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Referências Técnicas da Literatura Virtual

Grandes Autores sobre os Pinus: Geraldo José Zenid

Nesta PinusLetter, em “Referências Técnicas da Literatura Virtual”, voltamos a homenagear grandes autores sobre os Pinus, seção que destaca os pesquisadores e autores que se dedicaram aos estudos das espécies dos Pinus, características, manejos e principais produtos. Trazemos teses, dissertações, livros, palestras, apostilas e artigos de diversas revistas em que estas pessoas publicaram.

Nessa edição, homenageamos um dos autores e também o coordenador da famosa obra "Madeira: Uso Sustentável na Construção Civil", já na sua segunda edição, editada na forma de livro digital e em papel pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) em 2009: Geraldo José Zenid.

Com a crescente preocupação com o meio ambiente, a sustentabilidade também foi incorporada em projetos arquitetônicos de muitas construções e edificações, tornando esse livro de altíssima relevância. Foram impressos 15.000 exemplares do livro em forma papel tradicional - muito artística e de rara beleza no seu "design". São poucos nesse formato, mas o livro e seus ensinamentos está disponível para download na internet através de diversos websites tais como:
http://www.ipt.br/centro_publicacoes_interna.php?id_publicacao=3&id_unidade=13&qual=publicacoes
http://www.ipt.br/download.php?filename=6-Madeiras:_uso_sustentavel_na_construcao_civil.pdf
http://www.orsaflorestal.com.br/shared/util/manual_2009.pdf

Em suas 103 páginas incluindo capas, o livro objetiva levar informações aos usuários, fornecedores e beneficiadores, a respeito do uso racional da madeira, evitando seu desperdício em construções, além de dos principais cuidados que devem ser tomados para sua maior durabilidade. Para tanto, o livro também ressalta outros aspectos muito importantes que vêm ganhando cada vez mais importância na atualidade: a certificação das boas práticas do manejo florestal, a garantia de origem e rastreabilidade da madeira. Conheçam também onde a madeira é utilizada na construção civil, seus principais produtos e indicações para sua utilização de forma ideal. Confiram também informações a respeito da qualidade da madeira e de como realizar controle eficiente e ambientalmente correto de cupins subterrâneos, considerados grandes depreciadores da madeira aplicada em construções. Conheçam também aspectos legais da cadeia de custódia da madeira no Brasil. O livro não aborda apenas a madeira provinda de espécies de Pinus, mas também possui fichas tecnológicas de espécies nativas como da Araucaria angustifolia e também outras exóticas comuns em reflorestamentos sustentáveis, como é o caso do Eucalyptus.

Agradecemos a Geraldo Zenid, também aos outros autores do CT-Floresta do IPT - Centro de Tecnologia de Recursos Florestais (Márcio A. R. Nahuz, Maria José A.C. Miranda, Lígia F.T. Romagnano, Oswaldo P. Ferreira e Sérgio Brazolin), aos demais colaboradores, aos patrocinadores (Secretaria do Verde e do Meio Ambiente do Município de São Paulo e SindusCon - Sindicato da Indústria da Construção Civil do Estado de São Paulo) e à equipe técnica do IPT pelos esforços na elaboração desta bibliografia já tão importante para o setor de construção civil e também florestal.

A seguir, estamos lhes disponibilizando informações a respeito da vida profissional do nosso estimado amigo Geraldo José Zenid, através de um breve resumo de seu currículo, de uma entrevista comentando sobre pontos importantes do livro "Madeira: Uso Sustentável na Construção Civil", comentando também sobre o uso racional dos Pinus no setor madeireiro. Por fim, há à disposição outras publicações do autor referente ao assunto.
Confiram:

Geraldo José Zenid
Currículo CNPq Plataforma Lattes:
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.jsp?id=K4709085U3

Geraldo J. Zenid é biólogo, formado pela USP - Universidade de São Paulo no ano de 1976 e mestre pela mesma instituição (ESALQ/USP) em 1997, tendo se dedicando a pesquisas referentes à madeira na construção civil. Geraldo Zenid, durante toda sua formação profissional, sempre teve um vínculo forte com o IPT, iniciando como assistente-aluno em 1975 e permanecendo na instituição até os dias de hoje, colaborando e muito com pesquisa, extensão, administração, difusão de conhecimentos, através de publicações e cursos, etc. Geraldo Zenid tem ocupado cargos técnicos e gerenciais no IPT na antiga Divisão de Produtos Florestais do instituto e também na responsabilidade pelo laboratório de Anatomia e Identificação de Madeiras. Atualmente ocupa a função de chefia do Agrupamento de Propriedades Básicas da Madeira, sendo também pesquisador do instituto, atuando principalmente nas áreas de: tecnologia de madeira como na identificação botânica, anatômica, propriedades e controle de qualidade de madeiras. Tem ministrado diversos cursos e palestras, principalmente em auditoria da madeira, classificação da madeira serrada para exportação segundo a regra NHLA (National Hardwood Lumber Association - http://www.natlhardwood.org/) e identificação botânica da madeira. Geraldo Zenid vem contribuindo muito para o uso adequado e racional das madeiras de diversas espécies através da divulgação de seus trabalhos.

Entrevista com Geraldo José Zenid:

• Como surgiu a idéia do livro?
" Nos anos 1980 e 1990, começaram a escassear as madeiras de peroba-rosa e pinho-do-Paraná – tradicionalmente empregadas na construção civil habitacional – ao mesmo tempo que madeiras amazônicas e de reflorestamento (Pinus e eucalipto) começaram a ser ofertadas nas regiões Sul e Sudeste. Desde esse período, o IPT tem sido procurado por especificadores (indivíduos construindo suas casas, engenheiros, arquitetos, empresas privadas e públicas, e órgãos da administração pública), que de uma forma geral buscavam indicações de madeiras substitutas daquelas tradicionais e informações técnicas sobre as novas espécies ofertadas no mercado.

No início dos anos 90 iniciei meu curso de Mestrado na ESALQ-USP, sob orientação do Eng. Agrônomo Dr. João Peres Chimelo. Dentre os temas por mim propostos para a dissertação, o Dr. Chimelo escolheu aquele em que se propunha:

Confesso que dentre os temas que tinha para meu trabalho acadêmico, o escolhido era aquele que tinha a minha menor preferência. Achava-o simples e com pequeno conteúdo e desafio científico. No entanto, o Dr. Chimelo, com sua experiência, insistiu que eu o adotasse por considerar a sua utilidade para o setor. Acabei aceitando, afinal ele era meu orientador e meu chefe e amigo no IPT ... A dissertação foi defendida em 1997 e, de lá para cá, a escolha do Dr. Chimelo mostrou-se realmente acertada, revelando o quanto o setor de madeira serrada no Brasil é carente de informações relativamente simples, em geral disponíveis nos institutos e universidades, e que por uma falha de divulgação - ou seria de distanciamento entre órgãos de pesquisas e empresas ? – não atingem o setor o setor madeireiro.

No início dos anos 2000 presenciamos, além da preocupação do bom uso da madeira sob a égide das questões relacionadas aos sistemas da qualidade, o impacto das questões relacionadas ao meio ambiente, com a madeira amazônica se tornando uns dos vilões ("de forma algo exagerada em minha opinião") da exploração predatória do imenso recurso florestal amazônico. Nesse contexto, até os reflorestamentos têm sido condenados por ambientalistas mal informados.

Em 2002, o IPT foi procurado pela Secretaria do Verde e do Meio Ambiente do Município de São Paulo, que solicitou que fosse avaliada a relação de madeiras que constavam nas especificações de compra da Prefeitura de São Paulo. A partir desta demanda, acrescida da mesma preocupação dos empresários congregados no Sindicato da Indústria da Construção Civil de São Paulo – SindusCon, nasceu a idéia da publicação do manual "Madeira: Uso Sustentável na Construção Civil", cuja primeira edição lançada em 2003, com 5.000 exemplares, teve repercussão acima da expectativa dos editores e esgotou-se rapidamente.

Em 2007 o IPT, a SVMA e o SindusCon sentindo a necessidade de atualizar as informações do manual, visto que importantes ações foram implantadas na área ambiental, e agora contando com o apoio do Conselho Brasileiro de Construção Sustentável, Greenpeace-Brasil, Grupo de Produtores Florestais Certificados na Amazônia e WWF-Brasil. Entretanto, somente em 2009, equacionadas as verbas necessárias, foi lançada a segunda edição revista e ampliada do manual. Desta vez foram impressos 15 000 exemplares. Em ambas as edições, a obra foi colocada à disposição dos interessados pela Internet, existindo dezenas de websites onde pode ser encontrada."

"O livro preenche uma lacuna no segmento de madeira serrada para a construção civil, trazendo informações simples e úteis sob os aspectos técnicos e ambientais, que contribuem para o bom uso desse material renovável e ambientalmente sustentável."

"Este é mais um trabalho do IPT para o setor, ao longo dos seus 110 anos de história. O estudo da madeira está ligado aos primórdios do Instituto. Já em 1904, quando o IPT ainda era o Gabinete de Resistência dos Materiais da Escola Politécnica, a publicação do primeiro boletim do Grêmio Politécnico, apresentou os resultados de ensaios físicos e mecânicos de diversas madeiras empregadas na construção civil."

"Porém, só em 1928, com a criação da Seção de Madeiras, os estudos começam a se desenvolver de forma mais estruturada. Com a transformação em instituto, em 1934, foram criados quatro laboratórios sendo que dois deles – o Laboratório de Ensaios Físicos e Mecânicos e o Laboratório de Identificação Micrográfica – voltados exclusivamente à madeira. Foi a partir dessa década que se alicerçou o estudo da madeira sob o ponto de vista mecânico, químico e biológico que até hoje distingue o IPT de diversas instituições. Nessa época, o laboratório já possuía nos seus quadros, engenheiros civis e agrônomos, além de químicos. Era o início da multidisciplinaridade que caracteriza o Centro de Tecnologia de Produtos Florestais até hoje."

Nós, da Grau Celsius, que acompanhamos muitas dessas ações do IPT e de seus técnicos na área da Tecnologia da Madeira, gostaríamos de destacar o fantástico trabalho de muitos deles, em especial e com a nossa eterna amizade, dos amigos Calvino Mainieri e João Peres Chimelo, que dedicaram seu talento para muitas realizações e também para a elaboração das famosas "Fichas das Características das Madeiras Brasileiras" e da notável e maior xiloteca (coleção de madeiras) brasileira, que merecidamente tem o nome do Dr. Calvino Mainieri

"A madeira possui características que a tornam o único material realmente sustentável para a construção civil e outros segmentos demandantes".

"O Brasil tem o maior potencial de desenvolvimento florestal no mundo. Temos a maior área de floresta tropical. Dispomos de terras com aptidão florestal, clima e tecnologia silvicultural de ponta para sermos o maior produtor de madeiras sem competir com agricultura".

"Podemos optar por usar madeiras nativas ou de reflorestamentos ou ambas. Aliás acho contraproducente essa falsa questão: madeira nativa x madeira reflorestada. Os profissionais da área florestal deveriam estar focados no uso otimizado de todos os nossos recursos florestais".

"Com relação ao Pinus, quando me perguntam (responde Geraldo Zenid) se é viável o uso de Pinus na construção civil, apresento o seguinte exemplo: temos no IPT estruturas de madeiras em pleno uso como vigas laminadas tratadas com CCA produzidas com madeira de Pinus e há mais de 25 anos em perfeito estado de funcionalidade, sem mostrar desgaste e resistindo mais do que muitas madeiras nativas. Temos o exemplo prático que comprova nossas argumentações técnicas. É necessário falar mais?"

Pinus-Links

A seguir, trazemos a vocês nossa indicação para visitarem diversos websites que mostram direta relação com os Pinus, nos aspectos econômicos, técnicos, científicos, ambientais, sociais e educacionais. Nessa seção especificamente, estamos ainda colocando Pinus-Links com empresas e entidades importantes na sua relação com os Pinus e na divulgação tecnológica sobre os mesmos.

Southern Research Station. (em Inglês)
Pertencente ao Serviço Florestal do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, a estação de pesquisa da região sul do país, pesquisa os recursos naturais regionais. Isso inclui o estudo de diversas florestas de coníferas inclusive dos Pinus, endêmicos e abundantes nos estados sulinos dos EUA. A estação possui mais de 130 cientistas, todos com a missão de promover novos conhecimentos e tecnologias que garantam a sustentabilidade e também promovam a fortificação e preservação dos ecossistemas florestais da região, que engloba 13 estados do país. Na sessão de buscas do site, há disponível mais de 1000 artigos que citam e abordam os Pinus. Também não deixem de conferir a revista “Compass”, disponível gratuitamente por download e que possui interessantes informações sobre coníferas, além de todos os benefícios que podem promover. Confiram:
http://www.srs.fs.usda.gov/index.htm (Home)
http://www.srs.fs.usda.gov/organization/ (Missão)
http://www.srs.fs.usda.gov/products/ (Publicações)
http://www.srs.fs.usda.gov/compass/issue13/ (Compass n°13)
http://www.srs.fs.usda.gov/pubs/results.php (Pesquisas com Pinus)

Neartica.com - "The Native Conifers of North America". (em Inglês)
O website Neartica.com possui descrições morfológicas e as principais características das espécies de coníferas endêmicas da América do Norte. Confiram também fotos e figuras, além da distribuição geográfica que a webpage proporciona para cada uma das espécies referidas. Confiram também as chaves dicotômicas para a identificação de gêneros e espécies de coníferas encontradas na região. Observem as informações que Neartica.com disponibiliza gratuitamente.
http://www.nearctica.com/trees/conifer/index.htm (Características de coníferas)
http://www.nearctica.com/trees/conifer/conintro.htm (Introdução)
http://www.nearctica.com/trees/conifer/copy.htm (Direitos autorais)
http://www.nearctica.com/trees/conifer/genera/genkey1.htm (Chaves botânicas para gêneros e espécies)
http://www.nearctica.com/trees/conifer/bylist.htm (Lista de espécies de coníferas)
http://www.nearctica.com/trees/conifer/places/remark.htm (Coníferas extraordinárias)

Southern Tree Breeding Association - Genetic Improvement Services. (em Inglês)
A associação sulina de melhoramento de árvores maneja cooperativas australianas em programas referentes ao assunto. Um dos principais focos da associação é a melhoria dos resultados dos associados através da identificação de árvores geneticamente superiores. As principais espécies em programas de melhoramento são Pinus radiata e Eucalyptus globulus. A primeira é a conífera mais plantada em reflorestamentos no país, em uma área superior a 750.000 ha. Dessa forma, há muitos trabalhos e pesquisas que visam à melhoria de aspectos produtivos da árvore, principalmente por não ser nativa do continente australiano. A associação também presta assistência e disponibiliza conhecimento e informações sobre melhoramento genético. Isso pode ser observado já no site, que proporciona artigos gratuitos para download.
http://www.stba.com.au/ (Home)
http://www.stba.com.au/page/about%20stba (Introdução)
http://www.stba.com.au/page/articles (Artigos)

Campanha Adoção de Floresta com Araucária. (em Português)
A SPVS (Sociedade de Pesquisa em Vida Selvagem e Educação Ambiental) possui uma campanha de preservação e reabilitação de matas de araucária desde 2003. Essa iniciativa surgiu devido à constante ameaça sobre essa espécie nos estados do Sul do Brasil, chegando ao ponto de ameaça de extinção. Logo, com a adoção temporária de interessados, o proprietário da área passa a receber assistência constante da SPVS, garantindo a sua preservação através de seus funcionários, “guarda-parques”, administradores, colaboradores, entre outros a favor da conservação desse bioma único. Acessem o site e saibam um pouco mais sobre características da A. angustifolia, além da sua situação de conservação no Brasil. Observem:
http://www.spvs.org.br/campanhas/afa_index.php (Home)
http://www.spvs.org.br/areaatuacao/floresta_araucaria_antes.php (Cobertura de florestas no Paraná)
http://www.spvs.org.br/areaatuacao/att_araucaria.php (Área de atuação)
http://www.spvs.org.br/salaimprensa/ler_noticia.php?i=963 (Notícias sobre Araucárias)
http://www.spvs.org.br/areaatuacao/foto_araucaria.php (Fotos de Matas de Araucária)

Santa Maria. (em Português)
Empresa de base florestal brasileira, localizada no estado do Paraná e que busca a modernização e a sustentabilidade dentre suas metas empresariais. Isso é atestado pela recente certificação de cadeia-de-custódia recebida através do FSC - Forest Stewardship Council. Dentre os produtos oferecidos por seus diferentes setores produtivos podem ser citados: papéis off-set, papéis apergaminhados, papéis monolúcidos, painéis de madeira "finger-joint", molduras e batentes de portas, mudas e sementes melhoradas florestais. O grupo possui 15.000 hectares reflorestados com Pinus taeda em 12 fazendas próximas a seus parques fabris.
http://www.santamaria.ind.br/gol_produtos.php (Produtos de madeira)
http://www.santamaria.ind.br/sta_produtos.php (Produtos de papel)
http://www.santamaria.ind.br/ref_prod.php (Produtos florestais)
http://www.santamaria.ind.br/mas_resp.php (Responsabilidade sócio-ambiental)

Gerdau Florestal. (em Português)
Empresa do grupo Gerdau (grande produtor de aço no Brasil) que se dedica a operações de reflorestamento, possuindo cerca de 22.000 hectares de plantações florestais de Pinus taeda (Santa Catarina - 15.000 ha) e Pinus tropicais (Mato Grosso do Sul - 5.000 ha). Além disso, a empresa mantém cerca de 15.000 hectares de ecossistemas naturais preservados e conservados. Apesar de já ter atuado na área de beneficiamento da madeira (serraria), hoje a empresa está estruturada de forma a ter foco na produção de toras de florestas manejadas por alto fuste, retirando madeira de desbastes e toras de padrão excepcional ao final do ciclo. Vale a pena ver o que está acontecendo em termos do monitoramento sócio-ambiental de suas plantações, o que pode ser feito em uma página especial de seu website.
Conheçam a Gerdau Florestal nas referências a seguir:
http://www.gerdauflorestal.com.br/ (Home)
http://www.gerdauflorestal.com.br/monitoramento.asp (Monitoramento sócio-ambiental)

Utilização das Escamas dos Pinhões para Tratar Efluentes

A árvore da Araucaria angustifolia possui uso extremamente versátil. Basicamente, todas suas partes podem ser utilizadas, indo desde a resina, a madeira e até a pinha (Wikipédia, 2009). Essa pinha, além de nos presentear com um rico alimento, os pinhões, também possui componentes hoje utilizados para absorção de metais pesados em controle de poluição. Esses componentes são as cascas dos pinhões, muito desperdiçadas após alimentação, e também as próprias escamas das pinhas (pinhões secos, oriundos de ovários não fertilizados). Esse último, também era considerado um resíduo da indústria alimentícia. Segundo Santos e colaboradores, atualmente, muitos compostos de biomassas inativas estão sendo estudados como bioabsorventes alternativos. Assim, as cascas e escamas das pinhas de A. angustifolia também têm mostrado excelente potencial para essa finalidade.

Muitos resíduos provenientes de coníferas já mostraram grande potencial como biossorventes, ajudando na remoção de diversos íons metálicos poluentes ao meio ambiente. Testes com esse tipo de biomassa demonstraram elevada durabilidade, podendo suportar diversos ciclos de sorção e de dessorção. Podem, inclusive em alguns casos, substituir o uso do carvão ativo e da resina de troca iônica, caso se encontrem em abundância na região (Santos, 2008).

Estudos já foram conduzidos com os Pinus, como o realizado por Ucun et al. e citado por Santos (2008), onde consideraram adequada a utilização da biomassa de Pinus sylvestris para a remoção de Cromo (VI).

Can e colaboradores utilizaram cones de P. sylvestris para a absorção de Níquel (II), testando em diversas condições laboratoriais. O pH ótimo e a concentração inicial da biomassa ideal foram de 6,17 e de 18,8 g/l a 11,2 mg /l respectivamente. Nessas condições obteve-se eficiência de remoção de Ni (II) em 9,91%.

Ucun e colaboradores (2009) investigaram a eficiência da mesma biomassa anterior na bioabsorção de Cobre (II) e de Zinco (II). Os melhores resultados de bioabsorção obtidos pelos restos de pinhas de P. sylvestris durante o experimento foram de 67 % para Cu (II) e 30 % para Zi (II) na temperatura de 25°C e em pH mais elevados.

Da mesma forma que para os cones secos de Pinus, os resultados observados para a A. angustifolia em estudos de bioabsorção no Brasil mostraram-se bastante promissores. Avaliando as propriedades físico-químicas e os grupos da superfície responsáveis pela sorção de metais pesados como o cromo e o ferro, Santos (2007) e Santos e colaboradores (2008), realizaram pesquisa com três tipos de resíduos de A. angustifolia: escamas secas, cascas de pinhão não cozido e cascas de pinhão cozido. No geral, os melhores desempenhos de absorção foram encontrados para as escamas, havendo eficiência de 85 % na absorção de cátions, principalmente de potássio. Além disso, os solventes das amostras de escamas foram os que apresentaram melhor coloração (menor), além de possuir demanda química de oxigênio inferior aos outros componentes testados. Também houve maior absorção de Cromo (III) para as escamas de A. angustifolia. Os autores observaram maior quantidade de poros na superfície das escamas, o que talvez tenha também contribuído para seus melhores resultados como bioabsorvente.

Royer (2008) e Lima et al. (2008) testaram a remoção de corantes da indústria têxtil como o vermelho reativo 194 hidrolisado e não hidrolisado em solução aquosa por cascas de pinhão de A. angustifolia. Foram comparados três tipos de tratamento: casca de pinhão tratada com cromo; com ácido e com ácido e cromo. Ambos os tratamentos que continham cromo aumentaram a absorbância dos corantes da casca de pinhão. Isso foi explicado pelo aumento do tamanho dos poros e também da área superficial da casca do pinhão. As condições ideais para melhor eficiência de absorção também foram testadas, onde os resultados indicam que em pH de 2 (baixo), houve pouca absorção, por outro lado, a temperatura de 25°C foi a que apresentou melhores níveis absortivos, atingindo equilíbrio em 24 h.

Lima et al. (2008) testaram resíduos provindos do pinhão de A. angustifolia ao natural e também tingidos com vermelho do Congo como absorventes alternativos em meio líquido de Cobre (II). As melhores condições ambientais de absorção, assim como a quantidade de biomassa ideal foram avaliadas. Todos os fatores ambientais testados (pH, tempo de contato, concentração inicial do íon metálico), bem como suas interações influenciaram na absorção de cobre. Para ambas as condições de resíduo de pinhão, houve melhor capacidade absortiva no pH de 5,6 contendo biomassa inicial de 30 mg e com um período de contato ideal de 25 h.

Vaghetti et al. (2008) avaliaram a capacidade das cascas do pinhão de A. angustifolia de remover o Cromo (VI) como bioabsorvente de soluções aquosas. A máxima capacidade absortiva de Cr (VI) observada pelas cascas foi de 240 mg/g.

Apesar do já demonstrado cientificamente potencial como bioabsorvente de metais pesados, as cascas e escamas do pinhão de A. angustifolia ainda são muito desperdiçadas após a alimentação. A. angustifolia é uma árvore que faz parte dos costumes e tradição do povo brasileiro, especialmente dos residentes da região sul. Logo, esses estudos deveriam ser mais incentivados e a população esclarecida e motivada a colaborar. Entretanto, é necessário que esse conhecimento seja levado ao público, mostrando mais uma das muitas vantagens da araucária. De acordo com Santos (2007), durante os últimos 10 anos, houve a diminuição de em torno de 17 % da produção de pinhões. Logo, a autora sugere que a utilização de seus resíduos alimentares como bioabsorventes seja um motivo a mais para a conservação dessa árvore.

Observem abaixo as bibliografias referentes sobre o tema disponíveis na web; notem que são todas muito recentes, indicando que esse tema é bastante atual na ciência e tecnologia:

RESUMO: Copper(II) and zinc(II) biosorption on Pinus sylvestris L. H. Ucun; O. Aksakal; E. Yildiz. Journal of Hazardous Materials 161(2-3): 1040-1045. (2009)
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TGF-4SBHX8G-
D&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_searchStrId=
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RESUMO: Application of Brazilian pine-fruit shell as a biosorbent to removal of reactive red 194 textile dye from aqueous solution kinetics and equilibrium study. E. C. Lima; B. Royer; J. C. P. Vaghetti; N. M Simon; B. M. da Cunha; F. A. Pavan; E. V Benvenutti; R. Cataluña-Veses; C. Airoldi. Journal of Hazardous Materials 155(3):536-50. (2008)
http://www.find-health-articles.com/rec_pub_18178307-application-brazilian-
pine-fruit-shell-biosorbent-removal-reactive.htm

Caracterização de biosolventes produzidos a partir de resíduos de Araucaria angustifolia visando sua aplicação na remoção de metais em solução. F. Santos; C.M.N. Azevedo; M. Pires; M. Cantelli. Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais. 11 pp. (2008)
http://www.cbecimat.com.br/Trab_Completos/402-030.doc

Caracterização de biosorventes produzidos a partir de resíduos de Araucaria angustifolia visando sua aplicação na remoção de metais em solução. F. Santos; C.M.N. Azevedo; M. Pires; M. Cantelli. Trabalhos completos. Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais. 11 pp. (2008)
HTTP://WWW.CBECIMAT.COM.BR/TRAB_COMPLETOS/402-030.DOC

RESUMO: Tratamento de efluente de galvanoplastia através de biosorção de metais pesados cromo e ferro com resíduos da árvore Araucaria angustifolia. F. A. Santos; M. J. R. Pires; M. Cantelli. 63º Congresso Anual da ABM - Associação Brasileira de Metalurgia. (2008)
http://www.abmbrasil.com.br/congresso/2008/integras_resumos/13771.asp

Application of Brazilian-pine fruit coat as a biosorbent to removal of Cr (VI) from aqueous solution. Kinetics and equilibrium study. J. C. P. Vaghetti; E. C. Lima; B. Royer; J. L. Brasil; B. M. DA Cunha; N. M. Simon; N. F. C. Zapata. C. P. Norena. Biochemical Engineering Journal 42(1): 67-76. (2008)
http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=20656357

Remoção de corantes têxteis utilizando casca de semente de Araucaria augustifolia como biossorvente. B. Royer. Dissertação de Mestrado. UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 68 pp. (2008)
http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/13665?show=full

Application of Brazilian pine-fruit shell as a biosorbent to removal of reactive red 194 textile dye from aqueous solution. Kinetics and equilibrium study. E. C. Lima; B. Royer; J. C.P. Vaghetti; N. M. Simon; B. M. da Cunha; F. A. Pavan; E. V. Benvenutti; R. Cataluña-Veses; C. Airoldi. Journal of Hazardous Materials 155(3): 536-550. (2008)
http://www.scribd.com/doc/6631034/sdarticle3

Uso das escamas da pinha da Araucaria angustifolia para biosorção de metais pesados de efluente industrial de galvanoplastia. F. A. Santos. Dissertação de Mestrado. PUC - RS. 146 pp. (2007)
http://tede.pucrs.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1120

RESUMO: Adsorption of Cu(II) on Araucaria angustifolia wastes: determination of the optimal conditions by statistic design of experiments. E. C. Lima; B. Royer; J. C. P. Vaghetti; J. L. Brasil; N. M. Simon; A. A. dos Santos Jr.; F. A. Pavan; S. L. P. Dias; E. V. Benvenutti; E. A. Silva. Journal of Hazardous Materials 140(1-2): 211-220. (2007)
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TGF-4K8NWXX-
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RESUMO: Response surface optimization of the removal of nickel from aqueous solution by cone biomass of Pinus sylvestris. M. Y. Can; Y. Kaya; O. F. Algur. Bioresource Technology 97 (14): 1761-1765. (2006)
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V24-4H3BKWM-
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Mini-Artigo Técnico por Ester Foelkel

Defeitos mais Comuns nas Toras e Madeiras de Pinus durante o seu Beneficiamento

Introdução

Em edição anterior desse nosso informativo digital Pinusletter (http://www.celso-foelkel.com.br/pinus_15.html#quatorze) foram destacados os principais defeitos de origem natural e de conservação da madeira dos Pinus. Faltaram ser comentados os defeitos e não-conformidades gerados através do seu beneficiamento. Assim, o objetivo desse texto técnico foi o de trazer aos leitores informações sobre como identificar e evitar tais problemas. Apesar de ser um recurso renovável, a crescente demanda mundial por madeira, assim como o aumento das preocupações ambientais, têm feito com que a sua utilização seja cada vez mais racional e sustentável. Com isso, todo esforço para reduzir ao máximo os desperdícios e aumentar a sua durabilidade. De acordo com Limeira (2003), os defeitos decorrentes do beneficiamento da madeira também são divididos em: defeitos de produção/desdobro e defeitos de secagem. Todas as mudanças e irregularidades negativas das características físico-químicas e mecânicas da madeira serrada são considerados defeitos, que no geral prejudicam a qualidade, assim como o desempenho da peça, limitando o seu uso (Martin et al. 2002). Logo, apesar das vantagens que a madeira possui, tais como a variabilidade de dimensões das peças, permitir ligações e emendas, boa resiliência e resistência mecânica, há também desvantagens no seu emprego, e uma das principais, com certeza, é a presença dos seus diversos tipos de defeitos. Eles causam a diminuição do volume da madeira aproveitada, perdas de rentabilidade, durabilidade e prejudicam a sua estética (Martin et al. 2002). Da mesma forma que os defeitos causados pela má conservação da madeira, os devidos ao beneficiamento podem também ser evitados, ou ao menos amenizados, garantindo melhores valores do produto na hora da classificação das peças.

Como já visto, os defeitos relacionados ao beneficiamento encontram-se em dois grandes grupos: os devido ao secamento ou secagem e os gerados durante a produção ou desdobro. Alguns dos principais defeitos de produção são as fraturas, as fendas, cantos quebrados e fibras reversas. Já para a secagem citam-se as rachaduras, o fendilhamento, o abaulamento, o arqueamento e a curva lateral (Zenid et al. 2009).

Há dois tipos de classificação dos defeitos: visual (por aparência) e por uso final proposto (Carreira et al. 2003; Carreira e Dias, 2006). Pela classificação visual das peças é que se classifica grande parte das madeiras provenientes de Pinus e de outras coníferas. Temos no Brasil o “Manual Prático de Normas Reguladoras de Qualidade das Madeiras de Pinho no Mercado Nacional", da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Dentre essas normas destacam-se a NBR 17700 e a NBR 11869, entre outras, que normalizam sobre a “Madeira Serrada de Coníferas Provenientes de Reflorestamento para Uso Geral” (Zenid et al., 2009; Zenid, s/d; Ferreira et al. 2003; Garcia e Ramos, 2008). Os últimos autores apontam, que apesar das normas existirem, ainda são pouco empregadas no mercado interno, havendo uma despadronização de dimensões de peças que prejudicam os diversos setores que necessitam da matéria-prima, principalmente o da construção civil. Logo, o uso das classificações, bem como das normas deveriam ser seguidos de forma mais rigorosa, possibilitando assim o melhor uso da madeira racional de acordo com os defeitos que possuem (Carreira e Dias, 2003).

Seguem a seguir a descrição dos principais defeitos da madeira devidos ao beneficiamento:

1. Defeitos de secamento ou secagem

A madeira, por ser um material orgânico, fibroso e poroso, logo após sua derrubada possui elevada quantidade de água que varia de acordo com a espécie, época de abate, idade da árvore, entre outros. Essa madeira recém cortada é denominada de madeira verde e em alguns casos a quantidade de umidade no seu interior pode chegar a exceder o seu peso seco (Limeira, 2003). O teor de umidade da madeira é muito relacionado à sua densidade: madeiras pouco densas, como as dos Pinus, têm mais espaços em sua estrutura para colocar água, logo são muito úmidas no abate.

Após o corte da árvore em toras, as paredes celulares passam a liberar a água livre contida no interior celular em grandes proporções, ocorrendo assim a secagem natural propriamente dita. A perda da umidade acontece até que essa se encontre em equilíbrio higroscópico com a umidade ambiental (Rodriguez, 2009). Durante a perda da água livre, a madeira não sofre contrações volumétricas. Isso passa a acontecer no momento em que começa a perder a água de adesão, que é aquela existente dentro das paredes celulares. A água de adesão, também chamada de água impregnada, somente pode ser extraída da madeira após a retirada da água livre do interior do lúmen celular. Isso ocorre normalmente quando se atinge cerca de 20 % do teor de umidade em relação ao peso seco da madeira. Esse estágio é chamado de "ponto de saturação de fibras" (PSF). Toda a perda de umidade abaixo desse ponto aumenta a sua resistência, gerando entretanto a perda de dimensões por contração da madeira (Szücs et al. 2006).

O secamento (secagem) da madeira é um processo extremamente importante para a sua maior durabilidade e conservação (Molina, 2009), ocorrendo também a transformação de alguns compostos antes orgânicos em inorgânicos por cristalização de íons (Limeira, 2003). Além disso, a perda de água em abundância faz com que apenas a água das paredes celulares permaneça na madeira. Sua retirada pode provocar tensões e contrações, que podem causar defeitos também devido à movimentação dos tecidos. Jankowsky e Silva (1985) relataram que durante a secagem da madeira forma-se um gradiente de umidade entre o interior da peça úmida e a superfície evaporante. Tal gradiente possui fluxo contínuo de movimento de água que vai depender das condições ambientais e da permeabilidade da madeira. Dessa maneira, o processo da secagem deve ser realizado de forma a evitar tensões internas demasiadas, assegurando-se o equilíbrio higroscópio apropriado entre a madeira e o ambiente e não permitindo-se problemas como dilatações e contrações (Rodriguez, 2009). Segundo o mesmo autor, há três tipos de secamento mais utilizados em madeiras: o secamento ao ar livre, o secamento artificial e o misto.

Na secagem em condições ambientais naturais (ao ar livre), as tábuas dispostas para secar são acondicionadas em locais bem arejados e sombreados. As pilhas são confeccionadas distanciadas do solo e mostrando espaços variados de separação entre cada peça, em função das dimensões das peças. Assim, o ar que vai passando entre os espaços livres faz seu papel para a retirada de umidade de forma progressiva, podendo chegar a percentagens de umidade de 11 a 15 % na madeira. (Bueno, 2000; Limeira; 2003; Rodriguez, 2009; Molina, 2009).

Já durante o processo artificial, as tábuas são acondicionadas em estufas contendo temperatura e umidades controladas. Nelas, há a circulação de ar quente, geralmente a 75°C, misturado com vapor, que conduz a uma umidade na madeira de 5 a 10 %, em cerca de seis dias, dependendo da finalidade de seu uso. Devido à rapidez do processo, um dos principais inconvenientes e que merece máxima atenção é o surgimento de rachaduras provocadas por tensões internas.

A secagem mista nada mais é do que a utilização conjugada dos dois métodos anteriores. Primeiramente a madeira é secada naturalmente e posteriormente emprega-se a secagem artificial para conseguir alcançar percentagens de umidade inferiores às alcançadas pela forma ao ar livre.

A madeira possui higroscopicidade, adequando o seu teor de umidade às condições ambientais em que se encontra. Logo, mesmo após secagem correta, continua sofrendo essas influências do ambiente externo, podendo ocorrer alterações em suas dimensões e mesmo assim, provocar deformações (Limeira, 2003; Szücs et al. 2006).

Em estudo visando observar a qualidade da madeira de Pinus serrada na Quarta Colônia de Imigração Italiana no Rio Grande do Sul, Gatto e colaboradores (2004) constataram que a secagem ao natural foi a principal forma utilizada. Porém, a quantidade de defeitos observados sugere mudanças e adequação de tecnologias. Isso porque 75% da madeira verde (recém-abatida) foi classificada como de primeira qualidade e após secagem natural, essa percentagem caiu para 45 %.

De acordo com Jankowsky (2002) e Limeira (2003), são as tensões de perda de umidade os grandes causadores dos defeitos provenientes nos diversos tipos de secagem da madeira. Essas não-conformidades são provocadas tanto durante processos de secamentos ineficientes como também durante a armazenagem em condições ambientais indesejadas (Costa, 2008). Os defeitos podem se manifestar diferentemente e os principais são:

- Rachaduras e fendas: são formadas devido às diferenças de umidade, gerando retrações nas direções radial e tangencial e que causam o aparecimento desses defeitos, geralmente após a secagem rápida da madeira nas primeiras horas (Quioirin, 2004; Szücs et al. 2006). A tensão provocada pelo diferencial de umidade gera ruptura do tecido lenhoso, podendo ser observadas visualmente como aberturas, principalmente nas extremidades das peças. Durante a secagem de toras, o tecido superficial seca mais rapidamente do que o interior, gerando uma tensão superior à resistência dos tecidos, provocando assim a sua ruptura nos locais onde há maiores quantidades de células parenquimatosas. Além das rachaduras superficiais, também há as rachaduras em favos, observadas no interior das peças provocadas por secagem artificial. Diferenças de tensões ocasionam o colapso da resistência das fibras no sentido perpendicular causando a deformação. Essas rachaduras também são chamadas de encruamentos, que ocorrem geralmente devido à secagem muito rápida e também desuniforme da madeira. O exterior da peça seca antes que o interior e quando esse último começa a secar se retrai de forma que a parte superior não consegue acompanhá-lo, ficando em compressão, formando-se as rachaduras. As fendas ou fendilhamentos também são provocadas pelas mesmas razões anteriores e são observadas como pequenas aberturas ao longo da peça (Costa, 2008; Rodriguez, 2009).

- Empenamento: consistem em qualquer torção ou distorção dos planos originais da superfície da peça, ou seja, nas três direções da tora (longitudinal, radial e tangencial). A madeira é um material ortotrópico, possuindo diferença comportamental de acordo com a orientação de suas fibras. É de acordo com essa forma que suas propriedades vão variar conforme esses eixos de origem (longitudinal, radial e tangencial) que são perpendiculares entre si. Há vários tipos de empenos, sendo os mais comuns os longitudinais, encanoados e os torcidos. Segundo Limeira (2003) o empenamento também pode ser chamado de curvamento, curvatura lateral, arqueamento e abaulamento, dependendo do sentido em que houve a distorção (Szücs et al. 2006).

O empenamento encanoado pode ocorrer quando uma das faces da peça seca mais rapidamente do que a outra, ou seja, há uma secagem irregular. Isso é comum quando uma das faces fica totalmente apoiada demorando mais para perder a umidade na superfície em relação à outra face, que está totalmente livre e em contato com o ar (Costa, 2008). Peças em forma de canoa ou aspecto acanaletado também podem surgir por diferença de estabilidade das dimensões radiais e tangenciais. O empenamento longitudinal também pode ser chamado de curvatura e ocorre quando há um afastamento de uma das faces ao plano original. Esse defeito é comum quando há irregularidades na grã (direção das fibras). O torcimento também ocorre por diferenciação na grã da madeira, que nesse caso, é espiralada (Jankowsky, 2002).

- Colapso: ocasionado devido às elevadas tensões de saída da água das células, levando à deformação. No colapso observam-se ondulações na superfície da madeira devido à quebra da resistência dessa pelas tensões provocadas durante seu secamento. Há alguns fatores que influem no colapso da madeira. Esses são: altas temperaturas no início da secagem, pequenos capilares da madeira e alta tensão superficial do material aquoso da madeira.

2. Defeitos de produção

Os defeitos da produção ocorrem logo após o abate da árvore, em seu desdobro e secagem. O desdobro da madeira ocorre geralmente nas serrarias, onde as toras das árvores são serradas, geralmente com serra-fita, em peças contendo dimensões definidas, sendo assim transformadas em tábuas, também chamadas de pranchões, contendo espessuras entre 7 a 20 cm (Limeira, 2003; Mendonça et al. apud Szücs et al. 2006). Os mesmos autores afirmam que cuidados com os equipamentos de desdobro devem ser tomados a fim de não provocar irregularidades dimensionais. Esses defeitos são bastante comuns prejudicando a qualidade da madeira para os seus diversos fins. A escolha inadequada do processo de desdobro também pode gerar defeitos, podendo inclusive haver seu agravamento após a secagem.

Um defeito visual comum em madeiras é a presença de queimaduras provocadas por máquinas. Quando os dentes das serras travam podem provocar um superaquecimento no local da peça que gera mudança da coloração da madeira, semelhante a uma queimadura (Common Defects...2009).

Segundo Neri et al. (2005) as serrarias possuem tecnologia e processo de desdobro variado, o que pode influenciar diretamente na qualidade da peça e no rendimento da madeira. Logo, uma pesquisa foi desenvolvida objetivando avaliar o rendimento de madeira de Pinus taeda submetida a três diferentes técnicas de desdobro primário, observando também os principais parâmetros que afetaram significativamente o processo. Para as três técnicas empregadas, esses parâmetros foram: equipamento de corte utilizado, forma de desdobro, tipo de produto serrado e espessura da serra, alguns desses também afetando o rendimento da madeira. O tipo de desdobro em forma de bloco para o fatiamento foi a técnica que apresentou melhores rendimentos de madeira (52 %).

Segundo Limeira (2003), os principais defeitos causados pela produção e desdobro são:

- Fraturas: quebras ou ausência de partes da peça, principalmente dos cantos, causadas por danos mecânicos, prejudicando sua aparência e conseqüentemente seu dimensionamento. As fraturas são defeitos ocasionados durante a serragem (Bueno, 2000).

- Fendas: Separação longitudinal das fibras pela perda de resistência causada por danos mecânicos.

- Danos do abate: Parte da peça danificada fisicamente, com machucaduras devido a danos durante a queda e corte da árvore (Bueno, 2000).

Como evitar defeitos de produção e secagem

De acordo com Limeira (2003), a época do corte da árvore pode ajudar a prevenir alguns dos principais defeitos de produção da madeira. Recomenda-se o abate durante os períodos mais frios do ano, onde a maioria das espécies encontram-se em repouso vegetativo, reduzindo-se a translocação de seiva e outras substâncias que são substratos para a proliferação de fungos, insetos e outros agentes depreciantes da madeira. Temperaturas mais amenas fazem com que a madeira cortada na época perca mais lentamente a umidade, diminuindo o aparecimento das fendas de retração.

Escolher as ferramentas e equipamentos adequados para o corte, desdobro e serra da madeira, efetuando estudos prévios de todos os fatores envolvidos no processo, também são medidas de prevenção de muitos defeitos. Alguns dos parâmetros que aumentam o rendimento da madeira, e conseqüentemente a sua qualidade, são: seleção das toras por classe diamétricas, tratamento otimizado de toras, otimização do sistema de desdobro através de softwares, visores óticos para detecção de defeitos durante o desdobro, feixes de laser e layout adequados aos sistemas de beneficiamentos, etc. (Néri et al. 2005).

O conhecimento das características físico-químicas e mecânicas das espécies arbóreas também contribui para a diminuição dos defeitos gerados durante o beneficiamento (Szücs et al. 2006;Rodriguez, 2009).

Uma das principais maneiras de evitar danos de produção e de secagem é o bom manejo florestal, o qual propicia homogeneidade nos povoamentos, tendo como conseqüência a diminuição de irregularidades (Szücs et al. 2006).

Além do estudo do maquinário e tecnologia ideal para prevenir defeitos de produção, treinamento de mão-de-obra durante esses processos, assim como revisão periódica das condições das ferramentas também são outras medidas preventivas aos defeitos (Néri et al. 2005; Szücs et al. 2006).

Com relação à secagem, o conhecimento das propriedades químico-físicas e mecânicas das espécies de madeira, assim como os principais fatores ambientais que influem no equilíbrio higroscópico da madeira poderiam evitar problemas de retração e posteriores surgimentos de defeitos. Revisões periódicas de estufas, monitoramento durante o processo de secagem e a realização de testes de prova de secagem, anteriores ao processo com grandes quantidades de peças, poderiam evitar danos e irregularidades. Muito importante seria que para cada tipo de madeira houvesse curvas de secagem pré-definidas e otimizadas. O armazenamento ideal após a secagem, bem como o tratamento com produtos impermeabilizantes após o secamento, também são medidas que evitam e retardam a reumidificação da madeira, ajudando assim na sua conservação (Costa, 2008; Rodriguez, 2009).

Considerações finais

A madeira, apesar de ser um bem renovável para a sociedade, torna-se cada vez mais escassa e difícil de ser reposta. Portanto, a busca pela melhor utilização e durabilidade das suas peças, assim como o uso racional estão crescendo em ritmos acelerados. As madeiras provenientes de reflorestamentos como as de Pinus e de eucalipto também ganham espaço no setor florestal devido à preferência no mercado externo, principalmente por possuírem em grande parte bons manejos florestais e selos verdes. Logo, as normas de classificação dos defeitos da madeira são bastante demandadas para a exportação desses produtos; no entanto, isso ainda não ocorre para o mercado interno no Brasil (Garcia e Ramos, 2008).

O mercado consumidor brasileiro também deveria ser melhor informado a respeito da classificação das madeiras, exigindo produtos que satisfaçam as suas necessidades, ou melhor, madeira com características ideais para cada finalidade (Carreira e Dias, 2003). De acordo com Szücs e colaboradores (2006) o mau emprego das peças é um dos principais fatores para a depreciação da madeira. Logo, a identificação das características das espécies, bem como a de seus principais defeitos, deveria ser do conhecimento dos profissionais que trabalham no setor buscando a prevenção desses problemas e conseqüentemente levando ao aumento dos lucros com a madeira de melhor qualidade.

Pesquisas sobre novas tecnologias de beneficiamento da madeira e de manejo florestal, que promovam a qualidade da madeira serrada e o bom rendimento de toras, precisariam ser incentivadas assim como seus resultados estendidos aos produtores e madeireiras promovendo assim a consciência da preservação ambiental e do uso sustentável da madeira (Néri et al. 2005).

Muita coisa tem acontecido nos anos mais recentes no Brasil em termos de redução de desperdícios nas indústrias que utilizam a madeira como matéria-prima. Entretanto, muitas vezes essas otimizações apenas se baseiam na queima dos resíduos para gerar energia, o que pode reduzir resíduos, mas não resolve o problema do mau uso das toras para a produção de peças de madeira serrada ou de móveis, painéis, etc. Portanto, estamos melhorando nossos processos, mas ainda há muito espaço para novas e desejadas otimizações.

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