Carbonização da Celulose da Madeira – Guia Completo!

A Celulose (C₆H₁₀O₅)n é o principal componente da madeira e é o composto orgânico mais comum na natureza; trata-se de um polímero de cadeia longa, composto de um só monômero (glicose), classificado como polissacarídeo ou carboidrato. É um dos principais constituintes das paredes celulares das plantas.

Imagine a celulose como “o tijolo de um muro”, é principal estrutura do muro ou nosso caso da madeira. A celulose apresenta a mesma estrutura em quase todos os tipos de biomassa, exceto pelo grau de polimerização. De forma “grosseira”, quando falamos em grau de polimerização, falamos da quantidade de moléculas de glicose que se unem numa única estrutura. São estruturas compactadas, quimicamente ligadas com forte interação dando uma certa rigidez a celulose.

A celulose é o componente da madeira mais fácil de ser isolado sendo, portanto, o componente mais estudado.

Nesse sentido, se você quiser saber tudo sobre a conversão da lenhina (uma molécula tridimensional amorfa observada nas plantas terrestres) em carvão vegetal, recomendamos a leitura do artigo Carbonização da Lignina da Madeira; além do artigo Tudo Sobre a Carbonização da Hemicelulose da Madeira, onde você aprenderá mais sobre o processo em questão.

Enfim, recomendamos também o artigo Físico Química da Carbonização.

Carbonização da celulose

A celulose produz, sob atmosfera de nitrogênio, 34,2% de carvão a 300^o C. Este resultado, no entanto, decresce vigorosamente com o aumento da temperatura, e a 600^o C a degradação da celulose é quase completa, deixando um resíduo de carvão de somente 5%.

Como o processo de carbonização da madeira ocorre a temperaturas superiores de 300^o C, pode-se concluir que a carbonização da celulose contribui pouco para a rendimento gravimétrico do carvão vegetal.

Todavia, uma forma simples de entender a carbonização da celulose é dividi-la em 04 estágios, onde se pretende mostrar a ocorrência dos principais eventos de maneira mais geral:

• Primeiro estágio, em que acontece consumo de energia de ativação (até cerca de 260º C);
• Segundo estágio, neste período ocorre vigorosa decomposição com liberação intensa de energia (entre 260-450º C)
• Terceiro estágio, em que a decomposição continua havendo a volatilização dos produtos formados reduzindo-se a liberação de energia (entre 450-500º C)
• Quarto estágio, evolução dos produtos voláteis, mas de forma lenta consumindo agora energia para a produção de gases voláteis. (acima de 500º C).

Portanto, se você se interessa por este tema, lhe convido a ler outros artigos da série abaixo citados :

• Carbonização da Lignina da Madeira;
• Tudo Sobre a Carbonização da Hemicelulose da Madeira;
• Físico Química da Carbonização.