Carvo VegetalO carvo vegetal obtido a partir da queima ou carbonizao de madeira, aps esse processo resulta em uma substncia negra. No cotidiano o carvo vegetal utilizado como combustvel de aquecedores, lareira, churrasqueiras e foges a lenha, alm de abastecer alguns setores industriais como as siderrgicas. O carvo tambm usado na medicina, nesse caso chamado de carvo ativado oriundo de determinadas madeiras de aspecto mole e no resinosas. Essa substncia tem sido utilizada desde a Antigidade, na civilizao egpcia tinha seu uso difundido na purificao de leos e uso medicinal. Na Segunda Guerra serviu para a retirada de gases txicos a partir de sua elevada capacidade de absorver impurezas sem alterar sua estrutura, devido a sua composio porosa. No Brasil h relatos de uso de carvo vegetal por parte dos ndios, esses realizavam a mistura da substncia com gorduras de animais com finalidade de combater doenas como tumores e lceras. O carvo tambm se destaca na conduo de oxignio e um eficiente disseminador de toxinas. Diante de vrias indicaes positivas do carvo pode-se destacar o seu uso no tratamento de dores estomacais, mau hlito, aftas, gases intestinais, diarrias infecciosas, desinteria heptica e intoxicaes. O Brasil ainda faz uso do carvo vegetal na produo industrial, prtica que deixou de ser desenvolvida nos pases centrais, o pas ocupa o primeiro lugar na produo dessa substncia. Diante disso, cerca de 85% do carvo produzido utilizado nas indstrias, as residncias respondem por 9% do consumo e o setor comercial como pizzarias, padarias e churrascarias 1,5%. Apesar dos benefcios apresentados com a utilizao do carvo vegetal preciso analisar as conseqncias que a sua produo provoca. Em primeiro lugar importante analisar o fator social, quando pessoas adultas e at crianas trabalham nas carvoarias na maioria das vezes em condies precrias de trabalho e baixssimos salrios. Outro fator no menos importante que o primeiro o ambiental, pois para o desenvolvimento dessa atividade diversas vezes preciso retirar a cobertura vegetal de importantes composies vegetativas contidas no territrio brasileiro, que geralmente no so oriundos de madeiras de reflorestamento ou madeira cultivada para esse fim, pois algumas pesquisas revelam que aproximadamente 78% do carvo produzido no Brasil de origem de vegetao nativa causando um enorme prejuzo ambiental. O carvo vegetal produzido a partir da lenha pelo processo de carbonizao ou pirlise. Ao contrrio do que aconteceu nos pases industrializados, no Brasil, o uso industrial do carvo vegetal continua sendo largamente praticado. O Brasil o maior produtor mundial desse insumo energtico. No setor industrial (quase 85% do consumo), o ferro-gusa, ao e ferro-ligas so os principais consumidores do carvo de lenha, que funciona como redutor (coque vegetal) e energtico ao mesmo tempo. O setor residencial consome cerca de 9% seguido pelo setor comercial com 1,5%, representado por pizarias, padarias e churrascarias. O poder calorfico inferior mdio do carvo de 7.365 kcal/kg (30,8 MJ/kg). O teor de material voltil varia de 20 a 35%, carbono fixo varia de 65 a 80% e as cinzas (material inorgnico) de 1 a 3%. O uso de carvo vegetal como redutor do minrio de ferro no Brasil data de 1591 em fundies artesanais para produzir ferramentas de uso agrcola na colnia. A carbonizao de lenha praticada de forma tradicional em fornos de alvenaria com ciclos de aquecimento e resfriamento que duram at vrios dias. Os fornos retangulares equipados com sistemas de condensao de vapores e recuperadores de alcatro so os mais avanados em uso atualmente no pas. Os fornos cilndricos com pequena capacidade de produo, sem mecanizao e sem sistemas de recuperao de alcatro continuam sendo os mais usados nas carvoarias. A temperatura mxima mdia de carbonizao de 500oC.

importante notar que o rendimento em massa do carvo vegetal em relao a lenha seca enfornada de aproximadamente 25% nos fornos de alvenaria. A recuperao do licor pirolenhoso pode chegar a 50% em massa da lenha, sendo o restante gases. O alcatro, pode ser usado como fonte de insumos qumicos para a indstria atravs dos derivados fenlicos provenientes da degradao trmica da lignina, que podem substituir o fenol de origem fssil nas suas aplicaes em resinas e refratrios. Este sub-produto do carvoejamento da lenha poder trazer significativos benefcios para a agroindstria da biomassa. As recentes inovaes tecnolgicas de pirlise rpida de biomassa otimizam a produo de alcatro, conferindo-lhe a denominao de bio-petrleo ou bio-leo. No raras vezes a atividade de carvoejamento tem sido associada com condies desumanas de trabalho. Esta realidade deve ser modificada e no seu lugar surgir, com o emprego de novas tecnologias, uma indstria limpa e realmente sustentvel e renovvel, geradora de empregos dignos e de divisas num pas de vocao florestal cujo prprio nome de uma rvore vermelha: Brasil.

CARVO VEGETAL HERBARIUM constitudo pelo p do carvo vegetal (Carbo activatus). O carvo vegetal apresenta capacidade de adsorver considervel quantidade de gases que so produtos da decomposio alimentar formados pela ao bacteriana, e oxignio. O oxignio participa do processo da formao de gases, j que acelera a decomposio dos alimentos presentes no contedo fecal. Diversos autores descreveram o uso do carvo vegetal no tratamento da flatulncia, distenso por gases intestinais e aerocolia (distenso do clon por gases). Contra-indicaes: gravidez, obstruo intestinal e alteraes anatmicas do trato gastrintestinal. O carvo vegetal pode causar vmito, no devendo ser utilizado em pacientes que tenham ingerido substncias corrosivas, custicas ou hidrocarbonetos.

O FUTURO DO DO CARVO VEGETAL NA SIDERURGIAEMISSO DE GASES DE EFEITO ESTUFA NA PRODUO E CONSUMO DO CARVO VEGETAL Omar Campos Ferreira omar@ecen.com Mostrou-se no N 20 da e&e que o carvo vegetal usado preponderantemente na produo de ferro-gusa e ao. As usinas integradas tendem, na atualidade, a utilizar o coque de carvo mineral. Tem-se informao de que a usina a carvo vegetal da Belgo-Mineira, em Monlevade-MG, est em vias de desativar os altos fornos a carvo vegetal em favor de um nico alto-forno a coque. A se confirmar a tendncia, o carvo vegetal ficar confinado ao mercado de produtores independentes de ferro-gusa, produo de ferro-ligas em algumas regies onde existem ainda reservas de florestas plantadas ou de matas nativas explorveis sob o regime de manejo, e complementao da sucata nos fornos eltricos a arco. O estudo sobre o mercado de ferro primrio citado anteriormente mostra, entretanto, que o carvo vegetal poderia sustentar um esforo de exportao de

ferro-gusa para uso em fornos eltricos, cuja demanda mundial dever crescer para atingir a 63 milhes de toneladas em 2.010. Os dados sobre o sistema integrado biomassa-tubos sem costura, a seguir, foram obtidos da referncia (1). A madeira para a produo do carvo provm de uma plantao de 58.000 ha, com vrias espcies de eucalipto (E. Camaldulensis, Cloesiana, Urophylla e Pellita) selecionadas como bem adaptveis ao clima e solo da regio de Noroeste de Minas Gerais. Modernas prticas de silvicultura foram observadas com os objetivos de preservar parte do cerrado nativo e a fauna, produzindo carvo de boa qualidade e a custos convenientes. A fotografia seguinte mostra uma plantao da Mannesmann Florestal S. A , vendo-se ilhas de mata nativa ligadas por corredores ecolgicos que facilitam o trnsito de animais de grande porte e preservam pssaros e insetos que atuam como controladores biolgicos de pragas. A produtividade alcanada nas plantaes antigas de 9 t/ha.a de madeira seca e de 14 t/ha.a nas mais recentes que utilizam mudas melhoradas. Espera-se atingir a 18 t/ha.a com o emprego de clones j disponveis comercialmente (1).Carvo VegetalEnergia renovvelO carvo vegetal consumido nos altos-fornos da Plantar originase de reas florestais autorizadas pelos rgos governamentais competentes. O carvo vegetal derivado de uma matria-prima renovvel o eucalipto -, que tem poder de limpeza da atmosfera por meio da reao da fotossntese. O processo simples: durante o perodo de crescimento da floresta, as rvores de eucalipto capturam carbono da atmosfera, liberando oxignio. Uma rea de floresta, necessria para a produo sustentada de 1 tonelada de ferro gusa, capta, pela fotossntese, mais de 19 toneladas de dixido de carbono e libera mais de 16 toneladas de oxignio. No processo a coque, o carbono necessrio reduo do ferro retirado do carvo mineral onde est fixado como elemento fssil. Junto com carbono, so liberados ainda, durante o processo, impurezas e elementos poluentes, como o enxofre.

A Empresa Logstica e Localizao Ferro Gusa Verde Fotos Siderurgia Meio Ambiente Carvo Vegetal Fluxo de Produo Poltica de Gesto Integrada Certificaes Fale Conosco

Carvo vegetal uma fonte energtica que, apesar da conscincia ambiental, ainda hoje utilizado na produo industrial. Carvo vegetal um elemento obtido a partir da queima de madeira, sua utilizao comum como combustvel para aquecedores, lareiras, churrasqueiras e foges. Essa substncia possui propriedade fototerpica, o carvo com finalidade medicinal o carvo ativado oriundo de madeiras especficas e com aspecto mole e no resinosa, retirado de partes lenhosas, cascas e serragens, devido a essas caractersticas possuem um elevado potencial absorvente. A utilizao do carvo vegetal no algo novo, no Egito Antigo j era usado na filtragem de leos e tambm no tratamento de doenas.

H registros de que os ndios brasileiros utilizavam essa substncia na mistura com gorduras de animais para o tratamento de tumores e lceras. Pesquisas constataram em pacientes que se encontravam com desconforto abdominal que a partir do tratamento com carvo ativado houve uma reduo na produo de gases intestinais, alm disso, um grande condutor de oxignio que possui um elevado potencial para eliminar toxinas. O carvo tem uma ao muito rpida no organismo e por isso que seu uso difundido no tratamento de envenenamento, tambm indicado no tratamento de males do estmago, mau hlito, aftas, gases intestinais, diarrias infecciosas, disenteria heptica e intoxicaes.O eucalipto na indstria de carvo vegetalDentre as consideradas plantaes energticas, vrias culturas tm sido propostas, destacando-se a mandioca, cana-de-acar, o sorgo sacarfero e algumas oleaginosas. Tais culturas podem apresentar bons rendimentos em toneladas por hectare, mas requerem terras frteis e cuidados especiais, intensiva utilizao do solo, alm de serem mais sensveis s variaes climticas e tambm por produzirem safras peridicas e em pocas definidas, exigindo-se, ainda, a implantao de uma infra-estrutura de armazenagem. Essas culturas, se implantadas na escala necessria para atender demanda nacional, iriam sacrificar grande parcela de terras destinadas produo de alimentos. A biomassa florestal, representada pelo eucalipto, se apresenta como a fonte mais segura, perene e renovvel de energia para os pases tropicais, como o Brasil. Devido imperiosa necessidade nacional de matria-prima, no se encontrou, entre as inmeras espcies nativas e algumas exticas, qualquer outra que ocorresse com o eucalipto, pela perfeita adequao fisico-qumica da madeira para os fins industriais, o rpido crescimento, a elevada produo de sementes, a resistncia s pragas e doenas, a facilidade de tratos silviculturais e a grande plasticidade do gnero. No Brasil, j no se discute a importncia do gnero como fornecedor de matria-prima para diversos fins industriais. Definitivamente, est consagrado como excelente fonte de matria-prima para a produo de carvo vegetal. O carvo vegetal utilizado para fins domsticos h mais de 6 mil anos. Ainda hoje utilizado em atividades domsticas e em churrascarias para assar carnes. Como produto qumico, utilizado como carvo ativado, com um alto poder absorvente, sendo usado como descorante, desgaseificante, purificador de guas e vinhos, vrios usos medicinais; pode ser usado, ainda, como fonte de carbono na fabricao de sulfureto e tetracloreto de carbono, cianeto etc. Industrialmente, o carvo vegetal o mais importante combustvel e redutor do minrio de ferro, em operaes siderrgicas e metalrgicas. Os primitivos processos de metalurgia de ferro se iniciaram apoiados no carvo vegetal, quando ainda nem se pensava na utilizao do carvo mineral para a obteno do coque em operaes industriais. A utilizao do carvo vegetal, no Brasil, apresenta inmeras vantagens em relao ao carvo mineral: renovvel, menos poluente, baixo teor de cinzas, praticamente isento de enxofre e fsforo, mais reativo, processo de produo e transporte no centralizados, tecnologia de fabricao j consolidada, poupana de divisas com a eliminao de importaes de combustveis fsseis etc. Ultimamente, o carvo vegetal tem sido utilizado nas indstrias de cimento, de cal e em cermicas. O segmento siderrgico nacional um dos mais dinmicos e importantes da economia nacional e alcanando um faturamento de US$2,8 bilhes. Esse segmento constitudo por 88 empresas, 121 alto-fornos e 93 fornos ferro-ligas, contribuindo com o equivalente a US$400 milhes em impostos. O carvo vegetal um dos redutores e energticos mais importantes na indstria. O consumo de carvo vegetal no Brasil alcanou 26,9 milhes de metros cbicos, com 70% de participao da madeira oriunda dos reflorestamentos.

H tempos atrs, o setor foi considerado o vilo do setor florestal principalmente quando produzido a partir da madeira nativa; nos dias atuais, esse panorama tem mudado favoravelmente com a utilizao de madeira oriunda das florestas plantadas, na sua grande maioria de espcies do gnero Eucalyptus.. Observa-se uma drstica reduo no consumo de carvo vegetal proveniente de madeiras oriundas da floresta nativa. Essa tendncia ir pressionar ainda mais a utilizao dos estoques de madeira reflorestada existente para suprimento de carvo vegetal destinada ao setor siderrgico. Atravs dos anos, o eucalipto vem desempenhando um papel importante no atendimento das necessidades de matria-prima florestal, bem como poupando as ultimas reservas florestais nativas principalmente no centro-sul brasileiro. A variao no consumo total de carvo vegetal, a nvel nacional, ocorre normalmente como conseqncia da variao cambial, o que poder, em determinado momento proporcionar o estmulo s importaes de carvo mineral e reduzir o consumo de carvo vegetal. Nos dias atuais, com a desvalorizao da moeda nacional frente ao dlar, de se esperar a manuteno e, at mesmo, um aumento no consumo de carvo vegetal como agente termo-redutor na siderurgia. Alm da enorme quantidade de gerao de impostos, a quantidade de mo de obra empregada no setor de carvo vegetal muito expressiva. Quando se aborda o segmento siderrgico a carvo vegetal, o Estado de Minas Gerais representa a quase totalidade do consumo a nvel nacional. A rea plantada pelo setor siderrgico da ordem de 1,2 milho de hectares. Nos ltimos anos, o setor v reduzida significativamente a sua rea plantada, gerando preocupaes quanto ao futuro abastecimento das unidades industriais. Somente em Minas Gerais, a rea anual de plantio atinge 30 mil hectares, quando deveria plantar 150 mil hectares. O carvo entra nos altos-fornos com umidades muito variveis(que variam de 5 at 30% em base seca). muito importante que o carvo enfornado tenha baixo teor d gua e, para isso, deve ser protegido contra chuva e contra qualquer causa que possa molh-lo. De modo geral a qualidade do carvo a ser obtido depende de: -Espcie da madeira. -Tamanho da madeira. -Mtodo de carbonizao. A espcie da madeira muito importante porque madeiras densas produzem carvo denso. Para o alto-forno um alto valor do peso a granel do carvo(kg de carvo/m3) desejvel porque permite introduzir mais carbono til do forno. A densidade uma caracterstica fundamental do carvo vegetal, pois, quanto mais denso o carvo, maior a quantidade de energia por unidade de volume conseqentemente, melhor ser o aproveitamento do espao interno do reator. A densidade do carvo est diretamente relacionada com a densidade da madeira de origem, conforme mostra o estudo do CETEC.

O tamanho da madeira influencia muito a qualidade do carvo. A madeira em pedaos pequenos produz carvo mais duro e mais denso que a madeira em grandes pedaos por que tem menos tendncia a estourar durante a carbonizao e as gretas produzidas pela contrao so menos numerosas. Alm do mais, praticamente todos os mtodos de mecanizao exigem cortar pedaos a madeira em pequenos pedaos. O mtodo de carbonizao influencia o tamanho do carvo produzido. A carbonizao lenta quebra menos o carvo que os mtodos rpidos(e isso um ponto a favor dos fornos de tijolos). Os grandes fornos contnuos devem, por isso, ser carregados com lenha de menor tamanho, economicamente vivel. A temperatura de carbonizao tambm influencia no peso por metro cbico e no teor de carbono fixo do carvo obtido. Altas temperaturas de carbonizao produziro carvo com muito carbono fixo, mas to frgil e mido que ser completamente inadequado para ser utilizados nos altos fornos. De um modo geral, um bom carvo vegetal para alto forno deve ser: Fisicamente:denso, pouco frivel, de granulometria uniforme e suficiente resistncia compresso Quimicamente:alta % de carbono fixo, baixa % de cinzas e baixa % de fsforo. Deve-se evitar ao mximo que o carvo se molhe no manuseio, transporte e estocagem.

Embrapa quer substituir carvo mineral por carvo vegetalIsis Breves 07/10/2005

A Embrapa - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria, est liderando um projeto pioneiro em busca de uma fonte alternativa de energia, baseada na cultura de capim elefante. A Embrapa Agrobiologia j identificou trs variedades do vegetal (Gramafante, Cameroon Piracicaba e BAG-02) com alta capacidade de produo de biomassa em solos pobres e sem uso de adubao nitrogenada. A produo destas variedades alcana at 40 toneladas/hectare/ano de biomassa seca, correspondendo a cerca do dobro produzido por uma floresta cultivada de eucalipto. Os estudos, coordenados pelo pesquisador Segundo Urquiaga, visam identificar variedades cada vez mais eficientes na produo de biomassa em solos pobres em nitrognio, assim como para avaliar o impacto da cultura no seqestro de carbono do solo. Comparadas com o eucalipto - que necessita de adubo nitrogenado e demora para ser colhido - as variedades selecionadas de capim elefante no necessitam do fertilizante e possibilitam at quatro colheitas por ano. Apenas para atender a parceira do projeto, a mineradora Samarco, que consome 200 mil toneladas de carvo mineral por ano, seriam necessrios 13 mil hectares plantados com capim elefante. Com isto, alm de gerar uma nova fonte de energia

limpa, a pesquisa poder viabilizar um projeto de melhoria de renda de pequenos agricultores em regies de solo pobre. As novas variedades tambm so uma alternativa para a que a indstria siderrgica nacional atenda s exigncias do mercado internacional de ferro e ao estipuladas pelo Protocolo de Kyoto. Trata-se da modernizao dos processos de substituio do carvo mineral pelo carvo vegetal de biomassa cultivada.

Casca de caf substitui carvo vegetalSegundo estudo publicado nesta semana pelo site da Universidade de Braslia (UnB), a casca do caf pode ser uma excelente opo para substituir o carvo vegetal. Este subproduto do caf tem alto potencial energtico e muito mais barato do que a madeira, o que o faz um aliado contra o desmatamento. Alm disso, o uso do material diminui a poluio causada pela alta quantidade deste tipo de resduos deixados na natureza. Veculo roda movido a p de caf reciclado ONU: energia renovvel "corrida do ouro verde" Noruega cria mtodo "limpo" para estocar energia elica Sucia transforma esgoto em combustvel

Na safra de 2004/2005, o Brasil produziu 33 milhes de sacas de caf, o equivalente a dois milhes de toneladas do produto. Desse total, que garante ao Brasil liderana absoluta na produo do gro, praticamente a metade, ou cerca de 1 milho de toneladas, era composta por resduos da casca do caf, atualmente de baixo uso comercial. Esse subproduto, no entanto, pode ser usado como fonte de energia na indstria, diminuindo custos das empresas, reduzindo a poluio ambiental e agregando valor ao que normalmente vai para o lixo. Segundo estudo do professor do Departamento de Agronomia e Medicina Veterinria da Universidade de Braslia (UnB), o agrnomo Luiz Vicente Gentil, a casca tem um potencial energtico prximo ao da madeira. Experimentos permitiram identificar que a queima de cada quilo do material seco, com 0% de umidade, gera 3.933 quilocalorias, nmero considerado excelente pelo pesquisador se comparado lenha, principal fonte usada pelas empresas, que produzem, 4.932 quilocalorias. A constatao pode resultar em uma opo mais barata e ecologicamente correta para empresas que usam madeira na gerao de energia. Dados de 2005 apontam que, naquele ano, a lenha respondia por 14,17% da matriz energtica brasileira. Suprir parcelas desse mercado significa cortar menos rvores e contribuir para a reduo do desmatamento. "A prpria indstria de caf pode consumir a casca in natura nas fornalhas que secam o gro", afirma o agrnomo. Valor Agregado Hoje, o resduo tem uma aplicao bem menos rentvel. A principal utilizao se limita forragem do solo das plantaes de caf, como meio de manter a umidade da terra e evitar o crescimento de capim. A segunda opo ocorre nas granjas, no ptio onde ficam as galinhas, com a funo de absorver fezes e urina dos animais, a fim de evitar a proliferao de doenas. No entanto, a casca pode tambm ser prensada, transformando-se em cilindros chamados briquetes, e assim ser queimada em fornalhas. Existem no Brasil 60 empresas de briquetagem, que produzem os cilindros principalmente a partir de resduos de madeira. Nesse processo, qualquer tipo de material orgnico pode ser prensado no formato de pequenos cilindros, como forma de substituir a lenha em indstrias de oleaginosas, cermica ou outras que utilizem fornos para alimentar caldeiras ou para secagem.

Uma tonelada de briquete feito com casca de caf seria uma alternativa a mais no mercado, que atualmente comercializa uma tonelada de briquete de serragem e restos de madeira por valores entre R$ 350 e R$ 400. Segundo o professor Luiz Vicente Gentil, produz-se anualmente no Pas 620 mil toneladas de briquetes de madeira, o que correspondende a 190 milhes de reais. Porm, o estudo ainda no tem a estimativa de produo de briquetagem da casca do caf. Apesar disso, o agrnomo afirmou que se fosse aproveitada a carga anual de resduos de caf, o fornecimento de briquetes deste material seria de 300 milhes de toneladas por ano. Gentil informou que grandes empresas em Minas Gerais j esto utilizando o processo de briquetagem a partir do caf. Sustentabilidade Segundo Gentil, o uso do material rene uma srie de benefcios. Em primeiro lugar, ajuda a "limpar" o meio ambiente, j que reduz a quantidade de subprodutos deixados na natureza. Em segundo, contribui para a minimizao do desmatamento de reas nativas, pois substitui a madeira. Por fim, ao mesmo tempo em que constitui uma fonte energtica de custo zero, pode gerar renda aos produtores de caf. J Ailton do Vale, professor e pesquisador da rea de energia de biomassa da UnB, afirma que, ao contrrio dos derivados de petrleo, os combustveis renovveis a partir de biomassa, como o caso da casca de caf, seqestram o carbono emitido na queima para realizao da fotossntese. Viabilidade Apesar de todas as vantagens levantadas pelo estudo, Luiz Vicente Gentil admitiu que a utilizao desse material em todos os cantos do Pas pode ser dificultada devido ao alto custo do transporte. "A idia de transport-lo poderia inviabilizar o negcio das empresas. A alternativa seria briquetar junto da agroindstria, assim que a colheita fosse realizada", explicou.

INVENTRIO DE CARBONO. Na prtica atual, o eucalipto cortado no 70 , 140 e 210 anos sem a necessidade de replantio (rebrota). Assim, mantm-se um estoque permanente de madeira em p, enquanto perdura a produo da siderrgica, correspondente aos 6 anos de crescimento da planta. Realizado o corte, as razes, galhos menores e folhas so deixados no local, constituindo um estoque adicional de carbono. Os clculos de inventrio de carbono so feitos com base na cintica de desenvolvimento da planta (1) e na anlise elementar da madeira (2). Anlise elementar da madeira (% de massa seca) Carbono 47,0 Oxignio Hidrognio Nitrognio 41,0 5,7 0,3 Cinzas 0,8 gua 20,0

O grfico mostra que a massa de carbono contida no tronco, na poca do corte (entre 72 e 84 meses) aproximadamente igual massa contida nas demais partes da rvore. A figura seguinte mostra esquematicamente o balano de massa no processo (1).

Inventrio de carbono (por tonelada de tronco abatido, base seca) Biomassa Carbono CO2 O2

Tronco abatido Troncos acumulados em 6 anos Razes, 70 ano Galhos acum. 6 anos Folhas acum. 6a Estoque total

1,00 3,00

0,47 1,41

1,73 5,19

1,26 3,77

2,99 0,48 0,33 6,80

1,40 0,23 0,17 3,21

5,13 0,83 0,62 11,76

3,73 0,60 0,45 8,56

A tabela acima mostra que, para cada tonelada de carbono posto em circulao no processo produtivo, a plantao armazena 6,8 t de carbono nos troncos em desenvolvimento e nas partes no processadas. EMISSO DE GASES DE EFEITO ESTUFA NA PRODUO DO CARVO VEGETAL. O clculo da massa de gases emitidos feito a partir da anlise elementar dos gases no condensveis, representando 25% da massa de madeira seca carbonizada, reproduzida abaixo (2) Gases no condensveis ( % de massa ) Hidrognio0,63 CO 34,0 CO2 62,0 Metano Etano 2,43 0,13

Os parmetros de converso , j apresentados no Relatrio Parcial, so os seguintes:

Densidade aparente da madeira (eucalipto) empilhada = 0,62 t/st Densidade aparente do carvo a granel = 0,25 t/m3 Rendimento da carbonizao (m3 carvo/st) (3) = 0,50 m3 / st Consumo especfico de carvo na reduo (3) = 2,9 m3 / t gusa

Em unidades mtricas, 1 t de ferro-gusa requer 0,725 t de carvo vegetal, produzido a partir de 3,6 t de madeira. Na prtica atual, 5% da massa de madeira enfornada queimada para aquecer a carga do forno. A composio da fumaa liberada nesta fase no conhecida. Considerando a pequena massa queimada, supe-se a converso completa do carbono em CO2 equivalente

Com estes dados, a emisso calculada para a produo do carvo vegetal mostrada a seguir:

EMISSO NA PRODUO DO CARVO VEGETAL. INSUMO 0,05 t madeira 0,95 t madeira PRODUTO calor 0,19 t carvo EMISSO CO2 0,086 t CO2 0,147 t CO 0,081 t CH4 0,006 t C2H6 < 0,001t EMISSO NA REDUO DO MINRIO DE FERRO EM FERROGUSA. Referindo a emisso a 1 t de madeira enfornada e levando em conta a perda de 10% do carvo (4) no manuseio e no transporte, a massa de carvo que entra no alto-forno 0,17 t. O consumo especfico de carvo de 2,9 m3 / t gusa (5) ou 0,725 t carvo / t gusa, de forma que a massa de gusa produzida por tonelada de madeira enfornada de 0,23 t. O teor tpico de carbono no ferro-gusa de 4,3% em massa. Com estes dados, o balano de carbono na reduo o apresentado a seguir:

BALANO DE CARBONO NA REDUO Entrada de carbono 0,17 t de carvo com 86% de carbono fixo 0,146 t Sadas de carbono 0,23 t gusa 0,010 t Gs de alto-forno (balano) 0,136 t A composio do gs de alto-forno a carvo vegetal e a emisso gasosa por tonelada de madeira enfornada esto apresentadas na tabela a seguir: Emisso gasosa na reduo com carvo vegetal por tonelada de madeira enfornada Gs CO2 CO CH4 H2 0,4 N2 50,1

% 28,8 20,3 0,3 massa Massa 0,03 0,02 0,408x -t 9 8 10-3

0,54x1 0,06 0-3 8

EMISSO TOTAL NA PRODUO DO CARVO E NA REDUO. Na tabela a seguir esto consolidadas as emisses relevantes na produo do carvo e na reduo do minrio de ferro por tonelada de madeira enfornada. Gs Produo do carvo Reduo Total CO2 CO CH4

0,23 0,08 0,006 3t 1 0,03 0,02 < 9 8 0,001 0,27 0,10 0,006 2 9

til exprimir a emisso por tonelada de ferro-gusa produzido que se mostra na tabela seguinte: Gs CO CO CH42

Emisso / t de 1,1 0,4 0,02 gusa 8 7 6 EMISSES COMPARADAS NO CICLO COMPLETO DE PRODUO DE AO COM COQUE DE CARVO MINERAL E COM CARVO VEGETAL.

A produo de ao compreende a reduo do minrio (alto-forno) e a descarbonetao do ferro primrio (forno bsico a oxignio). O diagrama a seguir (R), referente rota de produo da MANNESMANN S.A., apresenta uma comparao das emisses de CO2 no ciclo com coque e com carvo vegetal. Os dados referem-se a usina utilizando no alto-forno 80% de sinter de finos de minrio de ferro e 20% do minrio de granulado e 20% de sucata no forno bsico a oxignio. Figura co2 Para comparar os resultados dos clculos mostrados anteriormente com os do trabalho acima (1), as emisses de gases so expressas em massa de carbono contido, visto que o mesmo no discrimina os compostos de carbono emitidos, e limitar a comparao s etapas de carbonizao e de reduo. Massas de carbono contido: Este relatrio : Massa contida no CO2 Massa contida no CO Massa total Trabalho acima Massa total = = 2,11 t x 0,575 12/44 t = = 1,18 t x 0,322 12/44 t = = 0,47 t x 0,202 12/28 t = 0,522 t

A diferena relativa entre os dois resultados da ordem de 10%, o que pode ser explicado pela adoo de ndices diferentes, j que a disperso de valores mencionados nos trabalhos consultados supera a diferena. Os autores do trabalho concluem que a anlise comparada das rotas a coque e a carvo vegetal endossa a proposta de estabelecimento de crdito internacional, ou bnus, pelo seqestro de carbono e pela regenerao de oxignio. Conforme se v no diagrama apresentado, a rota coque libera 1,65t de CO2 e fixa 1,536 t de O2 por tonelada de ao produzido, ao passo que a rota a carvo vegetal seqestra 16,336 t de CO2 e regenera 1,536 t de O2 por tonelada de ao produzido, no ciclo completo desde a plantao do eucalipto at a produo do ao. Em adio, a rota a coque libera 7 kg de xido de enxofre (SO2), emisso esta praticamente ausente na rota a carvo vegetal. A questo em exame comportaria estudos mais refinados, incluindo, do lado do carvo vegetal, anlise dos insumos energticos diretos (acionamento de mquinas usadas na moderna indstria do carvo vegetal, p. ex.) e indiretos (energia empregada na extrao e beneficiamento dos nutrientes aplicados na assistncia floresta plantada, p. ex.). Estudo deste tipo foi aplicado produo

do lcool da cana de acar, mostrando que a eficincia exergtica da fase industrial da ordem de grandeza dos melhores processos industriais, enquanto que a eficincia na fase agrcola, considerada a fatalidade da incidncia da radiao solar na terra e do ciclo hidrolgico, ou seja, no se atribuindo custo exergtico energia solar e chuva, supera os 400% (6). Observe-se que a reduo em forno eltrico, com carga mista de ferro-gusa de carvo vegetal e sucata, reduziria a emisso na proporo da sucata empregada. Todavia, esta vantagem s real se a eletricidade for de origem renovvel (hidroeltrica ou termo eltrica a biomassa), visto que a eficincia dos melhores ciclos termodinmicos ainda da ordem de 50%, ou seja, para produzir 1 kWh de eletricidade necessrio empregar, no mnimo, 1.900 kcal que os pases industrializados obtm da converso de combustveis fsseis, com emisso de gases de efeito estufa, conforme apresentado em trabalho anterior (e&e). As consideraes acima mostram as condies singulares do Brasil para liderar um movimento no sentido do estabelecimento do sistema de bnus pelo seqestro do carbono e concomitante regenerao do oxignio, evitando o apelo energia ncleo-eltrica, de riscos to ou mais graves que os representados pelo uso de combustveis fsseis. Um estudo econmico, empregando o conceito de energia equivalente ou, melhor ainda, o conceito de exergia, permitiria quantificar o valor do bnus. Trata-se de trabalho de grande flego, muito alm das dimenses deste relatrio. CONCLUSES. As condies de produo e de uso do carvo vegetal na siderurgia examinadas neste trabalho indicam que a indstria de carvo pode atingir a plena maturidade, em funo da prevista elevao do preo do petrleo que puxaria os preos dos demais vetores energticos. Estudos internacionais consultados consideram possvel o retorno a economia energtica baseada no carvo mineral para produzir combustveis lquidos sintticos (7). Da mesma forma que o lcool combustvel, o carvo vegetal concorre com um combustvel-redutor fssil, de custo forosamente inferior e que, por sua vez, concorre com outro combustvel fssil, o gs natural, cujo uso vem ganhando impulso devido s suas mltiplas aplicaes. Assim, o carvo vegetal deve ser considerado por suas vantagens ecolgicas e sociais, de vez que o setor emprega numerosa mo de obra pouco qualificada, ocupa terras de valor marginal, por serem pouco adequadas produo agrcola, alm de gerar renda em regies onde as alternativas de emprego no so particularmente favorveis ao trabalhador. O potencial de seqestro de carbono e de regenerao do oxignio, aliado melhor qualidade do gusa de carvo vegetal como fonte de metal virgem para os fornos eltricos a arco, qualifica este combustvel como fator de motivao para as negociaes internacionais relacionadas com o clima global. PROGRAMA DO CARVO VEGETAL. Em meados da dcada de 70, a Fundao Joo Pinheiro, rgo ligados secretaria do Planejamento do Governo de Minas Gerais, definiu um programa de estudos e de pesquisas visando a caracterizao do carvo vegetal, a

otimizao do processo de carbonizao e o melhoramento dos fornos usados no setor. A entidade executora do programa foi a Fundao Centro Tecnolgico de Minas Gerais - CETEC - que operou em articulao com o Instituto Estadual de Florestas. O CETEC desenvolveu os trabalhos de laboratrio (anlises da madeira e do carvo, ensaios de friabilidade, determinao do poder calorfico), estudos econmicos sobre a produo da madeira e do carvo e formulou projetos de Normas Tcnicas propostos Associao Brasileira de Normas Tcnicas. Vrias reunies tcnicas foram promovidas pelo CETEC com a participao de empresas siderrgicas (ACESITA, MANNESMANN, BELGOMINERIA, entre outras) e de fabricao de equipamentos. Um programa de formao de pessoal foi estabelecido entre a Universidade Federal de MG (Departamento de Engenharia Metalrgica) e a ACESITA, resultando em enfoque especial para o carvo vegetal nos trabalhos de dissertao (12 dissertaes apresentadas entre 1981 e 1998, com maior concentrao na dcada de 80, relacionadas com modelagem matemtica de processos, diagnstico energtico, tratamento trmico, injeo de finos de carvo, produo do sinter, mistura de coque e carvo vegetal, etc.). Uma coletnea de trabalhos apresentados est na srie Publicaes Tcnicas do CETEC ( n0 04 a 08) que se constitui importante fonte de consulta no tema. A ACESITA operou, nesse perodo, uma bateria de fornos de carbonizao experimentais, complementando os recursos do CETEC e da UFMG. Realizou ainda experimentos com motores Otto e Diesel usando gs de carvo (gasognio), com resultados considerados satisfatrios na ocasio. Pesquisou ainda o uso do carvo vegetal em motores de bombas de irrigao e em grupo motor-gerador. No foram realizados ensaios de emisso pelos motores, visto no estar estabelecida, na poca, a legislao pertinente. Passados os efeitos dos choques do petrleo, as pesquisas foram sendo gradativamente abandonadas e o Programa do Carvo Vegetal seguiu uma trajetria parecida com o do Programa do lcool. Na atualidade, poucas empresas de siderurgia integrada ainda consideram esta alternativa ao coque, entre elas a MANNESMANN. O consumo de carvo pelos produtores independentes de ferro-gusa, mostrado no grfico abaixo, tambm apresenta tendncia de queda.

REFERNCIAS. 1- CO2, O2 AND SO2 OVERAL BALANCE FOR THE IRON AND STEEL PRODUCTION THROUGH THE USE OF BIOMASS OR COAL BASED INTEGRATED PROCESSES. Ronaldo Santos Sampaio e Maria Emlia Antunes Resende 2 - PRODUO E UTILIZAO DE CARVO VEGETAL. Publicao Tcnica n. 8 - CETEC - 1982 3 - COMPETITIVIDADE E PERSPECTIVAS DA INDSTRIA MINEIRA DE FERRO- GUSA. SINDIFER / FIEMG - 1997 4 - STATE OF THE ART REPPORT ON CHARCOAL PRODUCTION IN BRASIL. FLORESTAL ACESITA S. A - 1982 5 - ANURIO ABRACAVE (vrios anos) 6 - ANLISE EXERGTICA DA PRODUO DE ETANOL DA CANA DE ACAR. Otvio de Avelar Esteves - Dissertao de Mestrado CCTN/UFMG - 1995 7 - ENERGY IN A FINITE WORLD. International Institute for Applied Systems Analysis - 1981 8 - BALANO ENERGTICO NACIONAL. Ministrio das Minas e Energia 1999