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PROCESSOS FÍSICOS E IMPACTOS AMBIENTAIS QUE OCORREM NA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL: CASO DO POSTO ADMINISTRATIVO DE INHAMÍZUA –
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Armando Messo Armando Faculdade de Ciência e Tecnologia Licenciatura em Gestão Ambiental e Desemvolvimento Comunitário (Laboral) 1º Ano Trabalho final de MEIC PROCESSOS FÍSICOS E IMPACTOS AMBIENTAIS QUE OCORREM NA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL: CASO DO POSTO ADMINISTRATIVO DE INHAMÍZUA – BEIRA (2018-2020) UNIVERSIDADE LICUNGO Beira, 2020
Departmento: Faculdade de Ciência e Tecnologia Curso: Licenciatura em Gestão Ambiental e Desemvolvimento Comunitário (L) Cadeira: MEIC Tema: Processos físicos e impactos ambientais que ocorrem na produção de carvão vegetal: Caso do Posto Administrativo de Inhamízua – Beira (2018-2020) 1º ano Estudante: Docente: Msc. Assane Pena Armando Messo Armando UNIVERSIDADE LICUNGO Beira, Maio 2020
Lista de Figuras Fig. 1: A esquerda: matéria-prima. A direita: carvão em estado acabado. Fonte: Pinheiro (2008)……………………………………………………………………………………………. Fig. 2: Visão esquemática do processo de carbonização de carvão. Fonte: Pinheiro (2008), adaptado pelo autor…………………………………………………………………………… 10 Fig. 3 : O calor se transfere, por condução, ao longo da barra metálica, através da agitação dos átomos e moléculas deste barra metálica. Fonte: autor (Maio/20 20 )………………….………… 12
Introdução O presente trabalho tem como tema “Processos Físicos e Impactos Ambientais que Ocorrem na Produção de Carvão Vegetal: caso do Posto Administrativo de Inhamízua- Beira 2018- 2020 ”; A pesquisa tem como problema Como produzir carvão sem grandes prejuízos para o meio ambiente? Tem como objectivo geral envolver as comuidades no combate a redução dos efeitos negativos causados na produção de carvão vegetal e especificamente descrever os processos físicos que ocorrem na produção de carvão vegetal; identificar os impactos ambientais negativos que ocorrem ao longo do processo de produção de carvão vegetal; actualizar a comunidade sobre as medidas da preservação do meio ambiente; propor o uso de um modelo de forno fixo para a produção de carvão vegetal que tenha um fim de explicar o fenómeno de transmissão de calor e seu efeito na natureza. Quanto ao tipo de pesquisa é qualitativa, com o recurso de métodos empíricos como, questionário, observação directa e método experimental, quanto a abordagem é uma pesquisa básica porque a sua finalidade Justificativa Nos dias de hoje a sociedade humana em geral, vem debatendo com a participação de quase todos os órgãos de informação a questão da grande “ameaça global”, provocada em grande escala pelas grandes potências e em pequenas escalas, pelos países em via de desenvolvimento. O autor do presente trabalho considera pertinente o estudo do possível equilíbrio entre a produção de carvão vegetal e a preservação do meio ambiente, vai debruçar-se sobre a produção do carvão, que para além do aquecimento contribui em grande parte na desertificação da terra, porque recorre-se ao abate das árvores. De acordo com a realidade moçambicana o carvão vegetal localmente produzido, vem a 100% das florestas nativas e o processo no geral é feito por produtores artesanais, onde estes por sua vez não têm noção dos problemas que vão causando e das consequências que poderão advir do abate descontrolado das árvores.
Metodologia Pesquisa básica : “é aquela que gera conhecimento, que pode ser útil a sociedade, sua finalidade é trazer algo para a sociedade” (LAKATOS & MARCONI, 199 1:45). A metodologia permitiu ao autor obter informações detalhadas sobre o processo de produção de carvão vegetal, obtenção da matéria-prima, as fases da sua produção, os processos físicos envolvidos e as consequências para o meio ambiente. Pesquisa bibliográfica : “Trata-se do levantamento de todas bibliografias já publicadas em forma de livros, revista, publicações avulta e impressa escrita” (LAKATOS & MARCONI, 1991:45). Sua finalidade é colocar o pesquisador em contacto directo com aquilo que foi escrito, fazendo uma análise paralela. Inquéritos : “é uma técnica que envolve perguntas aos respondentes, quer individualmente ou…”. (IMPELEMAREBO, GUJRAL & GAMA, 1999:51). Segundo RUIZ (1985:51), “consistiu num questionário escrito, dirigido a um grupo de 15 produtores de carvão vegetal. Inquérito este que, permitiu informar-se sobre o modo de vida que está relacionado com a produção e venda de carvão vegetal. Aos alunos o autor procurou discutir o modelo de forno e os processos físicos que ocorrem na produção de carvão. Técnicas de Tratamento de Dados Observação não participativa : Consistiu na observação directa do processo de produção de carvão vegetal, na zona de Matadouro no Posto Administrativo de Inhamízua, Distrito da Beira. Tendo se constatado que os fornos não são fixos. Ainda constatou-se o desaparecimento progressivo da matéria-prima para a produção de carvão vegetal, devido ao abate das árvores e há não reposição das mesmas. Comparativo e analítico : Consistiu na análise e comparação dos resultados alcançados com os resultados antes previstos, com relação ao processo de produção de carvão vegetal. Serão comparados o rendimento do modelo de forno de carvão vegetal e do tradicional forno usado pelos produtores. Análise-Sintese : O pesquisador entra em mais detalhes sobre os dados decorrentes do trabalho estatístico, a fim de conseguir respostas as suas indagações, e procura estabelecer as relações necessárias entre os dados obtidos e as hipóteses formuladas. (MARCONI & LAKATOS, 1999:37)
(^1) Coque – carvão poroso que se obtém como resíduo da destilação da hulha na produção do gás da hulha. Fig. 1: A esquerda: matéria-prima. A direita: carvão em estado acabado. Fonte: Pinheiro (2008). Conceito de Carvão Vegetal Segundo Heslop (s/d), é um material sólido poroso produzido pela queima de madeira ou por um processo natural a partir de substâncias vegetais submetidas a temperaturas terrestre no decurso de cerca de trezentos milhões de anos. É o termo genérico do produto sólido obtido da carbonização 2 da madeira. Carvão vegetal é um “Resíduo sólido resultante da decomposição térmica da biomassa obtido pelo aquecimento na ausência de ar (pirólise)^3 a uma temperatura superior a 300°C” (PINHEIRO, 2008, sp) 2.1.1 Os Principais Tipos de Carvão Vegetal a) Carvão para uso doméstico: o carvão não deve ser muito duro, deve ser facilmente inflamável e deve emitir o mínimo de fumo. Sua composição química não tem importância fundamental. Esse carvão pode ser obtido a baixa temperaturas (350-400 ºC). b) Carvão metalúrgico: utilizado na redução de minérios de ferro em altos fornos, fundição, etc. A preparação desse carvão demanda técnicas mais elaboradas. A carbonização deve ser conduzida a alta temperatura (650 ºC no mínimo) com uma duração de processo bastante longa. As exigências de qualidade para este tipo de carvão são bastante severas. Do ponto de vista mecânico, ele deve ser denso, pouco friável e têm uma boa resistência e do ponto de vista da composição química, a taxa de materiais voláteis e cinzas deve ser baixa. O carvão deve ter no mínimo 80% de carbono.
c) Carvão para gasogénio. Força motriz: os critérios de caracterização são menos severos que os precedentes. O carvão não deve ser muito friável, sua densidade aparente não deve ultrapassar 0,3 e deve ter um teor em carbono de 75%. d) Carvão activo: usado para descoloração de produtos alimentares, usos médicos, desinfecção, purificação de solventes, etc. O carvão deve ser leve e ter uma grande porosidade. Para aumentar o pode absorvente, certos tratamentos preliminares da Madeira podem ser efectuados. e) Carvão para a indústria química: as exigências variam segundo o uso do carvão, mas de modo geral exige-se evidentemente uma boa pureza ligada a uma boa reactividade química. f) Outros usos: carvão para a indústria de cimento (produto pulverizado e com boa implacabilidade, etc.). 2.1.2 Carbonização de Carvão Vegetal O uso energético da biomassa vem sendo valorizado como forma alternativa ao uso de combustíveis fósseis, principalmente por ser uma fonte renovável. Na conversão energética da biomassa (gramíneas, bagaço de cana, casca de arroz, casca de coco, madeira, entre outras), faz-se uso dos processos termoquímicos. A biomassa é submetida à acção do calor até transformá-la em compostos mais simples (PINHEIRO et. al. , 2006). A madeira é composta basicamente de carbono, oxigénio, água, hidrogénio, nitrogénio e sais minerais (OLIVEIRA et. al. , 1980), constituindo-se num dos componentes da biomassa de maior uso energético, por possuir características atraentes tais como produtividade, qualidade e massa específica adequada, além do seu baixo custo (PINHEIRO et. al , 2006). O processo da decomposição térmica pode resultar em destilação seca, quando realizado sob completa ausência de ar, recuperando-se todos os produtos provenientes da carbonização e obtendo-se o carbono fixo em forma de carvão vegetal. Quando a queima ocorre ao ar, a madeira se transforma em fumos, restando cinzas ou óxidos minerais (GOMES et. al., 1980). Segundo Pinheiro et. al. (2006, s/d), a carbonização é um processo em que a madeira é submetida a aquecimento entre 450ºC e 550ºC em ambiente fechado, com pequena quantidade ou exclusão total de ar e durante o qual são libertados gases, vapores de
2.1. 3 Aplicação do Carvão Vegetal No quotidiano o carvão vegetal é utilizado como combustível de aquecedores, lareira, churrasqueiras e fogões a carvão, além de abastecer alguns sectores industriais como as siderúrgicas e metalúrgicas. O carvão também é usado na medicina, nesse caso chamado de carvão activado oriundo de determinadas madeiras de aspecto mole e não resinosas. O carvão também se destaca na condução de oxigénio e um eficiente disseminador de toxinas. Diante de várias indicações positivas do carvão pode-se destacar o seu uso no tratamento de dores estomacais, mau hálito, aftas, gases intestinais, diarreias infecciosas, disenteria hepática e intoxicações.
2. 2 Temperatura Podemos dizer que a sensação de frio ou quente medida pela pele humana. Por exemplo se tivermos duas barras, uma metálica e outra de madeira, as indicações da nossa pele é de que a barra metálica é mais fria que a de madeira. Isto é, a barra de madeira é mais quente. Esta forma de entender a temperatura envolve muita subjectividade na sua interpretação deixando margem de algumas explicações que não são explicadas apenas pela sensação da pele humana. Sob ponto de vista da Termodinâmica microscópica, o conceito de temperatura está relacionado com a energia cinética das moléculas do corpo. Sendo assim, “a temperatura é a propriedade da matéria (ou sistema) que indica o nível da concentração da energia em cada uma das moléculas da mesma ” (BUSC (EP), 1997:287). Temperatura de um corpo “é uma medida da agitação média dos corpúsculos que o constituem. Quanto maior for a agitação ou o movimento dos corpúsculos, maior será a temperatura do corpo”. (CAVALEIRO & BELEZA, 1997:21) A temperatura de uma substância indica o seu estado térmico e a sua habilidade de trocar energia com outras substâncias que esteja em comunicação térmica. Neste sentido, uma substância a uma temperatura mas alta pode ceder calor a outra a uma temperatura mais baixa. Porem está condutibilidade térmica de um corpo para o outro ou de um sistema para outro, depende da natureza do material em que os corpos ou sistemas são constituídos.
2. 3 Calor Quando colocamos dois objectos (ou sistemas) em contacto a temperaturas diferentes, constatamos uma diminuição da temperatura do objecto mais quente e um aumento da temperatura do mais frio, até que os dois objectos alcancem a mesma temperatura, estabelecendo-se assim o equilíbrio térmico. **2. 4 Capacidade Térmica de um Corpo e Calor Específico de uma Substância
2.6 Revisão da literatura O calor é pois a energia em trânsito; em outras palavras, calor é a energia transferida de um corpo para o outro quando entre eles existe uma diferença de temperatura. Todos os corpos, aumentam ou diminuem a sua temperatura, quando aquecidos ou arrefecidos. A subida da temperatura de um corpo ocorre quando este recebe calor em virtude do desequilíbrio térmico que faz com que um sistema a temperatura baixa em contacto com um outro que está a alta temperatura, a energia flua no sentido do sistema de baixa temperatura. 2.6.1 Procedimentos para prática:
6.1 Conclusão O autor ao chegar a esta fase da pesquisa considera que atingiu os seus objectivos, uma vez que conseguiu descrever os processos físicos que ocorrem na produção do carvão vegetal. Envolveu a comunidade e produtores de carvão vegetal em acções sobre a preservação do meio ambiente. 6. 1 .2 Em relação aos problemas: Como produzir carvão vegetal sem grandes prejuízos para o meio ambiente? Que actividade pode ser realizada para explicar o aluno sobre a física que está por detrás da produção de carvão vegetal? O autor trabalhou com os produtores de carvão vegetal de modo a aderir no uso do modelo de forno fixo, dado a sua vantagem no que se refere ao aumento de produtividade. Também trabalhou com os mesmos no sentido substituir no mínimo três plantas novas no lugar de uma árvore abatida, de modo a manter o meio ambiente protegido por muito mais tempo. 6.1.3 Lições Sobre o Meio Ambiente De um modo geral, para se produzir carvão vegetal, recorre-se ao abate de árvores, onde por sua vez, causamos a desertificação na terra, na combustão da madeira e de combustíveis fósseis, produzem-se gases tais como: Dióxido de Carbono (CO 2 ) e Ácido nítrico (HNO 3 ) , gases estes que são responsáveis do efeito estufa. É importante referir que os gases emitidos na combustão da madeira não influenciam nos impactos negativos causados ao meio ambiente, apenas o abate das árvores é que provoca o desflorestamento e a consequente desertificação e erosão dos solos. De modo a minimizar este fenómeno é necessário que optemos em parte pelo uso de fontes renováveis, desde que se faça o correcto uso, como é o caso de carvão vegetal, devido a abundância da sua matéria-prima. É importante que se observe algumas regras no que se refere ao abate das árvores, o que não tem se verificado nos distrito. Daí, podemos relacionar estas ocorrências, aos fenómenos físicos, temperatura e calor, o que por sua vez podemos associar estes fenómenos ao efeito estufa no sentido negativo (aquecimento global), dado este, estar directamente ligado com o aumento global da temperatura da terra.
Cronograma de actividades Actividades Desenpenhadas Maio (de 03-17) Elaboração do projecto 04 Levantamento biográfico 07 Trabalho em campo 12 Apresentar dados 13 Discução de dados 14 Redacção final 15 Entrega do trabalho 17 Orçamento Transporte 70 Mt Digitação 150 Mt Outras despesas 8 0 Mt Total 300 Mt
Apêndice APÊNDICE I – Roteiro de Inquérito Administrado aos Produtores de Carvão Vegetal. Objectivos do Questionário
