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Carvões, algumas diferenças

Já que fiz carvão de algumas plantas, resolvi olhá-los mais de perto e testar suas propriedades.

Retenção de água

Um dos benefícios que a ciência atribui ao uso de carvão no solo é a sua capacidade de reter água. Dado que a madeira fica extremamente porosa depois de virar carvão, a água pode então se infiltrar e permanecer lá dentro. Para ter uma ideia, um carvão ativado, ou seja, aquele que foi feito a temperaturas acima de 500 ºC, possui uma área de poros entre 1500 a 3000 m² por grama (ver o livro de Rebecca Oaks).

Tendo isso em vista, montei o seguinte experimento. Escolhi algumas peças de carvão de bambu, uva do japão e pinus. Coloquei-as por 30 minutos no desidratador a 70ºC e pesei seu volume seco. Depois, submergi as peças por dois dias. Retirei-as da água e pesei novamente.

O resultado está apresentado na tabela abaixo. A coluna “Retenção” mostra quantas vezes o carvão consegue reter de água em relação ao seu peso seco (ou seja, o peso de água dividido pelo peso seco da amostra). Pretendo atualizá-la à medida que eu for queimando outras espécies.

EspéciePeso seco
da amostra
Peso úmido
saturado
Retenção
de água
Pinus Elliotii22,171,02,2 x
Bambusa Tuldoides39,164,20,64 x
Hovenia Dulcis32,567,61,08 x

Não sei ainda como o pessoal faz nos laboratórios, mas dá para ter uma ideia da capacidade de uma peça de carvão armazenar água. Como na hora de aplicar o carvão no solo a gente mói ele, como será que isso altera essa capacidade?

Seção transversal

Outra análise que pude fazer foi simplesmente olhar a seção transversal de cada peça. Usei uma lente que aumenta 200x para fazer as seguintes fotos no meu celular.

Pinus Elliotti

No pinus acima, dá pra ver certinho a linha do anel de crescimento: a parte mais escura, acima (poros maiores) são os traqueídeos do ínicio da estação e a parte mais clara (poros menores), os traqueídeos tardios (que cresceram menos). Os furos maiores são os dutos de resina, característico das coníferas.

Bambu Brasil (Bambusa vulgaris)

Para o bambu, peguei a informação da anatomia dessa imagem em inglês. Nesse bambu então, dá pra ver três furinhos bem definidos, um furo maior, meio disforme mais abaixo, e entre os 3 e o grandão, às vezes dá para ver um bem pequenino. No conjunto de 3 furos, o do meio é onde passa o floema. Os dois laterais são os vasos. O pequenino não achei descrição. E o furão é onde estão as fibras. Todo o resto são as células do parênquima.

Uva do Japão (Hovenia dulcis)

Na Uva do japão, a diferença dos canais devido às estações do ano também é bem visível. Os furos maiores denotam a primavera (centro da foto) e dali em diante (para cima) os furos vão diminuindo o diâmetro. No crescimento de inverno (na parte de baixo da foto), os vasos quase desaparecem. Acho que as linhas claras no sentido vertical são os raios.

Bom, essas foram as análises que fiz até o momento. À medida que for estudando mais, terei novos experimentos para fazer com os carvões.

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Carvão, como se faz?

Quando fui participar do curso do Sebastião Pinheiro sobre Biopoder Camponês no Centro Ecológico (RS) em 2022, já tinha lido metade do livro de Rebecca Oaks, Making Charcoal and Biochar – a comprehensive guide (Produzindo carvão – um guia abrangente). Além de ela nos contar a história dos usos, as técnicas de produção, sobre mercado e legislação, também traz um capítulo sobre “Carvão e o sequestro de carbono”. Como ainda não cheguei lá, sigo curioso em saber como essa mágica acontece. E sendo um argumento até comum, provavelmente mais adiante farei uma postagem sobre isso.

O propósito agrícola de fazermos carvão é poder usá-lo como melhorador do solo. Depois de queimada, a madeira não apodrece mais e a infinidade de poros que resta acaba virando moradia para microrganismos, passagem para a água e despensa para minerais solubilizados (adsorção). Assim como o composto, o uso de pó de carvão visa a totalidade do solo e não a nutrição da planta. Falarei mais sobre isso em outra postagem também.

Primeira experiência

Certo dia, lá estava eu pesquisando sobre solos. Compostagem, microbiologia, adubação verde e pimba: biochar. Ou, portuguêsmente falando, carvão! Pesquisei na internet, baixei o livro da Rebecca Oaks, li metade enquanto chovia e no primeiro sol que apareceu fui pro campo catar lenha e montar uma carvoeira primitiva.

Basicamente, tu junta toda a lenha (seca) num monte, prepara uma portinha pra botar fogo e cobre com algo pra abafar. A ideia é fazer com que a madeira (ou qualquer outro material orgânico) queime com pouco oxigênio.

Aí, a Pipoca, da Botica Yerba Buena, estava por aqui e me convidou: “se tu fizer carvão de bambu, eu preparo um sabão especial para a pele”. Aceitei. Só que fiz do jeito que dava: rachei um tanto de bambu seco (Bambusa tuldoides), empilhei e cobri com uma camadona de lírio do brejo.

Olha, deu meio errado, mas deu meio certo também: rendeu carvão suficiente para uma receita do sabão, pelo menos.

Digressão energética

Na cidade onde nasci, tem um bairro chamado assim, Carvoeira. Outro se chama Canasvieiras. Tem um monte de palavras que a gente usa para denominar um local, mas que nem presta atenção ao seu significado. Essas estão em português (casa do carvão e campo de cana-de-açúcar), imagina então os nomes herdados da Língua Geral: Guaraqueçaba, Taubaté, Biguaçu, Tramandaí.

Mas um dia eu percebi. Ali do lado de onde passei minha adolescência, devia ser uma região com poucas árvores e uma fumacinha branca varando o céu constantemente.

Antes da eletricidade e da gasolina, tudo era feito no braço, na lenha ou na tração animal. Por um lado, hoje carvão virou sinônimo de churrasco. Por outro, a poluição e o desmatamento, necessários para a produção dessa fonte de energia, agora não se veem mais, já que temos petróleo e painéis solares. Porém, a poluição e o desmatamento (e a contaminação das águas e a perseguição de populações locais e a (semi-)escravidão) ainda exitem para converter qualquer fonte de energia em eletricidade! Mas tudo isso acontece longe dos consumidores…

Se no passado, que tinha menos gente para consumir, o estrago gerado na conversão de energias era grande, imagina o que seria necessário explorar agora dessas fontes energéticas “primitivas” para sustentar o consumo atual.

Por exemplo, não faz muito tempo, o maior problema urbano de Londres, antes do aparecimento dos automóveis, era a quantidade absurda de merda de cavalo largada nas ruas para mover as pessoas e os produtos (The great horse manure crises of 1894). Muito fedor e muitas moscas. Um carro 1.0 tem um motor equivalente a entre 70 e 120 cavalos de potência. Um cavalo caga entre 7 e 17kg de estrume por dia… Dá para imaginar a quantidade de merda que uma pessoa dirigindo seu carrinho deixaria pelas ruas se ela usasse cavalos, né? E de fato, em algum lugar essa “merda” está sendo gerada.

Voltando ao carvão, e se a maioria das pessoas usasse madeira (renovável!) para cozinhar, se aquecer e mover a sua bici-locomotiva? Ou se a maioria das pessoas usasse também madeira para fazer papel para se limpar no banheiro? Desmatamento, poluição do ar, contaminação das águas, isso se pensarmos somente na produção.

E por aí vai…

A carvoeira, ao vivo e a cores

E aqui aparece o curso do Tião.

Mesmo sabendo (pelas leituras) que o processo pode ser mais eficiente e também mais complicado, foi muito bom ver uma carvoeira de fundo de quintal sendo feita em 15 minutos.

Revisitando minhas anotações do dia do curso, a única coisa que escrevi, pois me causou muita surpresa e curiosidade, foi: “queima de cima para baixo”. Como assim?? Se o fogo sobe, como a queima desce?

O pulo do gato é que a queima só acontece se houver oxigênio. Já que ele entra por baixo, lentamente a queima vai sendo puxada para o fundo.

Pessoal do curso do Tião observando a montagem da carvoeira

Como construir

Vamos ver como se monta a bichinha. O Tião me ensinou o seguinte:

  • Pega um tonel de metal
  • No fundo, com a esmerilhadeira, corta umas aberturas para entrada de ar
  • Na tampa, corta um X e enfia um cano de chaminé
  • Posiciona o tonel em cima de uns tijolos
  • Enche com madeira o mais parelha possível de tamanho. Se os pedaços de madeira forem muito diferentes, uns vão queimar mais rápido que outros.
  • Faz um bom fogo em cima
  • E depois que tiver pegado bem, tampa
  • Agora é esperar. Dependendo da dureza da madeira, a queima pode ser mais rápida ou mais lenta. Pode levar a noite inteira, por exemplo.
  • Para verificar em que altura do tonel está acontecendo a combustão, é só esguichar água na parede dele. Onde ferver, ali está acontecendo a queima
  • Quando o calor estiver a um palmo do fundo, bota o tonel no chão para trancar a entrada de ar. Se isso não extinguir o fogo, derruba o tonel e usa um regador para apagar as brasas.

Avaliação

Tendo feito algumas queimas, vou juntar aqui abaixo algumas considerações sobre essa forma de fazer carvão.

Sobre o tonel. Consegui um tonel velho com a vizinhança. Ele não tinha tampa e a base estava bastante corroída. Por isso, fiz menos cortes no fundo, pois supus que os buracos que já haviam dariam uma boa aeração.

Como esse tonel não tinha uma tampa própria, improvisei com uma que encontrei jogada no meio do mato. Assim, não encaixando bem, ou seja, tendo muitas frestas e furos em cima, também supus que não seria necessário instalar uma chaminé decente. Botei um cano só para dar um apoio simbólico.

Sobre a chaminé. Numa câmara de combustão (seja fogão, carvoeira, cilindro de motor, etc.), o ar e o combustível entram, ao mesmo tempo que a fumaça sai. Essa é a primeira lei da termodinâmica, chamada de conservação da massa: a energia não se perde, se transforma. Assim, se a fumaça, que é o resultado da combustão, ficar presa na câmara, não tem como mais ar entrar e, assim, o processo para.

No caso do projeto original do tonel, ele tem algumas entradas por baixo e uma saída por cima, a chaminé. Quando tu fazes o fogo, o calor vai empurrar a fumaça (quente) para cima e assim puxar o ar novo de baixo. Se a gente reduz o fluxo da saída, como não tem outras aberturas, também reduz o da entrada por baixo. E vice-versa.

Para a carvoeira fazer carvão, evitando que a lenha vire cinza, a queima tem que acontecer com pouco ar (oxigênio). Por isso, esse controle das aberturas.

No meu caso, o tonel parece ter muitos furos embaixo e muitos furos em cima. O resultado é que não consigo controlar bem a queima e acabo gerando mais cinza.

O carvão

Mesmo com um equipamento pouco eficiente, tenho conseguido produzir uma boa quantidade de carvão. Sempre tem uma parte que não queimou bem e outra que virou cinza. A primeira volta para a carvoeira e a segunda vai para os canteiros.

Cada espécie de madeira resulta em carvões com propriedades diferentes. Pretendo falar um pouco sobre isso na postagem sobre os efeitos do pó de carvão na agricultura.

Aqui, tenho usado bambu, eucalipto e pinus. Na verdade, como preciso limpar uma área cheia de galhada de pinus, o mais importante para mim está sendo poder transformar aquele estorvo em algo mais útil. Os galhos mais finos foram para o triturador e em seguida para a composteira. A palhada está cobrindo os canteiros. Agora, os galhos mais grossos estão virando condomínio para as bactérias!