do forno indica que a carbonização
está a desenvolver-se. Um fumo azul indica
que está a entrar ar em excesso e que
se torna necessário juntar mais terra
à cobertura.
Passados dois ou três dias o fumo é menos
denso e o forno afunda-se até uma altura
de cerca de 50 cm. A carbonização está agora
terminada e o forno deve ser abafado pela
adição de mais terra para suspender
completamente a entrada de ar no forno.
Após 3-4 dias desse abafamento, o forno
estará frio. O carvão pode então ser retirado
cuidadosamente com um ancinho. Se alguns
pedaços de carvão começarem a fumegar
ou a inflamarem-se devem ser cobertos com
terra. Só deve ser aplicada água em casos
de emergência. Passadas pelo menos
12 horas de exposição ao ar livre para
completo arrefecimento do carvão, este
é ensacado.
As produções bem controladas de carvão
por este método dão cerca de 40 kg
por m3 de lenha empilhada. Dois carvoeiros
podem produzir cerca de 5 t por mês
de carvão (não incluindo a preparação
da lenha) ensacados e prontos para
transporte.
Um forno de terra, em cômoro, melhorado
Para facilitar o controlo do ar e a velocidade
de carbonização, os fornos de terra
em cômoro podem ser melhorados
adaptando-se uma chaminé através da qual
todos os gases são libertados após terem
circulado dentro do forno. Este método foi
desenvolvido na Suécia.
Recentemente tem sido adoptado com
sucesso, na África Ocidental, um forno
chamado casamança ou senegalês, usando
como chaminé três tambores de óleo
de 200 lts, soldados entre si. Uma melhoria
adicional é a do uso de tubos colocados
ao longo da base do forno actuando como
entradas de ar. Um método tradicional pode
assim ser facilmente melhorado com
um reduzido investimento, tendo como
resultado uma mais elevada produção
de carvão, enquanto que simultaneamente,
diminuem as exigências de trabalho. Além
disso o forno senegalês permite, se se desejar,
a recolha de algum alcatrão.
O local de instalação do forno é limpo
em função do seu tamanho. Assim a área
deverá ter um diâmetro de base de cerca
41
Fig.33: Carbonização de uma pilha
rectangular de lenha II
a b
de 4 m para um forno com capacidade para
15 m3 de lenha empilhada, 6m para um
de 30 m3 ou de 8 m para um de 60 m3.
Só se justificarão fornos maiores se o volume
de lenha por área for muito elevado
e a distância de transporte não for excessiva.
Em terrenos moderadamente declivosos não
se torna necessár io nivelar o local
de instalação do forno.
A arrumação da lenha no forno é bastante
importante para o rendimento do processo.
A camada do fundo consiste em pedaços
de lenha com um diâmetro de 10-20 cm,
orientados para o centro do forno onde
é preparado o ponto de ignição (34.a).
A chaminé (34.b) é ligada para o exterior
de forma que a abertura (34.c) não fique
obstruída. Em declives, a chaminé é colocada
no lado ascendente. Os tubos de cerca
de 10 cm de diâmetro e 1m de comprimento
são colocados a intervalos de cerca de 2 m
em torno do forno mas nunca a distâncias
inferiores a 3m da chaminé (34.d). Estes
tubos devem ficar cerca de 10-20 cm salientes
do perímetro do forno.
A lenha é em seguida empilhada sobre
a camada do fundo, seguindo-se outras
dispostas ver tical ou horizontalmente
conforme o tamanho e a forma da lenha.
O empilhamento deve ser denso e os
pedaços mais pequenos devem ser utilizados
para preencher buracos de forma a facultarem
uma superfície regular e contínua. No centro
deixa-se uma abertura desde o topo até
ao ponto de ignição.
O forno é coberto com um revestimento
de vegetação de cerca de 30 cm de espessura
(35.a) e uma camada de terra com cerca de
20 cm (35.b). Deve ficar completamente
selado excepto na abertura para o ponto
de ignição, nas entradas de ar e nas saídas
de fumo. Areia grosseira e argila são menos
apropriadas para este fim do que areia argilosa
ou terra misturada com resíduos de carvão.
O fogo é ateado com carvão incandescente
ou lenha a arder lançada sobre o ponto
de ignição, seguida por lenha seca e refugos
de carbonização. Logo que o fogo esteja
bem estabilizado, tapa-se a abertura do ponto
de ignição assim como as entradas de ar
junto da chaminé. A carbonização desenvolve-
se então gradualmente, desde o lado oposto
da chaminé e no sentido desta. Quando
o forno abate e se torna visível o carvão
incandescente através dos tubos, estes são
fechados e abrem-se outros adicionais.
Se não houver suficiente tiragem, por exemplo
no caso de vento contrário, a chaminé deve
ser deslocada para outro lado do forno. Pode
também ser necessário atear um pequeno
fogo numa abertura sob a chaminé (35.c)
para promover a tiragem inicial. A mesma
abertura pode ser utilizada para recolher
alguns baldes de alcatrão, que está misturado
com outros líquidos, nomeadamente água,
se a chaminé não estiver suficientemente
quente.
42
Fig.34: Forno de terra melhorado
ab
c
d
Quando a carbonização termina, os últimos
tubos são fechados e a chaminé é retirada.
Durante a carbonização e o processo
de arrefecimento, as brechas na cobertura
devem ser imediatamente colmatadas com
terra. No decurso deste trabalho deve utilizar-
se uma escada e sapatos fortes e resistentes
para evitar queimaduras.
A extracção de carvão faz-se de idêntica
forma à descrita para o forno simples
de terra, em cômoro.
O forno senegalês tem uma produção
de cerca de 50 kg de carvão por m3 de lenha
empilhada.
A operação completa de um forno de 20 m3
demora cerca de uma semana. Dois
carvoeiros são capazes de produzir cerca
de 10 t de carvão por mês, ensacado e pronto
para transporte (não incluindo a preparação
da lenha).
Na Suécia a indústria siderúrgica aperfeiçoou
grandes fornos circulares em cômoro. Um
melhoramento significativo foi a introdução
da chaminé de aço, uma boa base plana que
reduzia as perdas de calor e uma disposição
da lenha que possibilitava a boa circulação
dos gases no seu interior (36.1). Este tipo
de forno é considerado de fácil operação,
produz carvão de boa qualidade com um
rendimento de 55% de carvão em relação
ao volume de madeira. Os volumes normais
dos fornos Suecos oscilam entre os 100 aos
250 m3 de lenha.
O ciclo completo é de 24 dias: 4 dias para
carregamento; 6 dias para carbonização;
10 dias para arrefecimento e 4 dias para
descarregamento. Devido à elevada
temperatura de carbonização (aproxima-
damente 550ºC) e a lentidão do processo,
o carvão produzido tem uma elevada
proporção de carbono fixo e baixa proporção
de voláteis e, consequentemente, baixa
densidade bruta (130 a 160 kg/m3).
A operação destes fornos, embora
basicamente simples, requer considerável
habilidade e experiência e mesmo uma certa
mestria, difícil de conseguir em certas zonas
dos trópicos sem acções apropriadas
de formação. Deve ainda acrescentar-se que
este tipo de grandes fornos só são viáveis
em zonas de fácil abastecimento de lenhas
e com mão-de-obra barata já que o forno
deve ser completamente reconstruído depois
de cada ciclo de produção. Acrescenta-se
ainda que o ciclo de 24 dias para cada
operação é considerado muito longo.
A experiência, principalmente do Brasil, parece
indicar que onde houver disponibilidade
de materiais lenhosos ou entrem em pro-
dução plantações com fins energéticos
e se pretender simplicidade de construção
e facilidade de operação, estes fornos são
vantajosamente substituídos pelos fornos
de tijolos do tipo colmeia (imagem 6) que
dão bom rendimento com simplicidade
de operação e rapidez.
43
Fig.35: Estrutura do forno de terra,
em cômoro, melhorado
a b
c
31. Fabrico de carvão em tambores metálicos
No fabrico de carvão a partir das cascas
de coco tem-se tornado muito popular
em alguns locais do Pacífico Sul o uso
de tambores usados de 200 lts. Podem
também ser utilizados para carbonizar
pequenos pedaços de lenha, a nível das aldeias
ou em locais de difícil acesso de tipos maiores
de fornos por táteis. O tambor Tonga
é um tambor usado mas de boa qualidade,
de 200 lts para óleo ou outro produto, no
qual é realizada uma abertura de 20 cm
de largura (37.1). É colocado no terreno,
virado para o lado de onde o vento sopra.
Enche-se com material de ignição que
se ateia, adiciona-se lenha seca, com um
comprimento até 50 cm e um diâmetro
de preferência inferior a 5 cm. Quando
o tambor estiver cheio de lenha a arder até
a aber tura, rola-se de forma a elevar
a abertura cerca de 10 cm (37.2), junta-se
mais material lenhoso e repete-se o processo
uma ou duas vezes até a aber tura ficar
na posição mais elevada. Após cerca de duas
horas, quando o tambor está cheio, com
lenha incandescente, o pedaço de chapa
retirado para fazer a abertura é fixado com
arame sobre esta. Rola-se depois o tambor
com a abertura virada para baixo e cobre-
se com terra ficando a arrefecer por cerca
de 5 horas (37.3). Se o processo se inicia
de manhã, o carvão pode ser extraído
ao fim da tarde (37.4).
O tambor Tonga tem também sido utilizado
numa forma modificada, aplicando entradas
de ar no fundo e no topo. Esta aplicação
permite que a carbonização continue depois
do tambor ter sido voltado para baixo
e durante algum tempo antes de vedar
os or if ícios, reduzindo desta forma
a quantidade de refugos de car vão.
44
Fig. 36: Grandes fornos circulares em cômoro
chaminé
entrada de ar paraa ignição inicial
toros para orientara saída dos fumos
Imagem 6: Exemplo de forno de tijolo tipo
colmeia
Fig.37: Tambor tonga
1 2
3 4
Os tambores podem também ser usados
na posição vertical como fornos portáteis
(38.1). Para tal, retira-se o fundo do tambor
que se converte em tampa (38.1 (a)), e são
abertos dois orifícios de 15 cm de diâmetro
no outro topo que agora passa a funcionar
como fundo do forno (38.1(b)).
O tambor apoia-se em dois suportes. Ateia-
se o fogo no fundo o qual é gradualmente
cheio durante um período de duas horas ou
mais com pequenos pedaços de lenha.
Quando o tambor está meio com lenha
incandescente a base é vedada com terra.
Quando o tambor está repleto coloca-se a
tampa que também se veda com terra.
Os tambores verticais têm sido aperfeiçoados,
aplicando-se-lhes entradas de ar com cerca
de 10 cm de comprimento e 5 cm de
diâmetro, as quais são vedadas gradualmente
de baixo para cima com argila, acompanhando
o nível da lenha incandescente conforme
este vem subindo. Este sistema de forno é
conhecido com o nome de Minicusab (Cusab
é uma abreviatura que significa carvão
proveniente de arbustos de mato e matorral
sem préstimo) (38.2). Podem também soldar-
se dois tambores (38.3).
O manuseio dos tambores requer luvas
fortes, de preferência de amianto, ou panos
humedecidos para evitar queimaduras.
Os tambores simples produzem cerca de
15-25 kg de carvão na forma descrita. Um
homem pode operar pelo menos 5 tambores
simples se a lenha tiver sido preparada com
antecedência. Isto corresponde a uma
produção mensal de cerca de 2,5 t de carvão
com um só operador.
32. Fornos de encaixe em aço
Os fornos cilíndricos transportáveis de aço
tiveram a sua origem em Inglaterra nos anos
30. Durante a 2ª Guerra Mundial foram
sujeitos a melhorias significativas no que
concerne à qualidade e rendimento do carvão
produzido. Esta tecnologia foi transferida para
os países tropicais nos anos de 60, com
par ticular visibilidade no Uganda, graças
ao Uganda Forestry Department. Os fornos
deste tipo mais divulgados foram desenhados
e desenvolvidos pela antiga unidade
de investigação o “Tropical Products Institute”
da “Overseas Development Administration”
que dispunha de grande experiência
na operação deste tipo de forno que
é considerado ser óptimo quanto à economia
de construção, robustez, durabilidade
e facilidade de operação, bem como
45
Fig. 38: Utilização de tambores como fornos
portáteis
1
2
a
b
3
de máxima eficiência e produtividade para
situações prevalecentes nos países em
desenvolvimento.
As principais características construtivas
e de desenho deste forno são:
Chapa de aço de 3 mm de espessura
usada para fabrico do anel da base e chapa
de aço de 2 mm usada para construção
do anel de topo;
As 2 secções principais do forno são
cilíndricas;
Anéis de encaixe de 50 mm para encaixe
e suporte da secção de topo e cobertura.
Estes anéis são soldados na zona interior
das duas secções;
8 entradas/saídas de ar e fumo posicio-
nadas na parte inferior da secção inferior.
Existe um colar à volta da extremidade
superior de cada conduta para suportar
uma chaminé durante o funcionamento
da operação;
4 espaços regularmente distribuídos para
libertação de vapores na cobertura do forno.
O forno de aço de encaixe constitui uma
inovação importante no processo de fabrico
de carvão. Consiste geralmente, das seguintes
peças:
1 anel de base (39.1)
1 anel superior (39.2)
1 cobertura (39.3)
8 entradas de ar e saídas de fumo (39.4)
4 tubos para serem posicionados nas
saídas de fumo (39.5)
Quando montados, os 2 anéis e a cobertura
ficam encaixados (39.6).
O forno apoia-se sobre as 8 entradas de ar
e saídas de fumo.
Os 4 tubos aplicam-se nas saídas de fumo.
Os fornos de aço de encaixe foram
introduzidos em África pelos técnicos florestais
ingleses e franceses após a 2ª Guerra Mundial.
Daí, espalharam-se para outras regiões. Os
modelos melhor conhecidos podem conter
cerca de 6,5 m3 de lenha empilhada. As partes
cilíndricas do forno podem ser facilmente
roladas sobre terreno plano. No fim dos anos
sessenta o modelo Mark V adquiriu ampla
aceitação em muitos países africanos como
sucedeu no Uganda. Este modelo foi mais
tarde modificado, notavelmente pelo extinto
Tropical Products Institute (TPI)4
Os fornos de aço de encaixe exigem um
investimento com algum significado para o
meio rural, tendo um período de utilização,
em caso de uso intensivo, de cerca de apenas
4 anos, pelo que se torna impor tante
utilizá-los eficientemente com carvoeiros
bem adestrados e em operações cuidado-
samente organizadas. De outra forma o seu
uso pode tornar-se antieconómico em
comparação com os métodos tradicionais.
4 (ver W. D. Whitehead. The Construction of a Portable Charcoal
Kiln. Tropical Products Institute, United Kingdom. Rural Technology
Guide (3).
46
A sua vantagem sobre os métodos
alternativos de carbonização da lenha
no terreno é a facilidade do seu controlo,
a rapidez do processo resultante do rápido
arrefecimento e o significativo aumento do
rendimento da carbonização. Este aumento
de produtividade traduz-se numa produção
superior da ordem dos 60 kg de carvão por
m3 de lenha empilhada. É por tanto,
particularmente atraente para cortadores
ou carvoeiros de pequena dimensão ou
cooperativas rurais. A sua maior eficiência
no processo de pirólise é também bastante
importante em termos ambientais: redução
da intensidade dos abates florestais e, por
consequência, menor área desflorestada.
Além disso, é largamente utilizado para treino
prático atendendo a que as técnicas de
carbonização podem ser demonstradas clara
e facilmente.
Por estas razões, o método é explicado com
algum detalhe. Deve notar-se porém que,
na prática, podem ser preferidos outros
métodos.
32.1 Dimensão de fornos de encaixe
em aço
Durante muitos anos, o tamanho "standard"
de um forno era aquele com um volume
para 6,5 m3 de lenha empilhada. Contudo,
é pesado e um tanto difícil para dois homens,
deslocá-lo, reuni-lo e desmontá-lo, espe-
cialmente na Ásia onde a maior parte da
população é de menor estatura do que
a europeia ou a africana. Em consequência,
na Ásia e par ticularmente na Tailândia,
foi ensaiado e desenvolvido com sucesso,
um forno de formato reduzido a dois terços.
É possível uma posterior redução mas não
é desejável devido ao aumento do custo
em capital/m3 carbonizado.
As medidas dos dois lados do forno estão
indicadas na figura seguinte que se
esquematiza. As medidas entre parêntesis
referem-se ao forno de aço reduzido a dois
terços.
O forno é construído em aço resistente
à ferrugem com uma espessura de 3 mm
para a parte da base e de 2 mm para as
restantes. Para o forno de tamanho reduzido,
de dois terços, só se tornam necessárias
6 entradas de ar/saídas de fumo e 3 tubos.
47
Fig.39: Fornos de encaixe em aço
1
2
3
6
4
5
32.2 Sistemas de encaixe
Nos fornos de aço por táteis usam-se
diferentes sistemas de encaixe.
O forno Mark V tem conclusas exteriores
que se enchem de areia e onde o segundo
anel e a cobertura se adaptam (41.1(a)).
As conclusas devem ter 5 cm de largura
e 5 cm de profundidade.
Para facilitar o rolamento e reforçar os anéis,
são soldados anéis adicionais de reforço feitos
de barra de aço de perfil L (41.1(b)).
O forno TPI encaixa por meio de apoios
angulares de aço sobre os quais as partes
superiores assentam (41.2(a)). Neste caso
a aplicação de areia é feita após a montagem
do forno. A montagem é mais fácil do
que com conclusas, especialmente se os anéis
e a cobertura perdem a forma inicial.
Todavia, for tes chuvadas podem arrastar
a areia da vedação da cobertura. Onde este
facto constitua um problema, é preferível
uma conclusa que se possa instalar ao longo
da parte interna do anel (41.2(b)).
32.3 Coberturas de fornos de encaixe
em aço
Originalmente, a cober tura do forno
Mark V estava adaptada com a abertura
central que se encerrava quando o fogo
estava bem estabelecido (42.1).
A cober tura do forno TPI tem quatro
aberturas mais pequenas para regular o afluxo
de ar durante o período de ignição (42.2).
Uma cobertura sem abertura é mais fácil
de construir e mais durável (42.3). O operador
experimentado considerará a utilização mais
conveniente desde que ela se adapte bem
sobre o cilindro superior do forno e possa
ser vedada sem grande dificuldade logo que
o fogo esteja estabelecido no forno.
48
Fig.40: Dimensão de fornos de encaixe
em aço
Fig.41: Sistemas de encaixe
1
2
a
a
b
a
b
ba
32.4 Entradas de ar e saídas de fumo
Existem variações quanto ao tipo de entradas
de ar/saídas de fumo usadas nos fornos
de aço portáteis.
A parte principal consiste, normalmente,
de uma caixa rectangular com uma marca
indicando o sitio onde o cilindro da base
deve assentar (43.1(a)), para assegurar que
o ar é libertado em quantidade suficiente no
interior do forno de forma a evitar
aquecimento excessivo no cilindro da base.
A entrada de ar pode ser fechada por meio
de uma pequena tampa (43.1(b)), uma
portinhola rectangular (43.2(b)) ou uma
simples pedra (43.3(b)).
A saída de fumo pode ser fechada com uma
tampa redonda que se ajusta exteriormente
(43.1(c)) ou interiormente (43.2(c)) ou com
uma placa metálica segura por três pedaços
de arame (43.3(c)), que se cobrirá com terra
uma vez baixada no interior da abertura.
As tampas tendem a partir-se e as portinholas
a perder-se ao fim de algum tempo. Deve
portanto dar-se sempre preferência à solução
mais simples tal como a caixa sugerida pelo
TPI (43.4) que é aberta na parte inferior
para a manter limpa, especialmente isenta
de licores pirolenhosos que escorrem para
baixo e que pode ser fechada com pedras,
pedaços de lenha e terra.
32.5 Vantagens e desvantagens de fornos
metálicos transportáveis
As principais vantagens dos fornos metálicos
transpor táveis , quando comparadas
com os fornos tradicionais de trincheira
ou cômoro são:
Os materiais lenhosos usados para
combustão estão num recipiente selado
possibilitando o controlo perfeito do
fornecimento de ar e da circulação dos
gases durante o processo de carbonização;
49
Fig.42: Coberturas de fornos de encaixe
em aço
Fig.43: Entradas de ar e saídas de fumo em
fornos de aço portáteis
1
2
3
1
2
3
4
ab
c
a
b
c
a
b
c
a
Os operadores pouco treinados podem
ser rapidamente industriados para operar
estas unidades;
A supervisão do processo exige menos
tempo de supervisão do que aquela que
é necessária para obter resultados aceitáveis
com os fornos de trincheira ou cômoro;
Uma eficiência de conversão de 24%
(em relação à base peso seco de madeira),
incluindo finos, pode ser consistentemente
conseguida;
Todo o carvão produzido no processo
pode ser recuperado. Com os métodos
tradicionais (trincheira e cômoro) algum
do carvão produzido perde-se no solo
e aquele que é recuperado está quase sempre
sujo com terra ou cascalho;
Os fornos transportáveis se estiverem
implantados em zonas sob coberto por causa
da chuva podem operar em plena época
de chuvas se o seu assentamento dispuser
de drenagem adequada;
Os ciclos de produção decorrem em 2
a 3 dias.
Como principais desvantagens comparativas
apontam-se:
A necessidade de dispor de capital inicial
para a construção do forno. É ainda
necessário que o país ou região disponha
de oficinas com um mínimo de equipamento
e capaci-dade para o fabrico do forno;
Para facilidade de carregamento
e máxima eficiência, é necessário maior
cuidado na preparação da lenha. Esta deve
ser seccionada ou rachada e seca por um
período de pelo menos 3 semanas;
O transporte dos anéis é mais difícil
em zonas bastante declivosas;
A vida útil dos fornos é de 3 a 4 anos.
Quando comparados com os fornos fixos,
incluindo os fornos de tipo Missouri ou de
tijolos, as vantagens deste tipo de fornos, são
fundamentalmente as seguintes:
Os fornos móveis podem ser facilmente
desmontáveis e transportáveis por forma
a estarem mais próximos das fontes
de material lenhoso. Isto quer dizer que
se evita o trans-porte das lenhas e todo
o custo da mão-de-obra que essa operação
envolve.
Enquanto a operação nos fornos de tijolo
ou do forno Missouri tem um ciclo com
uma duração de uma semana o forno móvel
tem o seu ciclo acabado em 3 dias.
Em termos comparativos podem apontar-se
como desvantagens dos fornos móveis versus
fornos fixos as seguintes:
O custo do forno metálico móvel
é usual-mente mais elevado do que o forno
de tijolo para o mesmo output. Esta diferença
fica a dever-se principalmente ao preço
dos materiais usados na construção.
A necessidade da existência de oficinas
metalúrgicas e de pessoal especializado pesa
também no aumento do custo de
construção;
Por causa do maior isolamento térmico
nos fornos de tijolo, de que resulta menor
consumo de lenha para o processo de
carbonização, estes têm uma maior eficiência
de trans-formação do que a obtida com
os fornos móveis;
Os fornos de tijolo podem carbonizar
lenha de maior diâmetro e comprimento
sendo, por esse facto, mais barato o carre-
gamento;
A recuperação de sub-produtos
dos fornos móveis não é realizável, contra-
riamente ao que sucede com os fornos
de tijolos onde os condensados, mormente
o alcatrão, podem ser recolhidos;
50
A supervisão, gestão e suporte logístico
são mais facilmente exercidos numa situação
de processamento concentrado de várias
unidades fixas.
No caso concreto do Município de Ecunha
com uma for te degradação da mata de
Miombo, já de si pouco produtiva e muito
fragmentada, este tipo de fornos fixos são
injustificados pelo menos antes que o plano
de desenvolvimento florestal esteja em pleno
desenvolvimento e haja fontes credíveis
de abastecimento lenhoso.
32.6 Escolha e preparação do local
de instalação do forno
Deve ter-se sempre presente que a razão
fundamental para utilizar fornos portáteis
é a de reduzir o transporte da lenha. Portanto,
o forno de aço portátil deve situar-se próximo
da fonte de matéria-pr ima e mudar
frequentemente de localização.
O local do forno deve, de preferência,
ser abrigado do vento forte, plano e limpo
de vegetação.
O local do forno deve ter um diâmetro
de 3 m. Com a ajuda de uma estaca central
e com uma corda marca-se a superfície a ser
limpa (44.1).
Para vedar o forno deve haver quantidade
suficiente de terra e areia nas proximidades.
Se houver água próxima este facto traduzir-
-se-á numa vantagem adicional.
Em declives, o local de instalação do forno
deve ser nivelado. A terra removida da zona
de escavação pode ser utilizada para construir
a plataforma (44.2).
Os locais do forno devem ser planeados
com antecedência. A distância entre eles
dependerá do volume da lenha, da sua
distribuição na área e na acessibilidade
do terreno. As linhas de arrasto usadas para
a extracção de toros (44.3(b)) podem facilitar
o transporte dos fornos, o seu acesso assim
como o transporte de carvão.
Idealmente, os fornos são localizados
de forma a que o tempo total de operação
para o transporte da lenha, dos fornos e do
carvão seja minimizado. A lenha deve ser
de preferência empilhada com antecedência,
próxima do local escolhido para instalação
do forno, para permitir que a operação
decorra sem acidentes e com ritmo contínuo
e sequência.
32.7 Carregamento do forno de aço
O forno é operado por dois trabalhadores.
Para carregar o forno coloca-se em primeiro
lugar o anel de base no local onde ficará
instalado. Um dos trabalhadores eleva com
a vara esse anel, utilizando-a como alavanca,
Fig.44: Escolha e preparação do local para
instalação do forno
51
a
b
c
1
2
3
4
enquanto que o outro coloca sucessivamente
as 8 entradas de ar/saídas de fumo (45.1(a))
com iguais afastamentos. Devem ficar, pelo
menos, 25 cm no interior do forno.
Pedaços de lenha de dimensão média,
de cerca de 15 cm de espessura e de 1 m
de comprimento, são então colocados
no inter ior do forno paralelamente
às entradas de ar (45.1(b)) para manter
os canais de circulação de ar abertos (45.1(c)).
No centro coloca-se uma pequena pilha
de material facilmente inflamável (45.2(a))
que se estende até aos quatro lados do forno,
com mais material inflamável que actuará
como rastilho, como se apresenta na figura
(45.2(b)). Segue-se a colocação de uma
camada de lenha cruzada sobre a primeira
camada (45.2(c)), tendo o cuidado para que
o material inflamável não fique muito
compactado e os canais de ar orientados
para o centro do forno permaneçam abertos.
32.8 Carregamento do anel de base
A secção inferior do forno é agora carregada,
apertadamente tanto quanto possível, com
pedaços de lenha não excedendo 1 m de
comprimento e 20 cm de diâmetro (46.1).
Esta operação exige um empilhamento
cuidadoso para se obter um aproveitamento
total da capacidade disponível do forno.
Em seguida, a canelura do anel da base
é cheia com areia fina, terra franco-argilosa
ou uma mistura de "sarrisca" de carvão
e terra mineral (46.2).
Deve ter-se cuidado em excluir pedras
pequenas que tornariam difícil a vedação.
A areia grossa pode também vedar de forma
deficiente.
O anel superior é agora ajustado sobre
a canelura com areia e, se necessário, adiciona-
se mais material de vedação.
Durante o transporte e também na altura
da abertura do forno, após a carbonização,
deve ter-se cuidado para que as par tes
responsáveis pela fixação do encaixe não
sejam torcidas ou estragadas. Se isto se
verificar, pode tornar-se muito difícil ajustar
o anel superior e o rebordo nas caneluras
o que impede que o forno funcione de forma
estanque não garantindo, por isso, carvão
de qualidade e bom rendimento.
Fig.45: Carregamento do forno de aço
52
a
b
c
1
2
a
c
b
32.9 Carregamento do anel superior
e ignição
A lenha é densamente empilhada dentro
do anel superior até à altura da cobertura
(47.1(a)). Os pedaços maiores devem colocar-
se no forno (47.1(b)) e nas partes inferiores
(47.1(c)) onde a temperatura do forno será
a mais elevada.
Quando o carregamento estiver terminado,
a canelura superior é cheia com areia
e a cobertura é ajustada nessa canelura.
Se se pretende carbonizar unicamente
um pequeno volume de lenha que não
exceda o anel da base a cobertura é colocada
directamente sobre o próprio anel da base.
Antes do pegamento do fogo, a cobertura
é levantada e colocada sobre pequenos
pedaços de lenha (47.2(a)). Pode então atear-
se o forno por meio de um archote feito
de folhas secas ou papel enrolado em volta
de um pau. Uma pesada névoa libertar-se-
á agora do forno, através da abertura, sob
a cobertura, enquanto a lenha seca.
Este processo demorará entre 15 minutos
a uma hora, dependendo do teor de
humidade inicial da lenha. Para lenha seca
ao ar, com um teor de humidade da ordem
dos 30%, o período de secagem durará cerca
de 30 minutos. Quando o fogo está bem
ateado os intervalos entre as entradas
de ar/saídas de fumo são preenchidos com
terra.
32.10 Inversão da tiragem e controlo
da carbonização
Quando a humidade tiver desaparecido, após
cerca de meia hora, os supor tes sob
a cobertura são vedados. Aplicam-se os tubos
nas quatro saídas alternadas de fumo nas quais
as entradas de ar são fechadas com pedras
53
Fig.46: Carregamento do anel de base
Fig.47: Carregamento do anel superior
e ignição
1
2
a
b
c
1
2
a
b
ou lenha e terra (48.1(a)). As outras 4 entradas
de ar/saídas de fumo são deixadas abertas
(48.1(b)). Agora o ar só entra através destas
quatro aberturas, circula no interior e o fumo
abandona o forno através dos tubos.
Este sistema designa-se por tiragem invertida.
Tem como resultado a queima da maior
parte dos gases inflamáveis que se libertam
da lenha, se o forno estiver suficientemente
quente.
A intervalos de cerca de 8 horas, alternam-se
as entradas de ar/saídas de fumo colocando
os tubos nas entradas de ar anteriores que
agora são fechadas (48.2(b)) e abrindo-se
as saídas de fumo anteriores (48.2(c)) que
agora passam a entradas de ar. A carbonização
progride bem se estiver a libertar-se fumo
branco espesso de todos os quatro tubos.
Algumas vezes o vento, a chuva ou a lenha
molhada podem arrefecer o forno num dos
lados ou próximo duma chaminé que pode
emitir, somente, pouco ou mesmo nenhum
fumo. Em tais casos, retira-se a terra do fundo
junto do tubo inactivo. Adicionalmente pode
ser necessário reduzir as entradas de ar no
lado oposto. O fogo então espalhar-se-á para
o lado mais frio do forno e aquecê-lo-á. Logo
que o tubo volta a emitir fumo branco fecha-
se o fundo e a operação continua normal-
mente.
No entanto pode acontecer o oposto,
e então, o fumo num dos tubos torna-se
azulado, indicando que o fogo está muito
forte. Neste caso o tubo é retirado e a saída
de fumo fechada durante cerca de 15 minutos
para baixar a temperatura.
Quando se trocam os tubos deve tomar-se
cuidado para assegurar que o ar pode entrar
livremente. Algumas vezes as entradas
de ar/saídas de fumo ficam entupidas pelo
alcatrão. Para remover qualquer obstrução
mete-se profundamente uma varola comprida
no interior do forno.
Quando se olha através das entradas
de ar/saídas de fumo deve ser possível ver
o fogo vivo no forno.
O processo completo de carbonização
demora cerca de 16-24 horas, desde a altura
da ignição do fogo. Para lenha húmida
a carbonização demora consideravelmente
mais tempo podendo prolongar-se até
48 horas.
54
Fig.48: Inversão da tiragem e controlo
da carbonização
a
b
1
2
b
a
32.11 Arrefecimento e abertura do forno
A carbonização está terminada quando
o fumo libertado por um ou mais tubos se
torna a azulado, pouco espesso e trans-
parente. Nessa ocasião, o forno encontra-se
bastante quente e a água lançada contra ele
evapora-se imediatamente. Quando se bate
no anel superior ele soa a oco.
Os tubos são retirados sucessivamente
conforme vão libertando fumo pouco espesso
e transparente e a base do forno é cuidado-
samente fechada com terra, evitando
a entrada de qualquer quantidade adicional
de ar (49.1).
O arrefecimento demorará entre 12-24
horas. A chuva ou o vento aceleram
o processo de arrefecimento. O anel inferior
deve estar suficientemente frio para poder
ser tocado a toda a volta, antes de se abrir
o forno. Após abertura, se ainda se verificar
a existência de fogo, deve ser outra vez
imediatamente fechado.
Pode ser necessária a vara de madeira
e a alavanca de ponta aguçada para retirar
a cobertura e o anel superior da secção
da base se o alcatrão tiver entrado
na canelura. A alavanca de ponta aguçada
é também apropriada para limpar as caneluras.
A vara de madeira é usada para fazer deslizar
a cobertura da secção da base com suavidade
para o terreno evitando assim estragar
as caneluras e tornando o trabalho mais fácil.
Após abertura, o anel da base deve estar
cheio de carvão, indicando carbonização
normal e uma boa produção (49.2).
Se o fogo tiver sido muito quente num dos
lados haverá menos carvão. O mesmo
acontece se o forno é fechado muito mais
tarde. Por outro lado, encerrando-o muito
cedo ter-se-á como resultado muitos refugos,
principalmente junto dos tubos que não
tenham estado totalmente activos.
Logo que o forno tenha sido aberto, o carvão
deve ser retirado imediatamente para evitar
perdas devidas a auto-ignição.
2 carvoeiros, operando 2 fornos, podem
produzir cerca de 10-12 toneladas de carvão
por mês (não incluída a preparação da lenha),
ensacadas e prontas para transporte.
Com lenha seca ao ar toda a operação
demorará cerca de 48 horas por forno, sendo
possíveis assim três combustões por semana.
Se ao princípio da tarde o forno estiver
pronto para ateamento, como requer
reduzida atenção durante o período nocturno,
pode ser fechado mais ou menos à mesma
hora no dia seguinte e ser esvaziado
no segundo dia.
55
Fig. 49: Arrefecimento e abertura do forno
1
2
32.12 Rendimentos médios
O peso do carvão produzido em cadacarregamento depende de um conjuntode factores físicos sendo os mais importantesos que se listam:
Densidade da madeira (madeiras maisdensas produzem maior rendimento final); Teor de humidade da lenha (quanto mais
secas maior é o rendimento e menoro tempo de carbonização); Condições de secura atmosférica e boas
condições de drenagem do solo ondeo forno é assente; Densidade do empacotamento da lenha
no forno e lenhas com dimensões regulares.
Na prática tem-se provado que todas estascondições são acomodáveis podendo ter-sevalores médios quase constantes sea condução da carbonização t iverprocedimentos de condução uniformesquanto aos tempos de operação e bomcontrolo da circulação do ar. Os programasde formação levados a efeito em vários paísesda África mostraram rendimentos médiosde carvão numa base seca, incluindo os finosde 26%. O rendimento mais elevado numasimples operação na Guiana mostrou umrendimento de conversão de 28,12%(1083 kg de carvão produzido de 3850 kgde lenha de folhosas de alta densidade).O teor de humidade da madeira carbonizada,numa base húmida, era de 25%. Nas regiõesáridas do Equador obtiveram-se valoresde eficiência de conversão da ordem dos31,40%. Em contrapartida, os valores obtidosno Sudão com costaneiras de resinosas,foram dos mais baixos que se conhece comvalores de conversão de 18,94% ou seja,297 kg de carvão para uma carga de lenhade 1568 kg numa base seca; o teor dehumidade da madeira era da ordem dos 57%(base húmida).
Em termos qualitativos a forma de conduçãodetermina igualmente não só o rendimentocomo também a valor calorífico do carvãoproduzido em função do teor de carbonoque o carvão contém.
32.13 Vida útil de um forno móvel de aço
A durabilidade dos fornos depende em largamedida do cuidado e da formaçãodos operadores. Se os fornos não foremoperados pelos donos mas por simplestrabalhadores assalariados é de esperar umamenor durabilidade dos fornos porqueaos assalariados falta-lhes na maior partedas vezes o incentivo para conduçãode operações com manuseio cuidadoso.
A este aspecto é de considerar quase semprea falta de formação. A experiência temmostrado que é de esperar que estes fornostrabalhem continuamente durante pelomenos 3 anos. Depois deste tempode operação contínua o cilindro da basenecessita de substituição ou reparaçãosubstancial. A secção de topo e a coberturanão estão sujeitas à mesma intensidadede temperatura do que o anel de base.Se houver cuidado no transporte, montageme desmontagem, é expectável umadurabilidade superior. Na África, os fornosem uso intensivo depois de dois anossó evidenciaram sinais mínimos de distorçãono nível inferior do anel da base. A secçãosuperior e a tampa mostraram-se em perfeitascondições. As componentes que são maisdesgastadas são as condutas de entrada/saídade gases. As elevadas temperaturas verificadasnas regiões inter iores das condutasdeterioram o metal nestas zonas localizadas.Estas têm assim de ser regularmentereformatadas e cer tamente, têm de ser
substituídas depois de 3 anos de uso contínuo.
56
32.14 As principais falhas operacionais
A análise e experiência disponível por parte
de várias instituições que têm apoiado
a divulgação deste processo de pirólise
mostram que as falhas operacionais mais
comuns caem no seguinte quadro:
Falha na inserção das condutas de entrada/
saída de gases suficientemente por baixo
do arco do anel inferior do forno durante
a fase de montagem. A elevada temperatura
produzida no interior da zona terminal
da conduta de ar provoca estragos sérios
à parede do forno se a distância requerida
entre a zona quente e a parede do forno
não for mantida;
Falha em conseguir um fluxo de gás
suficiente através do sistema se os depósitos
de alcatrão não forem removidos das
condutas responsáveis pelos fluxos de saída
de gás e chaminé. O resultado é uma baixa
temperatura de carbonização e períodos
de operação muito longos;
Excessivo período de arrefecimento,
o que reduz o número de operações
de carbonização/semana;
Relutância em mover o forno para
as zonas de abastecimento de lenhas de que
resulta uma perda de tempo e um aumento
de esforço e custo no transporte da lenha;
Suprimento insuficiente de lenhas nas
áreas adjacentes de forma a possibilitar
um carregamento imediato do forno mal
este seja descarregado;
A prática de deixar que se desenvolva um
fogo muito forte junto à superfície da parede
do forno durante a fase de acendimento.
Este procedimento restringe usualmente
o fluxo de ar sob o forno e condiciona
a rápida progressão do fogo em direcção
ao centro da carga. Isto também pode
ocasionar sérios estragos na parede do forno.
Uma vez que a acendalha preparada seja
incendiada dentro do forno só é necessário
o máximo de influxo de ar para iniciar todo
o processo;
A laboriosa e demorada prática de
enchimento manual dos sacos de carvão
em vez de serem usadas pás ou ancinhos
e crivos. O excessivo dispêndio de tempo
em descarregar o forno causa atraso
no novo carregamento e início do ciclo
de carbo-nização seguinte.
32.15 Ferramentas e equipamentos
necessários para operar fornos de aço
de encaixe
(50.1) Pá de bico
(50.2) Pá normal
(50.3) Enxada
(50.4) Picareta
(50.5) Ancinho
(50.6) Forquilha para pedra
(50.7) Alavanca com extremidade aguçada
(50.8) Fita métrica
(50.9) Serra de arco
(50.10) Machado
(50.11) Podão de lamina direita
(50.12) Balde
(50.13) Máscara de protecção
(50.14) Luvas, de preferência de amianto
(50.15) Botas reforçadas
(50.16) Estojo de primeiros socorros
(50.17) Balança de mola ou decimal, 50 kg
(50.18) Sacos
(50.19) Agulha e corda
(50.20) Escada de mão, com 3 m
de comprimento
(50.21) Vara de madeira, com 25
de comprimento
57
33. Ensacamento do carvão
Antes do ensacamento, o carvão deve estar
completamente arrefecido e estabilizado para
evitar a auto-ignição. Não deve estar exposto
à chuva. Para tornar mais rápida esta operação
é útil um crivo inclinado para o enchimento
dos sacos (51.1). Os carvões finos e as impu-
rezas caem através da malha de 10 mm
(51.1(a)). Este sistema permite a obtenção
de um carvão limpo e de qualidade uniforme,
preferido pelo consumidor. Pode todavia
aumentar ligeiramente a quantidade
de carvões de menores dimensões e resíduos
abundantes.
Uma forquilha (51.1(b)) para carregar o crivo,
é também um recurso para separar
os pedaços de carvão dos finos e das impu-
rezas.
Embora o ensacamento possa tornar-se
bastante mais dispendioso do que o uso
de certos materiais locais como por exemplo
os cestos (principalmente se os sacos não
forem reutilizados) tem a vantagem
de permitir o controlo mais fácil do seu
conteúdo.
O tamanho dos sacos não deve ser excessivo
para que o seu manuseio se torne mais fácil.
Como padrão, recomendam-se sacos que
possam conter até 40 kg.
Algumas vezes são usados sacos de 60 kg
recorrendo ao aumento da sua capacidade
com entrançados de ramos como se pratica
no Município de Ecunha (imagem 7) que
se tornam muito pesados e são de manuseio
difíci l . Quer no carregamento quer
no descarregamento do camião, tendem
a ser jogados e a aumentar a percentagem
de finos.
Os sacos cheios são cozidos com corda
e agulha (51.2(b)).
Os sacos devem ser pesados e etiquetados
com indicação do peso e do carvoeiro
(51.2(c)), caso esteja institucionalizado
o controlo de produção e o pagamento
da respectiva taxa.
58
Fig.50: Ferramentas e equipamentos
necessários para operar fornos de encaixe
Imagem 7: Sacos de carvão - Veja-se
a extensão dos sacos de carvão com esteira
para lhes aumentar a carga
1 2 3 4 5 6 7
12
13
1417
18 19
11
98
10
1615
20
21
A venda em mercados formais pode exigir
a reembalagem do carvão em sacos mas
pequenos, contendo até 5 kg, feitos de papel
for te e fechados com agrafos (51.2(d)).
Na maior parte das situações nos trópicos
a situação é muito mais informal e as vendas
processam-se na sua quase totalidade a granel,
com claros desperdícios, nos mercados rurais
ou em depósitos de bairro com venda
de pequenos montes ou de todo um saco
de acordo com a posses momentâneas
do comprador (imagem 8). Nos mercados
rurais predomina a venda a granel em
pequenos montes onde os desperdícios são
bastante mais acentuados.
O transporte de carvão a granel é menos
comum, uma vez que aumenta os desper-
dícios durante a carga e a descarga.
O transporte a granel deve ser considerado
apenas para a produção industrial de carvão
(carvão siderúrgico) em grande escala
Em termos construtivos os crivos podem
e devem ser de fabrico local e o seu dimen-
sionamento apropriado para operações
manuais obedece às indicações das figuras
(52), (53) e (54).
Veja-se que a face inferior do crivo tem
as duas tábuas laterais do tabuleiro mais
longas possibilitando a prisão do saco sem
necessidade da ocupação de um homem.
Fig.51: Ensacamento do carvão
59
Imagem 8: Venda de carvão no mercado
de Ecunha (Província do Huambo, Angola)
Fig.52: Construção dos crivos I
malha de 10 mm
aros e ganchosmetálicos paramanter abertoos sacos
1500mm x 160mm x 10mm
900mm x 150mm x 10mm
1800mm
a
b
c
1
2
d
ab
34. Transporte de carvão
Há muitas maneiras de transportar carvão
que vão desde a utilização de animais
de carga empregues para transporte em
todo o terreno até carretas de tracção animal,
camiões, barcos e caminhos-de-ferro.
Para uso doméstico, no meio rural, uma parte
considerável do carvão é transpor tado
à mão ou por meio de animais.
Para este fim, as carroças rebocadas manual-
mente e feitas localmente, adaptadas com
rodas de bicicleta são muito práticas (55.1).
As bicicletas com reboques são outros meios
convenientes de transporte manual, que
permitem atingir mercados próximos (55.2).
No ambiente urbano o transporte e distri-
buição urbana é mais complexo havendo
uma forte componente de transporte por
camionagem que se encarrega do transporte
por grosso das zonas rurais até às periferias
dos grandes centros urbanos, onde é depois
encaminhado para os pequenos inter-
mediários e retalhistas.
Os carvoeiros locais, principalmente quando
organizados em cooperativas, podem
aumentar consideravelmente os seus lucros
se forem capazes de transportar eles próprios
o carvão, sem dependência de intermediários
que se encarregam do transpor te
e da comercialização.
60
Fig.53: Construção dos crivos II
Fig.54: Construção dos crivos III
finos de carvão e cinzas
haste de suporte
Fig.55: Transporte de carvão
900mm x 150mm x 10mm
500mm
300mm x 150mm x 10mm
1
2
35. Briquetagem do carvão
Os finos do carvão podem atingir ou mesmo
ultrapassar 20% da produção total de carvão
principalmente nos processos mais artesanais.
Para recuperação dos finos pode recorrer-
se à briquetagem.
A briquetagem do carvão é feita por :
crivagem, moenda, mistura com aglutinante
(a água de amido é eficaz neste processo),
compactação e secagem. Ao longo deste
processo, carvão de diferentes densidades
proveniente de diversas espécies arbóreas
misturadas pode converter-se num produto
uniforme. A densidade dos briquetes é mais
alta do que a do carvão normal. Este facto
permite reduzir o espaço de transporte mas
torna mais difícil atear o carvão assim tratado.
O aglomerado de carvão é feito num certo
número de países industrializados com
maquinaria sofisticada, exigindo altos
investimentos e um grande afluxo continuado
de carvão ao longo do ano e uma localização
permanente.
Se o carvão é feito no terreno, a possibilidade
de recuperar os finos é pouco provável. Isto
pode porém, ser feito em locais onde são
utilizados fornos fixos ou quando o carvão
é re-empacotado ao nível de um grossista
ou de uma cooperativa após transporte
e antes da comercialização.
Como aglutinantes podem usar-se produtos
amiláceos (cerca de 5%), argila ou estrume.
Os briquetes podem ser formados e compac-
tados manualmente ou por meio de tipos
de prensas simples que exercem uma pressão
variando entre 50 e 500 kg aproximadamente,
dependendo do compri-mento do braço
da alavanca e da força exercida.
Um tipo simples de prensa esférica produz
briquetes semelhantes a bolas (56.1(a))
e (56.1(b)). Trata-se de tecnologias simples
que podem ser fabricadas localmente.
Um outro tipo de prensa representado
na figura (56.2), produz briquetes de formato
rectangular com dimensões de cerca
de 5 x 5 x 10 cm. A caixa deve abrir a fim
de se retirar o briquete que feitos desta
maneira simples, são normalmente secos
ao ar antes de serem vendidos.
Em vários países em desenvolvimento tem
sido tentado em pequena escala a fabricação
de maquinaria para briquetes mas sem grande
relevância. Uma concepção recente que
é muito promissora consiste num parafuso
sem fim, helicóide, de diâmetro gradualmente
decrescente, movido manual-mente que tem
sido desenvolvida por vários fabricantes em
pequenas unidades metalúrgicas quer no
Brasil como nas Filipinas, entre outros (56.3).
O equipamento consiste de um depósito
de alimentação por gravidade (56.3(a)),
uma manivela (56.3(b)), o parafuso sem fim
(56.3(c)) e uma saída extrusiva (56.3(d)).
As peças compactadas separam-se por acção
da gravidade quando atingem um com-
primento de 2,5 a 5 cm.
61
Fig.56: Prensas para briquetagem
a
bc
1
2
3
d
a
b
36. Registo da produção de lenha e carvão
Se se tratarem de operações de tipo
empresarial são necessários bons registos
para controlar a preparação e as vendas
de lenha e do carvão.
Para a produção de carvão em pequena
escala recomendam-se três fichas básicas que
podem ser alteradas, se necessário, para se
ajustarem às condições locais.
A ficha 1 usa-se para anotar a quantidade
de lenha preparada com antecedência por
equipas especializadas de trabalhadores, para
o fabrico de carvão. Esta ficha pode ser usada
como uma base para o pagamento
dos cortadores de lenha, para controlar
o volume das remoções de lenha e para
controlar o tempo de secagem.
62
Ficha 1 Mês:
Data
Total
Nome dostrabalhadores
m3
empilhadosVerificado por:
Equipa nº: Resumo mensal da preparação lenha
Ficha 2 Mês:
Tipo de fornoe número
Totais
m3 empilhados Data deacendimento
Data dedescarga
Nº de sacosde 25kg
Verificadono armazém
Equipa nº: Resumo mensal da preparação lenha
Na ficha 2 aponta-se o volume de lenha carbonizada e a quantidade de carvão produzido. Pode
ser usada como base para o pagamento dos carvoeiros e para verificar a produção das equipas
e dos fornos.
A ficha 3 é arquivada no armazém para controlar o carvão recebido das várias equipas
de carvoeiros e o carvão vendido.
Ficha 3 Mês:
Data
Totais
Sacosrecebidos
Recebido daEquipa Nº
Sacos vendidos Sacos deixadosem stock
Verificado por:
A par tir destas três fichas, a eficiência
da operação na sua globalidade pode ser
controlada e podem ser localizados os elos
fracos no circuito das actividades, que devam
exigir melhoramentos.
Mesmo que em certas regiões a produção
do carvão seja uma actividade não controlada
pelos serviços florestais, os carvoeiros devem
ser instruídos a registar as suas operações,
a exercerem a sua actividade de uma forma
mais organizada, a terem um sentido mais
realista dos impactos ambientais da sua
actividade, a terem atenção à necessidade
de melhorias nos processos de abastecimento
de lenhas e ao significado que as pequenas
melhorias no rendimento das operações
de carbonização poderão ter na salvaguarda
dos espaços arborizados que são no médio-
longo prazo essenciais para salvaguarda da
sua actividade e da sua comunidade.
Os carvoeiros devem ser instruídos para
a urgente melhoria da forma como exploram
a mata de uma forma bastante depredadora.
A prática corrente de abate total das zonas
que vão sendo exploradas para a obtenção
de toros para carbonização (imagem 9)
em matas naturais cujo crescimento médio
anual é bastante baixo requer acções
de sensibilização urgentes.
37. Cronograma simplificado de uma
hipotética operação comercial de carbo-
nização com forno móvel
A experiência de trabalho em África de vários
consultores incluindo a FAO5 indicam que
dois homens podem operar dois fornos
móveis produzindo 23 toneladas de carvão
por semana. Naturalmente que dependendo
das condições locais e facilidades de assistência
será necessário assistência adicional para
o transporte dos fornos e para o corte
e preparação da lenha. Para a lenha, um
terceiro homem preferivelmente equipado
com moto-serra poderá ser necessário.
A experiência em África tem mostrado que
as iniciativas comerciais com sucesso
na operação de fornos móveis têm sido
aquelas que estabeleceram incentivos aos
operadores. Isto é um elemento que deve
ser claramente considerado, por exemplo,
por uma cooperativa que queira incluir
a produção e comercialização de carvões
nos seus planos de actividades.
O plano apresentado para 5 dias/semana
de operação tem por base dois fornos. Este
cronograma pode sofrer modificações para
acomodar variações na carga de trabalho
diário e no número de dias de trabalho
semanal e disponibilidades adicionais
de tempo dos trabalhadores.
5 “Simple Technologies for Chacoal Making”, FAO ForestryPaper nº41, FAO 1987.
63
Imagem 9: Zonas exploradas para a obtenção
de toros para carbonização
64
08.00-10.00
10.00-12.00
12.00-13.00
13.00-17.00
08.00-08.30
08.30-11.00
11.00-12.00
08.00-08.30
08.30-14.00
14.00-15.00
15.00-17.00
08.00-10.00
10.00-11.00
11.00-13.00
13.00-15.00
15.00-16.00
16.00-
08.00-09.00
09.00-13.00
13.00-17.00
13.00-17.00
Forno1
Forno2
Forno1e Forno 2 Descarregar os dois fornos
Carregar com lenha
Acender o forno e reduzira circulação do arControlar a carbonização;Mudar e limpar as chaminés
Carregar o forno com lenha
Mudar e limpar as chaminés
Preparar lenha paraoperações seguintesAcender o forno e reduzira circulação do arControlar a carbonização.Mudar e limpar as chaminés às 16.30Fechar o forno quando a carbonizaçãoestiver completa. Preparar lenha paraas operações seguintes.
Mudar e limpar as chaminés.
Preparar lenha para operações seguintes.
Descarregar o carvão do forno
Começar o carregamento da lenha
Acabar de carregar o forno
Acender o forno e reduzira circulação do arDescarregar o carvão do fornoControlo de carbonizaçãoCarregar o forno com lenhaControlo da carbonizaçãoAcender o forno e reduzira circulação do arMudar e limpar as chaminésControlar a carbonização
Mudar e limpar as chaminésFechar o forno quando a carbonizaçãoestiver completa. Preparar lenha paraas operações seguintesMudar e limpar as chaminés às 12.30Preparar lenha para operações seguintesFechar o forno quando a carbonizaçãoestiver completa
Forno2
Forno1
Forno1
Forno2
Forno1
Forno1
Forno2Forno1
Forno2Forno1
Forno2
Forno1Forno2
Forno1e Forno 2
Forno1
Forno2
Forno2
38. Comercialização do carvão
Embora seja bastante fácil fabricar carvão,
pode ser mais difícil vendê-lo a um preço
que dê um adequado lucro ao produtor.
Normalmente é mais fácil vender carvão
duro do que mole. Se são produzidos ambos
os tipos de carvão, a comercialização
é facilitada se as duas qualidades forem
misturadas de maneira uniforme. O carvão
mole pega fogo mais facilmente mas queima
mais rapidamente do que o carvão duro. Os
compradores são renitentes à aquisição
do carvão mole especialmente nos locais
onde as pessoas estão habituadas ao carvão
duro proveniente de espécies arbóreas
seleccionadas como, por exemplo, o carvão
de acácias ou espécies pesadas como
a Prosopis sp. Em situações de escassez
de combustível, qualquer tipo de carvão
é, porém, prontamente aceite.
Para uso industrial, o carvão deve ser de uma
qualidade elevada e uniforme que não
é o usualmente produzido em fornos
tradicionais pelo que o seu fabrico requer
sistemas aperfeiçoados de carbonização.
As fileiras do carvão (57) na maior parte dos
países tropicais são hoje praticamente
determinadas por interesses comerciais bem
organizados e estão na mão de profissionais
grossistas. Pelo contrário, o aprovisionamento,
a embalagem e o comércio dos combustíveis
lenhosos são uma fonte de actividade intensa
com múltiplos agentes grossistas e retalhistas.
Não obstante a diversidade de fontes
de aprovisionamento e da imbricação de
fileiras múltiplas, o negócio do carvão fornece
produtos perfeitamente identificados por
origem a que se apõe determinada qualidade
em termos de comportamento energético
e a agentes e organizações comerciais
específicas. Os agentes de aprovisionamento-
comercialização podem ser agrupados em
três grandes grupos: Cooperat ivas
de Carvoeiros; grandes empresários privados
e pequenos empresários/agricultores ao nível
das aldeias que assim diversificam as suas
fontes de rendimento.
Em cada um destes elos da fileira, o preço
do carvão eleva-se consideravelmente
e se todos os diferentes elos da cadeia
estiverem presentes, o preço final pode
ser muitas vezes superior ao preço obtido
pelo carvoeiro verificando-se diferenciais
de 1 para 5 ou mesmo mais.
O carvoeiro pode vender o seu produto
directamente ao consumidor. Esta opção,
quando possível, tem cer tas vantagens
e desvantagens. Entre as vantagens está
a possibi l idade de o car voeiro ter
a possibilidade de aumentar os seus lucros
se englobar outros membros da sua família
no negócio.
65
Fig.57: Fileiras do Carvão
1
2
Todavia, vender ao consumidor é altamente
competitivo e causa grande dispêndio
de tempo. É além disso, extremamente difícil
vender pequenas quantidades excepto num
mercado estabelecido. O carvoeiro com
dificuldades de armazenagem ou de pessoal
de distribuição pode ele próprio ser
compelido a vender o seu produto quando
o mercado está saturado e o preço
é, consequentemente, muito baixo.
A segunda possibilidade é a de vender
o carvão ao armazenista ou retalhista no
local do mercado. Aí, os preços serão mais
baixos mas os produtos podem geralmente
ser vendidos muito mais rapidamente e, em
consequência, demora menos tempo do que
se o carvoeiro tivesse de fazer a venda
a retalho.
A venda ao consumidor, ao armazenista
ou ao retalhista no local do mercado tem
a vantagem para o carvoeiro de variar o seu
trabalho e facilitar contactos na cidade, o que
é desejável após longos dias na mata
ou aldeia afastado de outras pessoas.
A terceira possibilidade é a de vender toda
a produção no próprio local. As vantagens
são a de que o carvoeiro pode chegar
a um acordo com o transpor tador
ou o armazenista para comprar grandes
quantidades e ele, portanto, tem muito poucas
preocupações com o negócio e pode dedicar-
se mais ao trabalho de produzir mais carvão.
As desvantagens deste método são de que
ele é obrigado a aceitar um preço baixo pelo
carvão e não tem hipóteses de fazer negócios
e contactos sociais.
39. Cooperativa de fabrico de carvão
Os carvoeiros podem muitas vezes obter
segurança no negócio e aumentar o lucro
da sua produção se forem capazes de se
constituírem numa cooperativa na qual
as responsabilidades são compartilhadas.
O termo "cooperativa" é aqui usado no seu
significado específico de uma associação
de pessoas, usualmente de recursos limitados
que, voluntariamente se juntam, para alcançar
um objectivo económico comum, pela criação
de uma organização de negócios demo-
craticamente controlada pelos membros.
Os membros da cooperativa participam com
contribuições iguais para constituir o capital
necessário, partilham dos benefícios e dentro
dos l imites estabelecidos, os r iscos
do empreendimento.
Uma cooperativa difere de um empreen-
dimento privado pela circunstância de que
é possuída e controlada por aqueles que
fazem negócio por seu intermédio. Só eles
estão habilitados para serem seus membros.
A qualidade de membro de uma cooperativa
é voluntária e estes exercem em conjunto
a sua autoridade sobre o empreendimento
através do comité de gestão que é eleito
por todos os membros.
Uma das principais vantagens de pertencer
a uma cooperativa é que os membros são
capazes de aumentar o seu poder
de negociação e, desse modo, obterem preços
mais estáveis e assegurarem mercados. Além
disso, eliminando um cer to numero
de operações individuais, eles poupam tempo
e evitam muitos problemas. A cooperativa,
é assim capaz de oferecer maiores
quantidades de carvão para venda do que
é possível por um único carvoeiro e esta-
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belecer padrões de qualidade, classificação
e empacotamento. Da mesma forma
a cooperativa pode estabelecer padrões
e códigos de exploração e extracção
de lenhas que satisfaçam as exigências
ambientais e de sustentabilidade dos recursos
lenhosos. Isto, simultaneamente com maior
disponibilidade de transpor te e arma-
zenamento, abre possibilidades de comer-
cialização bem para além dos limites da cidade
mais próxima e permite a pesquisa de novos
mercados (indústria; exportação).
A cooperativa pode também fornecer aos
seus membros equipamento a preços mais
favoráveis, porque é capaz de comprar em
maior quantidade e desta forma obter
descontos substanciais em equipamento
moderno tal como fornos de aço, contri-
buindo assim para melhorar as técnicas
de produção de car vão e aumentar
a qualidade e a quantidade.
Se a cooperativa estiver bem estabelecida
pode ser capaz de obter empréstimos a taxas
favoráveis para os seus membros para compra
de equipamento especializado tais como
máquinas para pesar e briquetar, camiões
e máquinas carregadoras assim como para
a construção de armazéns.
A cooperativa é também capaz de anunciar
e promover vendas muito mais facilmente
do que no caso dos membros individualizados.
A cooperativa pode ainda facultar serviços
de contabilidade e de registos aos seus
membros.
A organização de uma cooperativa de carvão,
ou a inclusão do negócio do carvão numa
cooperativa de serviços agrícolas já existente,
requer o seguinte:
uma avaliação das necessidades
dos membros e dos serviços que podem
ser prestados pela cooperativa;
um estudo da viabilidade económica
do empreendimento;
um certo número de reuniões preli-
minares informativas tendo em vista;
discussão dos dois primeiros pontos;
proporcionar um esclarecimento básico
sobre os princípios e práticas da cooperativa
aos seus potenciais membros;
definir objectivo da sociedade, formas
e meios de o atingir através da acção
conjunta;
tornar claras as tarefas do comité
de gestão para a actividade da produção
e comer-cialização do carvão;
identificar (entre os membros ou de
outra forma) a pessoa que, sob condições
estabelecidas, assumirá eficientemente
as responsabilidades de manter a cooperativa
em funcionamento;
discutir e adoptar as normas da cooperativa;
uma vontade comum de alcançar
a melhoria das condições económicas
e sociais das pessoas através da auto-ajuda
e ajuda mutua;
uma vontade comum, em proveito dos
membros, de aceitar a disciplina do grupo
e as disposições estabelecidas nas normas;
pronta disposição dos membros que
assumirem a direcção de educação dos
membros, em participar em programas
relevantes de educação dos membros para
o desenvolvimento da cooperativa e dos
seus associados;
boas relações de trabalho e aparecimento
de chefes responsáveis.
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40. Formação para preparação de lenha
e carvão
O treino é necessário a todos os níveis desde
o trabalhador até ao gestor da floresta, desde
o pequeno empresário até ao supervisor das
operações de derruba.
É absolutamente necessário treinar carvoeiros
e empreiteiros em pequena escala quanto
a ferramentas eficientes, equipamentos,
técnicas e métodos. Esta acção faz-se melhor
em cursos de curta duração orientados para
os adultos que já participem neste tipo de
trabalhos. Tais cursos são preparados após
observação das actividades reais e iden-
tificando pontos fracos e deficiências. Sobre
esta base determina-se a amplitude desejável
para as melhorias e, seguidamente, esta-
belecem-se o conteúdo e os meios do treino.
Requer formadores exper imentados
e especializados para delinear um programa
de treino de acordo com as necessidades
locais e realizá-los com sucesso.
Um curso sobre preparação de lenha
e carvão deve incluir os seguintes pontos
principais:
1 - Escolha e manutenção de ferramentas
para preparação da lenha. Sob este assunto,
deve ser dado, especial destaque à manu-
tenção das serras por meio de demonstrações
e exercícios práticos. O fabrico de cabos
para os machados e outras ferramentas será
muito desejável.
2 - Preparação da lenha para carbonização
Esta par te do curso deve concentrar-se
em exercícios práticos no abate de árvores,
toragem, rachadura, transpor te e empi-
lhamento. Deve ser prestada uma atenção
especial à prevenção de acidentes durante
o abate de árvores.
3 - Os princípios do fabrico de carvão
Explicação do processo de carbonização,
a influência da secagem e da dimensão
da lenha e identificação das principais espécies
arbóreas usadas no fabrico de carvão.
4 - Operação dos fornos de carvão
Dependendo do sistema de forno escolhido.
Um ou vários tipos aperfeiçoados podem
ser operados na prática e comparados com
os tradicionais menos eficientes.
5 - Comercialização do carvão
Este ponto inclui o ensacamento e transporte,
a discussão dos problemas da comercialização
relacionados com as diferentes qualidades
do carvão e a comparação de diferentes
sistemas de venda ao armazenista, ao retalhista
ou ao consumidor.
6 - Organização da empresa
Familiarização com o arquivo de aponta-
mentos simples e registos, assim como
os cálculos de avaliação de custos,
a organização eficiente da operação
e a gestão global.
Cursos deste tipo podem ser dados a pessoas
provenientes dos ser viços florestais,
organizações comerciais, cooperativas
ou pequenos fabr icantes de car vão.
O conteúdo do treino deve ser adaptado
ao nível dos formandos que podem ser
gerentes, técnicos, trabalhadores ou estu-
dantes. Adicionalmente a cursos gerais,
podem ser dados cursos especiais, por
exemplo sobre corte de lenha ou sobre a
construção e operação de fornos móveis ou
do tipo colmeia de tijolos. O treino pode ser
complementado com cursos de reciclagem
ou cursos de valorização, em métodos mais
aperfeiçoados de carbonização. Se a produção
de lenha e de carvão está integrada num
programa de gestão sustentada de recursos
florestais, a nível municipal ou regional,
o problema de evitar a utilização excessiva
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do recurso e da deficiente gestão silvícola
deve ser adequadamente tratado no treina-
mento e na prática.
Os carvoeiros independentes e os empre-
sários de pequenas empresas requerem
principalmente treino prático, de preferência
realizado nas áreas de trabalho onde actuam.
Os lenhadores e carvoeiros podem ser
treinados separada ou conjuntamente,
dependendo se estas duas operações são
efectuadas por grupos separados de traba-
lhadores ou conjuntamente. Raramente será
possível dar um período de treino superior
a 2 semanas. No treinamento de fabrico
de carvão é necessário cobrir mais do que
um ciclo de carbonização o que pode ser
difícil conseguir com alguns métodos dentro
do período de 2 semanas.
O treino é um meio impor tantíssimo
de introduzir ferramentas mais eficientes,
equipamento, técnicas e métodos
de tecnologia de lenha e carvão. Na ausência
do treino, meios tradicionais deficientes
de fabrico de carvão continuarão a predo-
minar e grandes quantidades de matéria
prima lenhosa, particularmente resultante
de derrubes, ficarão sem utilização
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Briane, D., Doat, J. (1985) - “Guide Technique de la Carbonisation” - La Fabrication du Charbon
de Bois, Édisud
IPF (1982) - “Motosserras nas Florestas Tropicais” versão portuguesa
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W. D. Whitehead (1979) - “The Construction of a Portable Charcoal Kiln”. Tropical Products
Institute, United Kingdom. Rural Technology Guide (3).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
