Lenha e Carvão - Manual de apoio à extensão

LENHA E CARVÃO Manual 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

FICHA TÉCNICA 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

1

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ÍNDICE

Prefácio

9

Introdução

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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

3

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

ÍNDICE FIGURAS, QUADROS, IMAGENS E GRÁFICOS

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

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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

PREFÁCIO tropical, mais de 65% dos recursos lenhosos são utilizados para fins energéticos.

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.

A observação, embora empírica, da evolução do aprovisionamento 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 distribuição 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 fileira ganhou expressão económica significativa. Esta função económica e social não tem sido contabilizada no cálculo de rentabilidade e da importância económica das acções de conservação da floresta natural e da sua sustentabilidade, fundamentalmente pela dificuldade da imputação do valor do seu contributo para as economias locais e dos serviços ambientais que lhe estão associados.

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 aceleração 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 disponibilidade, as mudanças tecnológicas, a localização dos recursos e o uso de certos combustíveis têm impulsionado o uso de novas fontes energéticas. Nos países tropicais, 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

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 9

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 simples, 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.

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 insuficiências das políticas públicas de conservação dos recursos e espaços florestais.

Neste quadro, em que as elasticidades da oferta e da procura são bastante rígidas, a população rural é naturalmente encorajada 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 plantações 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 Cooperativa Agrícola da Ecunha (Coopecunha), a abordagem da problemática 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) intervenção 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.

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.

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LENHA E CARVÃO

INTRODUÇÃO

Manual de Apoio à Extensão

1. O que é o Carvão?

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, fundamentalmente 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 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 car vão 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.

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 indirectamente 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 estimativo, atentas as dificuldades de informação estatística correntes em muitos países.

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2. Breve referência histórica sobre a produção de carvão

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.

A origem da produção de car vão 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.

zona seca de destilação

fumo zona pegamento do fogo entrada de ar

carvão acabado ar

zona de carborização

lenha zona de queima

zona de secagem

Fig.1: Esquema de produção de carvão até aos anos de 1950 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 car vão mineral não foi considerado um sucedâneo devido às impurezas que apresentava (especialmente o enxofre) que era transferido para o metal.

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%.

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

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 12

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.

Na última década a crise energética e o elevado custo do petróleo tem impulsionado 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.

Já nos países dos trópicos a lenha é fundamentalmente um combustível rural.

Cerca de 90% da população rural depende dela sendo o car vão 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 impor tante material de uso industrial nas siderurgias.

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 humidade 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, exigindo br iquetagem par a serem comercializáveis (2.2(b)).

Refugos - pedaços de lenha parcialmente carbonizados (2.2 (c )) Teor de Humidade =

3. Medidas e termos usados

Em termos ambientais a produção de carvão vem sendo, ao lado do alargamento da fronteira agrícola, um factor de elevado impacto ambiental com for tes responsabilidades 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 mecânicas e térmicas requerem beneficiamento quer por briquetagem quer por peletização.

peso inicial (g) - peso seco em estufa (g) x 100% Peso seco em estufa (g)

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parcialmente, os resíduos lenhosos remanescentes 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.

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O combustível lenhoso pode representar também um importante aproveitamento dos desbastes das plantações florestais que, de outr a for ma, poderão não ser comercializáveis (3.2).

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Fig.2: Medidas e termos usados

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.

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 car vão 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.

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.

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

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, dificultando as oper ações e aumentando os riscos de incêndio.

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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).

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A talhadia de árvores produtoras de lenha que podem produzir novos rebentos a partir da toiça, é uma forma conveniente de regeneração. 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.

Fig.3: Fontes de lenha

5. Plantações energéticas As ár vores 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 relativamente cedo (4.2) enquanto que as plantações florestais serão normalmente plantadas com cerca de 3000 árvores por ha.

Imagem 1: Plantação comunitária energética na Guiné Conacri

Plantar árvores à volta dos campos de cultivo, delimitando-os e compar timentando a paisagem, ou na constituição de cortinas 15

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 car vão às grandes cidades nos trópicos, que não têm condições para fazer uma transição para outras fontes energéticas, pode ser uma actividade impor tante 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.

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Fig.4: Plantações energéticas

6. Factores fundamentais no abastecimento de lenhas O fornecimento de lenhas é a longo prazo o elemento mais impor tante 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.

Em termos das decisões estratégicas, a extensão das plantações a efectuar, os modelos de enquadramento das populações e os necessários arranjos em termos do ordenamento do espaço, bem como a análise das vantagens e inconvenientes dos destinos alternativos do produto das plantações, 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

car vão 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 utilizadas para o fabrico 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 madeir a nas rotações mais longas.

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7. Ferramentas manuais e equipamentos para extracção de material lenhoso

Fig.5: Ferramentas e equipamentos

Operações eficientes de abate e preparação de lenhas exigem ferramentas bem conservadas e de boa qualidade.

São essenciais as seguintes:

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)).

Machado (com peso entre 0,8 e 1,5kg); Serra de arco individual (comprimento 1m); 3 Serrão para corte transversal para 2 operadores (comprimento usual entre 1,20-1,60m); 4 Podão direito; 5 Martelo de rachadura (com peso de cerca de 2,5Kg); 6 Cunhas (para abate, torragens e rachadura); 7 Gancho de mão para movimentação ou remoção; 8 Gancho de arrasto da madeira e picão de madeira; 9 Régua de medição ou fita métr ica; 10 Capacete de segurança para abatedores de ár vores e estojo de primeiros socorros.

1

2

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

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).

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.

1

c

Além disso, um corte preciso com a serra permite uma medição e empilhamento mais homogéneo assim como um carregamento mais denso aquando do seu transpor te. b

1

2

2

3

a

4

Fig.6: Fabrico de cabos de ferramentas

Fig.7: Limitações no trabalho com o machado

9. Limitações do trabalho com o machado O trabalho de abate com um machado deve limitar-se a ár vores 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 18

10. O uso de serras no abate de árvores

11. O uso de moto-serras

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.

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 lâminaguia (9.1(f)).

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).

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)).

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.

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)).

1

2

3

Sendo as moto-serras um equipamento de elevada perigosidade, os seus operadores necessitam de um treino especial antes de iniciarem a sua actividade.

Fig.8: Uso de serras no abate de árvores

19

1

a

1

e b

f

d

c

a

2

b

2 d

3

4

a

b

c

e

3

f

Fig.10: Técnicas de abate de pequenas árvores

b

a

5 a

b

13. Técnicas de abate de árvores de média e grandes dimensões

Fig.9: Utilização de moto-serras

O abate de árvores de média e grande dimensão exige perícia, experiência e atenção especiais durante o trabalho para evitar acidentes e prejuízos.

12. Técnicas de abate de pequenas árvores 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.

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.

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

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 colocarse um apoio saliente em frente da árvore (12.2(c)).

As técnicas de abate aconselhadas estão expostas com maior detalhe no manual de treino atrás indicado.

1

a

b

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).

c

2 b a

b

Nas grandes operações mecanizadas as árvores podem ser empurradas ou puxadas por tractores.

3

1

Fig.11: Técnicas de abate de ár vores de média e grande dimensão

2 c

b

14. Desenraizamento total da árvore

a

3

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.

Fig.12: Desenraizamento total da árvore

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).

21

15. Desenraizamento dos cepos 1

Para desenraizar cepos são úteis ferramentas como pás, enxadas, alavancas, barras, picaretas e cunhas.

2

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).

3

4

Para extrair cepos maiores e mais profundamente enraizados deve abrir-se uma caldeira mais profunda em torno deles (13.2).

Fig.13: Desenraizamento dos cepos

O cepo é então rachado em pedaços mais pequenos por meio de cunhas e alavancas (13.3).

16. Toragem 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.

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.

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 ár vore poderemos ter a ideia do potencial lenhoso para o fornecimento de lenha ou car vão que se encontra abandonado e cuja utilização ajudava a aliviar a pressão sobre a mata de miombo ainda restante.

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 comprimento do serrão:

22

17. Transporte manual de lenha

Quadro 1: Escolha do comprimento do serrão

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).

Para diâmetros acima dos 80 cm, o comprimento do serrão deve ser ligeiramente superior a duas vezes o diâmetro da árvore.

Os dentes devem ser cravados próximo da extremidade do toro para obter um efeito de levantamento e assim facilitar o arrasto.

Para evitar a compressão do serrão no momento da operação de abate, recomenda-se o uso de cunhas (14.4).

Se o terreno e a cober tura do solo o permitirem, o carrinho de mão é um excelente meio par a reunir car gas de pequenos pedaços de lenha para serem transportadas em curtas distâncias (15.3).

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

1 2 2

3 3 4

5

Fig.15: Transporte manual de lenha

Fig.14: Toragem 1 Veja Motoserras nas Florestas Tropicais versão portuguesa, IPF, (Lisboa 1982).

23

18. Uso de rodas na extracção

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.

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.

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.

Para esta operação há duas espécies de rodas: 1 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.

2 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 declives muito acentuados, os dois arcos de arrasto podem ser operados conjuntamente (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

19. Plano inclinado para extracção de madeira

1

2

4

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.

3

a

a b

c

Fig.16: Rodas de extracção

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.

Imagem 2: Transporte de toros por arraste

As calhas podem ser usadas em distâncias até 150 m. Sob condições favoráveis podem ser transportados 2 m3 empilhados por hora.

Imagem 3: Transporte de toros por carroças de tracção animal

Fig.17: Utilização de calhas na extracção de madeira

25

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.

1

20. Transporte com a utilização de animais e tractores

2

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.

Fig.18: Transporte com a utilização de animais e tractores

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 ferramentas de rachadura, as peças de material lenhoso maiores com qualidades intrínsecas para produzir combustível, ficará por aproveitar.

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.

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

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:

1

2

As medidas (cm) a utilizar devem obedecer às que se indicam no esquema seguinte:

3

Quadro 2: Recomendações para medidas de cunhas

Cunhas para diâmetros normais (cm)

Cunhas para diâmetros grandes (cm)

a

3-5

8-10

b

20-28

30-35

c

4-6

10-12

Fig.19: Rachadura da lenha

1

a c b

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.

2

a

b c

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.

3

a

Fig.20: Confecção das cunhas de madeira

27

23. Enfeixamento da lenha

22. Manuseamento de pequenos toros e achas

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.

Se se utilizarem simples ferramentas auxiliares, o carregamento e empilhamento tornam-se mais fáceis.

Na falta de tais ferramentas auxiliares, o tr abalhador tem que se dobr ar 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)).

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).

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.

1

b

a

d

3

c

1

2 b

a

2

Fig.22: Enfeixamento da lenha

3

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.

4

Fig.21: Manuseamento de pequenos toros

28

24. Empilhamento de Lenha

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.

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 comprimento, dependendo do espaço e da lenha disponíveis.

b

1

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.

a

2

O volume em m 3 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.

3

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.

Fig.23: Empilhamento de lenha

25. Secagem da lenha

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).

A secagem da lenha antes da queima ou da carbonização é essencial para reduzir o peso a tr anspor 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

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).

1

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.

2

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 %.

3 a

b

Fig.24: Secagem da lenha

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.

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.

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.

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

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.

1

2

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.

3

4

5

O car vão 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.

Fig.25: Diferenças entre lenha e carvão

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.

O carvão activado é ainda utilizado em filtros como por exemplo de purificação de água.

Quadro 3: Valores comparativos de diferentes combustíveis

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 elevarse-á até cerca de 400-600ºC dependendo do tipo de forno e do controlo do ar (27.2(b)); 31

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.

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.

Assim nos sistemas modernos, como o que se apresenta de uma forma esquemática, o calor recuperado é utilizado no aquecimento 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.

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.

P - Reactor de Pirólise D - Reactor de Secagem C - Reactor de Arrefecimento 4 - Câmara de Combustão 5 - Permutador de Calor 6 - Queimador 7 - Ventoinhas

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

Fig.26: Processo de carborização I

32

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 car vão com um teor de carbono fixo de 80-90%, contendo menor quantidade de voláteis e é, normalmente, o preferido para fins industriais.

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.

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.

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 abastecimento 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 subprodutos não tem tido sucesso (excepto para o alcatrão que é algumas vezes recolhido como sucede nos fornos senegaleses).

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.

1 a

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 (moderadamente 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

b

2 a

b

c

Fig.27: Processo de carborização II

33

visto que a sua função é a de secar e elevar a temperatura do carregamento para iniciarse 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 resultam lenhas insuficientemente 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.

Gráfico 1: carbonização da madeira adapt. de: Briane, D., Doat, J. (1985) Guide Technique de la Carbonisation La Fabrication du Charbon de Bois, Édisud

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 âmbito 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

Imagem 4: Refugos resultantes de um forno de trincheira na estrada dae Ecunha-Quipeio

Na tabela e gráfico que se apresenta, esquematiza-se o efeito final da temperatura de carbonização no rendimento e composição do carvão.

Quadro 4: Efeito da temperatura de carbonização no rendimento e composição do carvão Temperatura de carbonização (ºC)

300 500 700

Química análise do carvão

Rendimento do carvão com base na madeira seca em estufa

% de carbono fixo

% de material volátil

% de humidade

68 86 92

31 13 7

42 33 30

34

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 carbonização, 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.

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.

Classificação da tecnologia

Inclinados

verticais

horizontais

de tijolo

com queima

quanto aproveitamento de sobprodutos

contínuo

sobreposição com produção de carvão activado

quanto ao modo de operação

só produção quanto á sobreposição com outras operações produção e arrefecimento transporte interno de calor através de uma parede

de cimento

quanto à mobilidade

com aproveitamento com aproveitamento parcial sobreposição com outras operações

de aço

quanto ao material usado

quanto à orientação

sem aproveitamento

de argila

por equipamento de esvasiamento

produção e secagem

quanto ao modo de movimentação do carvão quanto à circulação do calor

móveis fixos

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)).

periódico

semi-contínuo à custa da movimentação da zona de trabalho ou de um aparelho de puxo estático por troleys

por gravidade

Fig. 28: Esquema simplificado das tecnologias de produção de carvão

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.

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

Os for nos de aço por táteis como apresentados na figura (29.4(b)) podem também ser operados de várias maneiras conjuntamente com trincheiras (29.5).

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.

Os fornos fixos são construídos em locais utilizados durante vários anos ou permanentemente para carbonização. São constituídos por lama, tijolos ou betão.

1

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)).

a

b

2

a

b

3

a

b

4

a

b

5

6 a

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.

b

c

d

7 a

b

Fig. 29: Diferentes tipos de fornos de carvão

As retor tas de que existem hoje vários modelos, alguns de tecnologia bastante sofisticada, proporcionam produções mais elevadas, per mitem a recuper ação de subprodutos e evitam a poluição aérea (29.7(b)).

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 car vão é muitas vezes muito baixa, podendo ser somente 10% do peso da lenha utilizada e seca ao ar. Além disso, a carbonização nos fornos tradicionais é muitas vezes

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 36

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.

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 empilhada 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 cober ta 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)).

Imagem 5: Forno de trincheira típico da zona do Quipeio (veja-se a quantidade de finos e de refugos)

1

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.

toros de base para canalização do ar 2

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.

a

entrada de ar

b

saída de fumo

Fig. 30: Fornos de trincheira

As trincheiras com capacidade de vários m3 são inicialmente cheias com lenha e, seguidamente pega-se fogo no centro onde o espaço livre é preenchido com material inflamável até ao fundo (30.1).

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

Quando a lenha está a arder bem, a trincheira é coberta com vegetação e terra. A carbonização é controlada pela abertura e fecho dos orifícios de ar. Todo o ciclo, incluindo o arrefecimento, pode durar uma semana.

37

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.

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 car vão 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.

Além disso, é necessário uma excelente organização para evitar custos excessivos de máquinas.

Alguns elementos do emprego de mão-deobra 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

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.

Quadro 5: Emprego de mão-de-obra

Tempo utilizado

Homens / dia

Escavação da trincheira (solo arenoso) Preparação dos acessos e saída de ar e canais de circulação Abate e toragem com machado (toros de 2,40m), transporte da lenha, e arrumação Corte de ramagem e cobertura da trincheira com 30 cm de ramagem Cobertura com camada de areia/terra de 30 cm Preparar zona de protecção em volta da trincheira Descarregar o carvão

3,0 14,0 2,0 1,0 0,5 1,0

Sub-total

22,5

Durante o processo Carbonização Arrefecimento (depende das condições do tempo)

20,0 40,0

Sub-total

60

TOTAL

82,5

38

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.

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 m 3 , a produção média de carvão/trincheira é de 6,0t 3.

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.

30. Fornos tradicionais em cômoro 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.

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 trincheira. 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.

Como no caso dos fornos de trincheira, os pequenos cômoros podem ser carbonizados 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.

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.

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

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 conser var 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

1

2

Fig. 31: Fornos em cômodo do tipo circular

1

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 pequenas 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,

2 a

b

Fig.32: Carbonização de uma pilha rectangular de lenha I

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 incandescente no ponto de ignição seguido por material facilmente inflamável até que se estabeleça um fogo forte. Deve surgir 40

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.

a

b

Fig.33: Carbonização de uma pilha rectangular de lenha II

Um forno de terra, em cômoro, melhorado

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 car vão (não incluindo a preparação da lenha) ensacados e prontos para transporte.

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

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 necessário nivelar o local de instalação 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.

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.

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 desenvolvese 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.

b

a

c

d

Fig.34: Forno de terra melhorado

42

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 utilizarse uma escada e sapatos fortes e resistentes para evitar queimaduras.

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 (aproximadamente 550ºC) e a lentidão do processo, o car vão produzido tem uma elevada proporção de carbono fixo e baixa proporção de voláteis e, consequentemente, baixa densidade bruta (130 a 160 kg/m3).

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).

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 produção 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.

c a

b

Fig.35: Estrutura do forno de terra, em cômoro, melhorado

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, 43

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 cobrese com terra ficando a arrefecer por cerca de 5 horas (37.3). Se o processo se inicia de manhã, o car vão pode ser extraído ao fim da tarde (37.4).

entrada de ar para a ignição inicial

chaminé toros para orientar a saída dos fumos

Fig. 36: Grandes fornos circulares em cômoro

1

2

3

4

Imagem 6: Exemplo de forno de tijolo tipo colmeia

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 aber tura de 20 cm de largura (37.1). É colocado no terreno, virado para o lado de onde o vento sopra.

Fig.37: Tambor tonga

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 orifícios, reduzindo desta forma a quantidade de refugos de car vão.

44

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)).

a

1

b

2

O tambor apoia-se em dois suportes. Ateiase 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 car vão proveniente de arbustos de mato e matorral sem préstimo) (38.2). Podem também soldarse dois tambores (38.3).

3

Fig. 38: Utilização de tambores como fornos portáteis

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

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.

45

de máxima eficiência e produtividade para situações prevalecentes nos países em desenvolvimento.

As principais características construtivas e de desenho deste forno são:

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

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 posicionadas 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.

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 cuidadosamente organizadas. De outra forma o seu uso pode tornar-se antieconómico em comparação com os métodos tradicionais.

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.

4 (ver W. D. Whitehead.The Construction of a Portable Charcoal Kiln.Tropical Products Institute, United Kingdom. Rural Technology

Os 4 tubos aplicam-se nas saídas de fumo.

Guide (3).

46

Por estas razões, o método é explicado com algum detalhe. Deve notar-se porém que, na prática, podem ser preferidos outros métodos.

3

2

5

32.1 Dimensão de fornos de encaixe em aço

1

4

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, especialmente 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.

6

Fig.39: Fornos de encaixe em aço

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.

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.

Além disso, é largamente utilizado para treino prático atendendo a que as técnicas de carbonização podem ser demonstradas clara e facilmente.

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1

a b a

2

a

Fig.40: Dimensão de fornos de encaixe em aço

b

b a

32.2 Sistemas de encaixe Fig.41: Sistemas de encaixe

Nos fornos de aço por táteis usam-se diferentes sistemas de encaixe.

32.3 Coberturas de fornos de encaixe em aço

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.

Originalmente, a cober tura do forno Mark V estava adaptada com a aber tura central que se encerrava quando o fogo estava bem estabelecido (42.1).

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)).

A cober tura do forno TPI tem quatro aberturas mais pequenas para regular o afluxo de ar durante o período de ignição (42.2).

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.

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.

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)).

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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.

1

2

c

1 3

a

b

c

2 a b

Fig.42: Coberturas de fornos de encaixe em aço 3

c a

32.4 Entradas de ar e saídas de fumo

b

Existem variações quanto ao tipo de entradas de ar/saídas de fumo usadas nos fornos de aço portáteis.

4

a

Fig.43: Entradas de ar e saídas de fumo em 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 por tinhola 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.

32.5 Vantagens e desvantagens de fornos metálicos transportáveis As principais vantagens dos fornos metálicos tr anspor táveis, quando compar adas 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;

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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.

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.

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 carregamento; A recuperação de sub-produtos dos fornos móveis não é realizável, contrariamente ao que sucede com os fornos de tijolos onde os condensados, mormente o alcatrão, podem ser recolhidos;

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.

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A supervisão, gestão e suporte logístico são mais facilmente exercidos numa situação de processamento concentrado de várias unidades fixas.

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.

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.

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.

32.6 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-prima e mudar frequentemente de localização.

1

2

O local do forno deve, de preferência, ser abrigado do vento forte, plano e limpo de vegetação.

3

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).

c

a

4

b

Fig.44: Escolha e preparação do local para instalação do forno

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.

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,

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).

51

32.8 Carregamento do anel de base

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.

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.

Pedaços de lenha de dimensão média, de cerca de 15 cm de espessura e de 1 m de comprimento, são então colocados no interior do forno paralelamente às entradas de ar (45.1(b)) para manter os canais de circulação de ar abertos (45.1(c)).

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).

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.

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, adicionase 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.

1 b

c a

2 c a

b

Fig.45: Carregamento do forno de aço

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de um pau. Uma pesada névoa libertar-seá agora do forno, através da abertura, sob a cobertura, enquanto a lenha seca.

1

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 inter valos entre as entradas de ar/saídas de fumo são preenchidos com terra.

2

1 a

b

Fig.46: Carregamento do anel de base

c

32.9 Carregamento do anel superior e ignição

2 a

A lenha é densamente empilhada dentro do anel superior até à altura da cobertura (47.1(a)). Os pedaços maiores devem colocarse no forno (47.1(b)) e nas partes inferiores (47.1(c)) onde a temperatura do forno será a mais elevada.

b

Quando o carregamento estiver terminado, a canelura superior é cheia com areia e a cober tura 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.

32.10 Inversão da tiragem e controlo da carbonização

Antes do pegamento do fogo, a cobertura é levantada e colocada sobre pequenos pedaços de lenha (47.2(a)). Pode então atearse o forno por meio de um archote feito de folhas secas ou papel enrolado em volta

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

Fig.47: Carregamento do anel superior e ignição

53

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.

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.

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.

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.

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 fechase o fundo e a operação continua normalmente.

1

a

b

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a

b

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.

Fig.48: Inversão da tiragem e controlo da carbonização

Quando se trocam os tubos deve tomar-se cuidado para assegurar que o ar pode entrar livremente. Algumas vezes as entradas 54

32.11 Arrefecimento e abertura do forno

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.

A carbonização está terminada quando o fumo libertado por um ou mais tubos se torna a azulado, pouco espesso e transparente. 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.

Logo que o forno tenha sido aberto, o carvão deve ser retirado imediatamente para evitar perdas devidas a auto-ignição.

Os tubos são retirados sucessivamente conforme vão libertando fumo pouco espesso e transparente e a base do forno é cuidadosamente fechada com terra, evitando a entrada de qualquer quantidade adicional de ar (49.1).

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.

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.

1

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.

2

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 car vão. O mesmo

Fig. 49: Arrefecimento e abertura do forno

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32.12 Rendimentos médios

Em termos qualitativos a forma de condução determina igualmente não só o rendimento como também a valor calorífico do carvão produzido em função do teor de carbono que o carvão contém.

O peso do car vão produzido em cada carregamento depende de um conjunto de factores físicos sendo os mais importantes os que se listam:

32.13 Vida útil de um forno móvel de aço

Densidade da madeira (madeiras mais densas produzem maior rendimento final); Teor de humidade da lenha (quanto mais secas maior é o rendimento e menor o tempo de carbonização); Condições de secura atmosférica e boas condições de drenagem do solo onde o forno é assente; Densidade do empacotamento da lenha no forno e lenhas com dimensões regulares.

A durabilidade dos fornos depende em larga medida do cuidado e da formação dos operadores. Se os fornos não forem operados pelos donos mas por simples trabalhadores assalariados é de esperar uma menor durabilidade dos fornos porque aos assalariados falta-lhes na maior parte das vezes o incentivo para condução de operações com manuseio cuidadoso.

Na prática tem-se provado que todas estas condições são acomodáveis podendo ter-se valores médios quase constantes se a condução da carbonização tiver procedimentos de condução uniformes quanto aos tempos de operação e bom controlo da circulação do ar. Os programas de formação levados a efeito em vários países da África mostraram rendimentos médios de carvão numa base seca, incluindo os finos de 26%. O rendimento mais elevado numa simples operação na Guiana mostrou um rendimento de conversão de 28,12% (1083 kg de carvão produzido de 3850 kg de lenha de folhosas de alta densidade).

O teor de humidade da madeira carbonizada, numa base húmida, era de 25%. Nas regiões áridas do Equador obtiveram-se valores de eficiência de conversão da ordem dos 31,40%. Em contrapartida, os valores obtidos no Sudão com costaneiras de resinosas, foram dos mais baixos que se conhece com valores de conversão de 18,94% ou seja, 297 kg de carvão para uma carga de lenha de 1568 kg numa base seca; o teor de humidade da madeira era da ordem dos 57% (base húmida).

A este aspecto é de considerar quase sempre a falta de formação. A experiência tem mostrado que é de esperar que estes fornos trabalhem continuamente durante pelo menos 3 anos. Depois deste tempo de operação contínua o cilindro da base necessita de substituição ou reparação substancial. A secção de topo e a cobertura não estão sujeitas à mesma intensidade de temperatura do que o anel de base.

Se houver cuidado no transporte, montagem e desmontagem, é expectável uma durabilidade superior. Na África, os fornos em uso intensivo depois de dois anos só evidenciaram sinais mínimos de distorção no nível inferior do anel da base. A secção superior e a tampa mostraram-se em perfeitas condições. As componentes que são mais desgastadas são as condutas de entrada/saída de gases. As elevadas temperaturas verificadas nas regiões interiores das condutas deterioram o metal nestas zonas localizadas.

Estas têm assim de ser regularmente reformatadas e cer tamente, têm de ser substituídas depois de 3 anos de uso contínuo.

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32.14 As principais falhas operacionais

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.

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.

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

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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.

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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.

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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 difícil. Quer no carregamento quer no descarregamento do camião, tendem a ser jogados e a aumentar a percentagem de finos.

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Fig.50: Ferramentas e equipamentos necessários para operar fornos de encaixe

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 impurezas 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.

Imagem 7: Sacos de car vão - Veja-se a extensão dos sacos de carvão com esteira para lhes aumentar a carga

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 car voeiro (51.2(c)), caso esteja institucionalizado o controlo de produção e o pagamento da respectiva taxa.

Uma forquilha (51.1(b)) para carregar o crivo, é também um recurso para separar os pedaços de carvão dos finos e das impurezas.

58

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.

Imagem 8: Venda de carvão no mercado de Ecunha (Província do Huambo, Angola)

Em termos construtivos os crivos podem e devem ser de fabrico local e o seu dimensionamento apropriado para operações manuais obedece às indicações das figuras (52), (53) e (54).

O transporte de carvão a granel é menos comum, uma vez que aumenta os desperdícios durante a carga e a descarga.

O transporte a granel deve ser considerado apenas para a produção industrial de carvão (car vão siderúrgico) em grande escala

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.

malha de 10 mm

1

b

aros e ganchos metálicos para manter aberto os sacos

a

1800mm

1500mm x 160mm x 10mm

b

2 a

c

900mm x 150mm x 10mm

d

Fig.52: Construção dos crivos I Fig.51: Ensacamento do carvão

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Para este fim, as carroças rebocadas manualmente e feitas localmente, adaptadas com rodas de bicicleta são muito práticas (55.1).

900mm x 150mm x 10mm

As bicicletas com reboques são outros meios convenientes de transpor te manual, que permitem atingir mercados próximos (55.2).

500mm

No ambiente urbano o transporte e distribuição 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 intermediários e retalhistas.

300mm x 150mm x 10mm

Fig.53: Construção dos crivos II

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 encar regam do tr anspor te e da comercialização.

haste de suporte

1

finos de carvão e cinzas

Fig.54: Construção dos crivos III

2

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.

Fig.55: Transporte de carvão

Para uso doméstico, no meio rural, uma parte considerável do car vão é transpor tado à mão ou por meio de animais.

60

35. Briquetagem do carvão

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.

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 recorrerse à briquetagem.

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.

A briquetagem do car vão 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.

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 comprimento de 2,5 a 5 cm.

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 transpor te e antes da comercialização.

1

a

b

2

Como aglutinantes podem usar-se produtos amiláceos (cerca de 5%), argila ou estrume.

Os briquetes podem ser formados e compactados 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.

3 a d c b

Fig.56: Prensas para briquetagem

61

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.

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 cor tadores de lenha, para controlar o volume das remoções de lenha e para controlar o tempo de secagem.

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.

Ficha 1

Mês:

Equipa nº:

Resumo mensal da preparação lenha Data

m3 empilhados

Nome dos trabalhadores

Verificado por:

Total

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.

Ficha 2

Mês:

Equipa nº: Tipo de forno e número

Resumo mensal da preparação lenha m3

empilhados

Data de acendimento

Data de descarga

Nº de sacos de 25kg

Verificado no armazém

Totais

A ficha 3 é arquivada no armazém para controlar o carvão recebido das várias equipas de carvoeiros e o carvão vendido.

Ficha 3 Data

Mês: Sacos recebidos

Recebido da Equipa Nº

Sacos vendidos Sacos deixados Verificado por: em stock

Totais

62

37. Cronograma simplificado de uma hipotética operação comercial de carbonização com forno móvel

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.

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 transpor te dos fornos e para o cor te e preparação da lenha. Para a lenha, um terceiro homem preferivelmente equipado com moto-serra poderá ser necessário.

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 médiolongo 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.

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.

Imagem 9: Zonas exploradas para a obtenção de toros para carbonização 5 “Simple Technologies for Chacoal Making”, FAO Forestry Paper nº41, FAO 1987.

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08.00-10.00 10.00-12.00

Forno1e Forno 2 Forno1

Carregar com lenha Acender o forno e reduzir a circulação do ar Controlar a carbonização; Mudar e limpar as chaminés

12.00-13.00 13.00-17.00 Forno2 08.00-08.30

Forno1

Forno2

11.00-12.00

Forno1 Forno2

08.00-08.30 08.30-14.00 Forno1

13.00-15.00

Começar o carregamento da lenha

Forno1

Acabar de carregar o forno

Forno2 Forno1 Forno2 Forno1

15.00-16.00 16.0008.00-09.00 09.00-13.00

Forno2 Forno1 Forno2 Forno1e Forno 2 Forno1 Forno2

13.00-17.00 13.00-17.00

Mudar e limpar as chaminés.

Descarregar o carvão do forno

10.00-11.00 11.00-13.00

Preparar lenha para operações seguintes Acender o forno e reduzir a circulação do ar Controlar a carbonização.

Mudar e limpar as chaminés às 16.30 Fechar o forno quando a carbonização estiver completa. Preparar lenha para as operações seguintes.

Preparar lenha para operações seguintes.

15.00-17.00 08.00-10.00

Carregar o forno com lenha Mudar e limpar as chaminés

08.30-11.00

14.00-15.00

Descarregar os dois fornos

Forno2

64

Acender o forno e reduzir a circulação do ar Descarregar o carvão do forno Controlo de carbonização Carregar o forno com lenha Controlo da carbonização Acender o forno e reduzir a circulação do ar Mudar e limpar as chaminés Controlar a carbonização Mudar e limpar as chaminés Fechar o forno quando a carbonização estiver completa. Preparar lenha para as operações seguintes Mudar e limpar as chaminés às 12.30 Preparar lenha para operações seguintes Fechar o forno quando a carbonização estiver completa

38. Comercialização do carvão

e a agentes e organizações comerciais específicas. Os agentes de aprovisionamentocomercialização podem ser agrupados em três gr andes gr upos: Cooper ativas de Carvoeiros; grandes empresários privados e pequenos empresários/agricultores ao nível das aldeias que assim diversificam as suas fontes de rendimento.

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 car vão, 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.

1

2

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.

Fig.57: Fileiras do Carvão

Em cada um destes elos da fileira, o preço do car vão 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.

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

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 possibilidade de o car voeiro ter a possibilidade de aumentar os seus lucros se englobar outros membros da sua família no negócio.

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39. Cooperativa de fabrico de carvão

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.

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 compar tilhadas.

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 democraticamente controlada pelos membros.

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.

Os membros da cooperativa participam com contribuições iguais para constituir o capital necessário, partilham dos benefícios e dentro dos limites estabelecidos, os riscos do empreendimento.

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.

Uma cooperativa difere de um empreendimento 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.

A terceira possibilidade é a de vender toda a produção no próprio local. As vantagens são a de que o car voeiro 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 dedicarse 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.

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 esta66

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 armazenamento, abre possibilidades de comercialização bem para além dos limites da cidade mais próxima e permite a pesquisa de novos mercados (indústria; exportação).

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 cer to número de reuniões preliminares 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.

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, contribuindo 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.

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40. Formação para preparação de lenha e carvão

3 - Os princípios do fabrico de car vão 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 apontamentos simples e registos, assim como os cálculos de avaliação de custos, a organização eficiente da operação e a gestão global.

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 identificando pontos fracos e deficiências. Sobre esta base determina-se a amplitude desejável para as melhorias e, seguidamente, estabelecem-se o conteúdo e os meios do treino.

Requer formadores experimentados e especializados para delinear um programa de treino de acordo com as necessidades locais e realizá-los com sucesso.

Cursos deste tipo podem ser dados a pessoas provenientes dos ser viços florestais, organizações comerciais, cooperativas ou pequenos fabricantes de car vão.

O conteúdo do treino deve ser adaptado ao nível dos formandos que podem ser gerentes, técnicos, trabalhadores ou estudantes. 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

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 manutenção 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 empilhamento. Deve ser prestada uma atenção especial à prevenção de acidentes durante o abate de árvores.

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do recurso e da deficiente gestão silvícola deve ser adequadamente tratado no treinamento e na prática.

Os carvoeiros independentes e os empresários 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 trabalhadores 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 predominar e grandes quantidades de matéria prima lenhosa, particularmente resultante de derrubes, ficarão sem utilização

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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

FAO (1987) - “Simple Technologies for Charcoal Making”, FAO Forestry Paper nº 41, FAO

W. D. Whitehead (1979) - “The Construction of a Portable Charcoal Kiln”. Tropical Products Institute, United Kingdom. Rural Technology Guide (3).

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