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Orientador: Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Coorientador: Prof. Dr. Umberto Klock, Prof. Dr. Alan Sulato de Andrade, Profa. Dra. Elaine Cristina Lengowski Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 06/05/2022 Inclui referências Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: O uso de materiais nanoestruturados para diversos usos vem apresentando grande destaque e, no âmbito de compostos renováveis, as nanoceluloses, tem se posicionado como promissores alternativos para produção de diferentes materiais industrializados. Este polímero natural tem recebido grande atenção nos últimos anos devido às destacadas propriedades oferecidas pela sua estrutura cristalina de natureza orgânica produzida através de fontes renováveis. Este trabalho teve como objetivo caracterizar filmes produzidos com suspensões de celulose nanofibrilada (CNF) com adição de celulose microcristalina (CMC) em diferentes concentrações (5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 % e 30 % m:m). Os filmes produzidos passaram por caracterização para determinação das propriedades morfológicas, físicas, químicas, térmicas e mecânicas. Os resultados indicam o aumento no índice de cristalinidade de acordo com o aumento da incorporação da CMC, passando de um valor em S0 de 76,91 % a S30 de 82,98 %, equivalente a um ganho porcentual de 7 %. A análise estatística mostrou uma alta correlação positiva entre o aumento do índice de cristalinidade com o aumento do potencial Zeta, a estabilidade térmica, o ângulo de contato, a rugosidade, a microdureza e o modulo de elasticidade. Houve também uma correlação negativa com a taxa de desgaste e o arrebentamento. Através da análise morfológica (MET) se expôs aumento nos diâmetros das estruturas nas suspensões quando as proporções de CMC foram aumentadas. A análise MEV exibiu filmes de estrutura compacta com formação de pontos aglomerados. A espessura dos filmes foi incrementada com a adição de CMC, contrário às densidades que diminuíram em filmes com presença de microcristais. A análise de potencial Zeta nas suspensões evidenciou que as amostras S20, S25 e S30 podem ser consideradas moderadamente estáveis. A estabilidade térmica dos filmes incrementou de acordo as quantidades de CMC adicionadas na matriz CNF. Os filmes nanoestruturados apresentaram destacado comportamento tribológico contra o desgaste em condições secas quando comparados a filmes de origem sintético. A rugosidade superficial média foi influenciada diretamente pelas concentrações de CMC nos filmes, atingindo valores de até três vezes maiores em concentrações de 30% de CMC em comparação com a amostra testemunha. A taxa de desgaste específico dos filmes foi inversamente proporcional às concentrações de CMC, observando-se que para baixas concentrações de CMC (5%), a redução do desgaste foi de 7% em relação à amostra testemunha e ao passar para a maior concentração a redução do desgaste foi ainda mais significativa (até 95% menor o desgaste). Evidenciaram-se valores relacionados com materiais isolantes no estudo da condutividade elétrica. A concentração da carga cristalina influenciou a produção de filmes com valores elevados nas propriedades de modulo de elasticidade e microdureza, evidenciando a importância de entender a fragilidade dos filmes. Os resultados obtidos demostraram que os filmes podem ser utilizados como revestimentos de reforço sobre diferentes materiais. Abstract: The use of nanostructured materials for various uses has been highlighted, and in the context of renewable compounds, nanocelluloses have been positioned as promising alternatives for producing different industrialized materials. This natural polymer has received significant attention in recent years due to the outstanding properties offered by its crystalline structure of organic nature produced through renewable sources. This work aimed to characterize films produced with suspensions of nanofibrillated cellulose (NFC) with the addition of microcrystalline cellulose (MCC) at different concentrations (5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, and 30 % m:m). The films produced underwent characterization to determine the morphological, physical, chemical, thermal, and mechanical properties. According to the increase in MCC incorporation, results indicate an increase in crystallinity index from (S0) 76.91% to (S30) 82.98%, equivalent to a percentage gain of 7%. Statistical analysis showed a high positive correlation between the increase in the crystallinity index with the increase in zeta potential, thermal stability, contact angle, roughness, microhardness, and modulus of elasticity. There was also a negative correlation between wear rate and burst. Through the morphological analysis (TEM), an increase in diameters of the structures in suspensions was exposed when proportions of MCC were increased. The SEM analysis showed films of compact structure with the formation of clustered points. The films' thickness was increased with the addition of MCC, contrary to the densities that decreased in films with the presence of microcrystals. The zeta potential analysis in the suspensions showed that samples S20, S25, and S30 could be considered moderately stable. The thermal stability of the films increased according to the amounts of MCC added to the NFC matrix. The nanostructured films showed outstanding tribological behavior against wear in dry conditions compared to films of synthetic origin. The average surface roughness was directly influenced by MCC concentrations in the films, reaching values up to three times higher at concentrations of 30% of MCC compared to the control sample. The specific wear rate of the films was inversely proportional to the concentrations of MCC, noting that for low concentrations of MCC (5%), the wear reduction was 7% about the control sample, and when moving to the highest concentration, the Wear reduction was even more significant (up to 95% less wear). Values related to insulating materials were evidenced in the study of electrical conductivity. The concentration of the crystalline charge influenced the production of films with high values in the properties of modulus of elasticity and microhardness, evidencing the importance of understanding the fragility of the films. The results showed that the films could be used as reinforcement coatings on different materials.

Orientador: Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Coorientadores: Dr. Fernando Augusto Ferraz, Prof. Dr. Ivan Crespo Silva Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 12/11/2020 Inclui referências: p. 113-118 Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: A espécie Bactris gasipaes Kunth (pupunheira) foi introduzida no estado do Paraná na década de 1980 com objetivo experimental. Na década de 1990, iniciou-se o cultivo da B. gasipaes para produção comercial de palmito, com a aceitação do produto no mercado o cultivo da espécie na região cresceu substancialmente. Na colheita do palmito é gerada grande quantidade de biomassa não aproveitável ficando sem uso e destinação comercial. Portanto, o objetivo deste trabalho foi analisar o potencial energético da biomassa residual da espécie B. gasipaes resultante do corte do palmito no litoral do estado do Paraná (PR). O trabalho foi efetuado na estação experimental do Instituto de Desenvolvimento Rural do Paraná - IAPAR - EMATER (IDR - Paraná), onde foram selecionadas três (3) locais com cultivo de B. gasipaes para produção de palmito. A biomassa das pupunheiras foi dividida em estipe, bainha e folha, as quais foram pesadas em campo e retiradas amostras para realização do estudo. O material coletado foi transportado ao Laboratório de Energia de Biomassa na Universidade Federal do Paraná (UFPR), onde foi preparado e separado para realização das análises físicas, químicas e energéticas. Modelos matemáticos foram ajustados para estimar a produção de biomassa das plantas utilizadas neste estudo. A biomassa do estipe também foi avaliada quanto a influência da degradação natural ao longo do tempo, na sua qualidade energética. A biomassa seca total estimada foi de 31,82; 24,97 e 46,25 ton ha-1 paras os locais 1, 2 e 3 respectivamente. Entre os materiais usados no estudo, o estipe é o componente com a maior contribuição no fornecimento de biomassa verde e a folha é o componente com maior contribuição no fornecimento de biomassa seca. A folha apresentou as maiores médias para poder calorífico superior, poder calorífico inferior na umidade recebida, lignina, produtividade energética e menores teores de umidade, sendo o componente mais indicado para obtenção direta de energia, inversamente, o estipe foi o componente menos indicado para esta finalidade. Nas análises de termogravimetria em atmosferas de nitrogênio e ar sintético, a folha apresentou maior estabilidade térmica dos que os demais componentes analisados. O estipe apresentou maior inflamabilidade e combustibilidade e menor estabilidade térmica. A degradação natural do estipe de B. gasipaes das plantas analisadas não influenciou nos valores médios para poder calorífico superior, em relação ao material não degradado, não afetando sua qualidade energética. Entretanto a perda de massa ao longo do tempo foi bem acentuada, afetando diretamente a produtividade energética dos estipes, diminuindo a quantidade de energia produzida. Abstract: The species Bactris gasipaes Kunth (pupunheira) was introduced in the state of Paraná in the 1980s for experimental purposes. In the 1990s, the cultivation of B. gasipaes for the commercial production of heart of palm began, with the acceptance of the product on the market, the cultivation of the species in the region grew substantially. In the heart of palm harvest, a large amount of unusable biomass is generated, remaining unused and commercially destined. Therefore, the objective of this work was to analyze the energetic potential of the residual biomass of the species B. gasipaes resulting from the cut of the heart of palm on the coast of the state of Paraná (PR). The work was carried out at the experimental station of the Institute of Rural Development of Paraná - IAPAR - EMATER (IDR - Paraná), where three (3) sites with B. gasipaes cultivation for palm heart production were selected. The biomass of the peach palm trees was divided into stipe, sheath and leaf, which were weighed in the field and samples were taken to carry out the study. The collected material was transported to the Biomass Energy Laboratory at the Federal University of Paraná (UFPR), where it was prepared and separated for physical, chemical and energy analysis. Mathematical models were adjusted to estimate the biomass production of the plants used in this study. Stipe biomass was also assessed for the influence of natural degradation over time, on its energy quality. The estimated total dry biomass was 31.82; 24.97 and 46.25 ton ha-1 for sites 1, 2 and 3 respectively. Among the materials used in the study, stipe is the component with the greatest contribution to the supply of green biomass and the leaf is the component with the greatest contribution to the supply of dry biomass. The leaf presented the highest averages for higher heating value, net calorific value in the received humidity, lignin, energy productivity and lower moisture content, being the component most suitable for obtaining direct energy, conversely, the stipe was the least suitable component for this goal. In the thermogravimetry analyzes in atmospheres of nitrogen and synthetic air, the sheet showed greater thermal stability than the other components analyzed. The stem showed greater flammability and combustibility and less thermal stability. The natural degradation of the B. gasipaes stipe of the analyzed plants did not influence the average values for higher heating value, in relation to the non-degraded material, not affecting its energy quality. However, the loss of mass over time was quite accentuated, directly affecting the energy productivity of the stipes, decreasing the amount of energy produced.

Orientador: Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Coorientadores: Prof. Dr. Julio Eduardo Arce, Profa. Dra. Silvana Heidemann Rocha, Prof. Dr. Alexandre Behling Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 30/10/2020 Inclui referências: p. 462-482 Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: Programas, mecanismos e instrumentos (PM&I) existentes para análise e avaliação da sustentabilidade e desenvolvimento sustentável de sistemas de gestão privada e de governança pública, não há modelos de integração das dimensões de sustentabilidade de modo sistemático, objetivo e livre da subjetividade humana. Muitos desses métodos não avaliam os produtos, não são integrados e analisam somente as dimensões de sustentabilidade de modo individual, isolado e com elevada influência dos valores de julgamento pessoal. Não há modelos objetivos para a valoração das ações socioambientais adicionais e de externalidades socioambientais de um produto, do seu valor agregado e da contribuição do produto ao desenvolvimento sustentável local ou global. A motivação desta pesquisa foi desenvolver o índice integrado de sustentabilidade de produto (IISPRO) por diferentes métodos de abordagem e integração. Para esta pesquisa foram consideradas as bases da Avaliação da Sustentabilidade do Ciclo de Vida (ASCV), em produtos florestais; dos PM&I para sustentabilidade e a harmonização de seus indicadores de desenvolvimento sustentável. Os produtos considerados foram Celulose de Fibra Longa de Pinus sp (CKB-FL), Celulose de Fibra Curta Eucalyptus sp (CKB-FC) e a Energia de Biomassa Florestal e Licor de Celulose (EBFL-Puma), desde a produção das mudas até a expedição do produto final em uma organização florestal no estado do Paraná. Para os cálculos do IISPRO foi desenvolvida a escala de performance com base na evolução positiva ou negativa dos dados e indicadores. Com históricos de escalas temporais e espaciais foram calculados os Índice de Performance Ambiental do Produto (IPAP), Índice de Performance Social do Produto (IPSP), Índice de Performance Econômica do Produto (IPEP) e cujo somatório desses índices compõe o IISPRO, sendo "zero" a pior performance e "um" a melhor performance em sustentabilidade. Diante da ausência de modelos de integração das adicionalidades, das externalidades e dos aspectos da sustentabilidade de um produto, foram equacionados cinco modelos de cálculo do IISPRO, que podem ser ajustados às diferentes realidades de cada produto e organização. O IISPRO dos produtos pode ser calculado por um dos seis métodos estabelecidos de abordagem e integração, M1 a M5 GI. Os modelos apresentaram evoluções na qualidade da integração das dimensões em sustentabilidade, o M1permitiu a integração inicial da sustentabilidade; o M2 calculou a integração por meio das áreas de impacto e sustentabilidade; o M3 ajustou as áreas por meio de ponderações; o M4 estabeleceu nova metodologia para cálculo do Valor da Socioambiental Adicional (VASA); o M5 calculou o valor das externalidades socioambiental de um produto e o M5 GI calculou o impacto do produto sobre o desenvolvimento sustentável por meio do índice de impacto gravitacional (GI). Os métodos de cálculo do IISPRO desenvolvidos nesta pesquisa se mostraram eficientes, inovadores e adequados e também permitiram o cálculo da contribuição do produto ao desenvolvimento sustentável, sendo que a CKB-FC apresentou os resultados de maior impacto potencial. Esta pesquisa se constitui em uma primeira abordagem, espera e sugere-se sua continuidade com aprofundamento para a integração das dimensões em sustentabilidade e desenvolvimento sustentável. Abstract: Programs, mechanisms, and instruments (PM&I) that exist for analyzing and evaluating sustainability and sustainable development of private management, and public governance systems, there are no models for integrating the dimensions of sustainability in a systematic, objective and free from human subjectivity. Many of these methods do not evaluate the products, are not integrated, and analyze only the dimensions of sustainability in an individual, isolated and highly influenced by the values of personal judgment. There are no objective models for the valuation of additional socio-environmental actions (VASA) and socio-environmental externalities of a product, also, there is no method to calculate the added value and the product's contribution to local or global sustainable development. The motivation for this research was to develop the integrated product sustainability index (IPSI) by different methods of approach and integration. For this research, the bases of the Life Cycle Sustainability Assessment (ASCV) were considered, in forest products; of PM&I for sustainability and the harmonization of its sustainable development indicators. The products considered were Pinus sp Long Fiber Cellulose (CKB-FL), Eucalyptus sp Short Fiber Cellulose (CKB-FC), and the Energy of Forest Biomass and Cellulose Liquor (EBFL-Puma), from seedling production to the shipment of the final product in a forest organization in the state of Paraná. For the IPSI calculations, a performance scale was developed based on the positive or negative evolution of the data and indicators. With historical temporal and spatial scales, the Environmental Product Performance Index (EnPPI), Social Product Performance Index (SoPPI), Economic Product Performance Index (EcoPPI), and the sum of these indices make up the IPSI, being " zero "the worst performance and" one "the best sustainability performance. In view of the absence of integration models for additionalities, externalities, and aspects of the sustainability of a product, five IPSI calculation models were considered, which can be adjusted to the different realities of each product and organization. The IPSI of the products can be calculated by one of the six established methods of approach and integration, M1 to M5 GI. The models showed improvements in the quality of the integration of dimensions of the sustainability, the M1 allowed the initial integration of sustainability; M2 calculated integration through the areas of impact and sustainability; M3 adjusted the areas by weighting; M4 established a new methodology for calculating the Additional Social and Environmental Value (VASA); M5 calculated the value of a product's socioenvironmental externalities and M5 GI calculated the product's impact on sustainable development using the gravitational impact index (GI). The IPSI calculation methods developed in this research proved to be efficient, innovative and adequate. It has allowed also the calculation of the product's contribution to sustainable development, with the CKB-FC presenting the results with the greatest potential impact in all methods. This research constitutes a first approach, it is expected and it is suggested its continuity with deepening for the integration of the dimensions in sustainability and sustainable development.

Orientador: Prof. Dr. Dimas Agostinho Silva Coorientadores: Prof. Dr. Vsevolod Myrmine e Dr. Fernando Augusto Ferraz Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 16/09/2020 Inclui referências: p. 133-147 Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: Este estudo teve por objetivo principal a utilização da cinza de origem florestal como material orgânico na geração de poros em materiais cerâmicos, focando na utilização em microfiltração. Foram utilizadas argilas do tipo Ilita e Caulinítica e três origens de cinzas de biomassa. Para verificar a porosidade e a resistência mecânica foi empregado o planejamento composto central com triplicata no ponto central para direcionar a pesquisa e os valores obtidos foram tratados estatisticamente com ANOVA e foi aplicado teste de Tukey, com 5% de significância. As matérias-primas foram caracterizadas por testes de granulometria, análise química imediata (AQI) nas cinzas, difração de raios-x (DRX), fluorescência de raios-x (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersiva (EDS), análises termogravimétricas (TGA e DTG) e após a obtenção dos matérias cerâmicos porosos realizou-se a caracterização das propriedades físico, química e mecânicas. As composições tiveram variações nas concentrações de cinza de biomassa de 8,5% até 31,5%, com velocidade de queima dos materiais foi de 1ºCmin-1 até a temperatura para cada composição que variou entre 893ºC e 1057ºC nas composições feitas com a argila Ilita e entre 935ºC e 1165ºC para as composições produzidas com argila caulinítica. O tamanho dos poros foi determinado pelo software Imagej. Os materiais cerâmicos vermelhos obtiveram tamanho de poros médios que variou entre 1,15?m e 1,43?m, enquanto que nas cerâmicas brancas os resultados variaram entre 1,18 ?m e 2,45?m. A porosidade aparente dos materiais cerâmicos finais variou de 28,44% a 42%, com resistência mecânica variando de 4,83MPa até 13,46MPa. Nos materiais cerâmicos produzidos com argila caulinítica, a porosidade aparente variou entre 37,10% e 50,64%, com as resistências mecânicas variando entre 5,06MPa e 7,87MPa. Após a realização de ensaios de microfiltração utilizando-se as membranas filtrantes produzidas em forma de discos, os resultados foram promissores, de onde se conclui que é viável a utilização das cinzas de biomassa na geração de poros em materiais cerâmicos. Abstract: The main objective of this study was to use the ash with organic material in the generation of pores in ceramic materials, focusing on the use in microfiltration. Ilita and Kaolinitic clays and three types of biomass ash were used. The central composite planning with triplicate was used at the central point to direct the research and the values obtained were statistically treated with ANOVA and tukey test was applied, with 5% significance. The raw materials were characterized by granulometry tests, immediate chemical analysis (AQI) in the ashes, x-ray diffraction (XRD), x-ray fluorescence (FRX), scanning electron microscopy (SEM), dispersive energy spectrometry (EDS), thermogravimetric analyses (TGA and DTG) and after obtaining porous ceramic materials, the physical, chemical and mechanical properties were characterized. The compositions had variations in biomass ash concentrations from 8.5% to 31.5%, with the burning speed of the materials was from 1ºCmin-1 to the temperature for each composition that varied between 893ºC and 1057ºC in the compositions made with Ilita clay and between 935ºC and 1165ºC for the compositions produced with kaolinic clay. Pore size was determined by Imagej software and red ceramic materials obtained average pore size ranging from 1.15 ?m to 1.43 ?m, whereas in white ceramics the results ranged from 1.18 ?m to2.45 ?m. The apparent porosity of the final ceramic materials ranged from 28.44% to 42%, with mechanical resistance ranging from 4.83 MPa to 13.46 MPa. In ceramic materials produced with kaolinitic clay, apparent porosity varied between 37.10% and 50.64%, with mechanical resistances ranging from 5.06 MPa to 7.87 MPa. After performing microfiltration tests using the filter membranes produced in the form of discs, the results were promising, from which it is concluded that it is feasible to use biomass ash in the generation of pores in ceramic materials.

Orientador: Prof. Dr. Romano Timofeiczyk Junior Coorientadores: Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva, Prof. Dr. Jandir Ferrera de Lima, Dr. João Carlos Garzel Leodoro da Silva Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 03/09/2020 Inclui referências: p. 105-120 Área de concentração: Economia e Política Florestal Resumo: Este trabalho teve como objetivo analisar a viabilidade econômica na geração distribuída e compartilhada de energia elétrica por indústrias de produtos de madeira, utilizando como fonte a biomassa florestal. Os dados utilizados tiveram origem em pesquisa de campo, coletados com aplicação de questionário junto às indústrias do município de Guarapuava (PR) e fonte secundária. Em termos de método de pesquisa, se fez uso de combinação de métodos. A análise fatorial exploratória foi utilizada para redução do conjunto de variáveis em fatores. A adequação da análise fatorial foi auferida por meio da estatística de Kaiser-Meyer-Olkin (KMO) e teste de esfericidade de Bartlett. A extração do número de fatores se fez por meio de Análise dos Componentes Principais. O número de fatores foi determinado pelo critério de Kaiser e gráfico Scree e o método de rotação foi o ortogonal Varimax. A análise de conglomerados foi utilizada para determinar agrupamentos de empresas. Elaborou-se matriz de dissimilaridade por distância quadrática euclidiana, o algoritmo de agrupamento foi o hierárquico (método Ward), o número de agrupamentos foi determinado pela observação das variações percentuais de heterogeneidade e análise de dendrograma. Para a análise de viabilidade econômica, utilizou-se o Valor Presente Líquido, Taxa Interna de Retorno, Razão Benefício Custo e Pay-back descontado, com Taxa Mínima de Atratividade de 9%. Os resultados mostraram a existência de três diferentes agrupamentos de empresas, porém nem todos com perfil para participar de consórcio contratual para geração de energia elétrica. Identificouse existência de viabilidade econômica na geração distribuída (GD) e compartilhada de energia elétrica, com uso de biomassa florestal (industrial) como combustível, contudo, entre os projetos estudados com potência de geração de 0,75MW, 1,00MW, 2,25MW e 2,50MW, apenas os dois maiores mostraram-se viáveis sob o ponto de vista econômico. Conclui-se que a isenção de ICMS sobre o consumo de energia elétrica possibilitaria viabilidade econômica para os projetos com potência igual ou inferior a 1MW, organizados sob forma de consórcio, dentro das características definidas na presente pesquisa. Abstract: This work aimed to analyze the economic viability in the distributed and shared generation of electric energy by industries of wood products, using forest biomass as a source. The data used came from field research, collected with the application of a questionnaire from industries in the municipality of Guarapuava (PR) and secondary source. In terms of research method, a combination of methods was used. Exploratory factor analysis was used to reduce the set of variables into factors. The adequacy of the factor analysis was assessed using Kaiser-Meyer-Olkin statistics (KMO) and Bartlett's sphericity test. The extraction of the number of factors was done through Principal Component Analysis. The number of factors was determined by the Kaiser criterion and Scree graph and the rotation method was the orthogonal Varimax. Cluster analysis was used to determine clusters of companies. A dissimilarity matrix was elaborated by Euclidean quadratic distance, the grouping algorithm was hierarchical (Ward method), the number of clusters was determined by observing the percentage variations of heterogeneity and dendrogram analysis. For the analysis of economic viability, the Net Present Value, Internal Rate of Return, Cost Benefit Ratio and discounted Pay-back were used, with a Minimum Attractiveness Rate of 9%. The results showed the existence of three different groupings of companies, but not all with the profile to participate in a contractual consortium for electricity generation. The existence of economic viability in distributed and shared generation was identified, with the use of forest (industrial) biomass as fuel, however, among the projects studied with a generation power of 0.75MW, 1.00MW, 2.25MW and 2.50MW, only the two largest ones proved to be economically viable. It is concluded that the exemption from ICMS on electricity consumption would enable economic viability for projects with power equal to or less than 1MW, organized in the form of a consortium, within the characteristics defined in this research.

Orientador: Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Coorientadores: Prof. Dr. Nelson Yoshihiro Nakajima, Prof(a). Dra. Selma Lopes Goulart Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 27/02/2019 Inclui referências: p. 81-88 Área de concentração: Tecnologia e utilização de produtos florestais Resumo: O aproveitamento energético da madeira e dos coprodutos florestais tem se destacado nos últimos anos tanto em âmbito internacional como nacional, por se caracterizar como uma fonte de energia em potencial, limpa e renovável. Entretanto, na região amazônica ainda é incipiente a quantidade de área plantada para atender a demanda energética, principalmente, devido ao pouco conhecimento sobre quais materiais genéticos apresentam as melhores características para tal finalidade. Nesse sentido, esta pesquisa teve por objetivo avaliar a produção e a qualidade da biomassa de clones de Eucalyptus cultivados na Amazônia Oriental visando o seu emprego energético. Na realização desta pesquisa foram avaliados 10 clones de Eucalyptus aos 55 meses de idade, sendo amostradas seis árvores por material genético para determinar a biomassa aérea (fuste, galhos secos, galhos verdes, casca e folhas), e destas, foram escolhidas três árvores para as análises físicas, químicas e energéticas. Para facilitar a compreensão, esta dissertação foi dividida em dois tópicos principais: I - modelagem do estoque de biomassa e classificação preliminar dos clones de Eucalyptus, em que foram ajustados oito modelos alométricos para a estimativa de biomassa e em seguida os dados foram analisados em delineamento inteiramente casualizado (DIC) com dez tratamentos (clones) e seis repetições (árvores) e as médias comparadas pelo teste de Scott-knott (p

Orientador: Prof. Dr. Nelson Yoshihiro Nakajima Coorientadores: Prof. Dr. Ângelo Augusto Ebling, Prof. Dr. Dimas Agostinho Silva Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 22/02/2019 Inclui referências: p. 97-109 Área de concentração: Manejo Florestal Resumo: No Estado do Pará, informações científicas sobre produção de biomassa seca e estoque de carbono em povoamentos de eucalipto são incipientes. Nesse sentido, justifica-se a realização de estudos nessa região para indicar materiais genéticos que garantam alta produção de biomassa combinada à elevada capacidade de estocar carbono e, também, para indicar qual método estima com maior precisão a biomassa seca e o estoque de carbono. Os principais objetivos deste estudo foram comparar a produção de biomassa e o estoque de carbono de diferentes componentes aéreos, entre materiais genéticos de Eucalyptus, por análise univariada e agrupá-los com análise multivariada; e investigar se equações alométricas desenvolvidas por rede neural artificial (RNA) estimam com maior precisão a biomassa seca e o estoque de carbono dos componentes aéreos, em comparação com as estimativas feitas por equações desenvolvidas por regressão não linear. Foram analisados dez materiais genéticos de Eucalyptus aos 4,6 anos de idade, sendo coletadas seis árvores amostras por material genético, totalizando 60 árvores para a estimativa da biomassa seca e do carbono orgânico dos diferentes componentes aéreos pelo método destrutivo. A análise de agrupamento hierárquico foi aplicada para agrupar os materiais genéticos com os dados multivariados, testando-se diferentes combinações de medidas de similaridade com métodos aglomerativos. Para o desenvolvimento das equações alométricas por componente, foi utilizada regressão não linear e rede neural artificial, sendo utilizados como variáveis preditoras o diâmetro com casca a 1,30 m de altura (dapcc) e a altura total (ht), além dos materiais genéticos na RNA. Observouse que a distância de Canberra, combinada com as médias não ponderadas de grupos pareados, proporcionou a melhor combinação para o agrupamento dos materiais genéticos. O grupo 2 formado pelos materiais genéticos C-408, C-455 e C-479, apresentou estatisticamente maiores quantidades de biomassa e de carbono nos componentes lenho, total, tronco e copa. As equações desenvolvidas com rede neural artificial foram mais precisas apenas para a estimativa da biomassa seca e do carbono estocado nas folhas, nos galhos vivos e na copa. Já as equações desenvolvidas por regressão não linear forneceram estimativas mais precisas da biomassa seca e do carbono estocado nos componentes galhos secos, casca, lenho, total e tronco. Apenas com a utilização do dapcc gerou-se equações mais precisas da biomassa seca e do carbono estocado nas folhas e na casca, contudo, a inclusão da ht aumentou a precisão das estimativas nos componentes galhos secos, galhos vivos, lenho, total, copa e tronco. Palavras-chave: Modelagem alométrica. Produção de biomassa. Rede neural artificial. Regressão não linear. Sequestro de carbono. Abstract: In the State of Pará, scientific information about production of dry biomass and carbon stock in eucalypt stands are incipient. In this sense, it is justified to carry out studies in this region to indicate genetic materials that provide high biomass production combined with the high capacity to stock carbon and to indicate which method estimates the dry biomass and the carbon stock more accurately. The main objectives of this study were to compare the biomass production and the carbon stock of different aboveground components among Eucalyptus genetic materials by univariate analysis and group them with multivariate analysis, and to investigate if allometric equations developed by artificial neural network (ANN) estimate accurately the dry biomass and the carbon stock of the aboveground components compared to the estimates made by equations developed by nonlinear regression. Ten genetic materials of Eucalyptus were analyzed at the 4.6 years of age and six sample trees were collected per genetic material totaling 60 trees for the estimation of dry biomass and organic carbon of the different aboveground components, by the destructive method. Hierarchical clustering analysis was applied to group the genetic materials with the multivariate data, testing different combinations of similarity measures with agglomerative methods. For the development of the allometric equations per components nonlinear regression and artificial neural networking were used, using as predictor variables the diameter with bark at 1.30 m from the ground (dbhwb) and the total height (ht), besides the genetic materials in ANN. It was observed that the Canberra distance combined with the unweighted pair group method with arithmetic mean provided the best combination for clustering of genetic materials. The group 2 formed by genetic material C-408, C-455 and C-479 presented statistically higher amounts of biomass and carbon in the stem wood, total, bole and crown components. The equations developed with artificial neural network were more accurate only for the estimation of the dry biomass and the carbon stocked in the leaves, living branches and the crown. In addition, the equations developed by nonlinear regression provided more accurate estimates of the dry biomass and carbon stocked in the dead branch, bark, stem wood, total and bole components. The use of only dbhwb were generated more precise equations of dry biomass and carbon stocked in the leaves and bark, however, the inclusion of ht increased the precision of the estimates in the dead branches, living branches, stem wood, total, crown and bole components. Keywords: Allometric modeling. Biomass production. Artificial neural network. Nonlinear regression. Carbon sequestration.

Orientador: Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Coorientadores: Dr. Edson Alves de Lima, Profa. Dra. Mayara Elita Carneiro, Prof. Dr. Pedro Henrique Gonzalez de Cademartori Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 28/03/2019 Inclui referências: p. 72-75 Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: O setor florestal gera um volume significativo de resíduos, tanto nas operações florestais e industriais de madeira, fato que vai contra ao novo contexto mundial de produção sustentável. Para minimizar os danos ambientais causados pelo baixo rendimento do setor florestal novos produtos devem ser desenvolvidos. Outro fato importante no contexto da sustentabilidade é o aumento do uso de combustíveis renováveis como fonte de energia. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da utilização de lignina kraft subproduto da indústria de polpa e papel como aditivo na produção de briquetes a partir de biomassa residual de paricá e pinus. No estudo foi realizado a caracterização química e energética das matérias-primas, um pré-estudo para a definição dos parâmetros de briquetagem e a produção e caracterização dos briquetes de paricá e pinus com diferentes proporções de lignina kraft ( 1 ,2 e 3 %). A lignina utilizada no estudo apresentou elevado poder calorífico (6.000 kcal kg-1), porém com alto teor de cinzas (1,89%) em comparação as biomassas utilizadas. A temperatura ideal de briquetagem foi determinada em função dos resultados da analise dinâmico mecânico (DMA), a temperatura de transição vítrea foi em torno de 160 °C e a melhor pressão de briquetagem foi de 11,03 MPa. A produção de briquetes a partir desses resíduos com adição de lignina kraft apresentou ganho nas propriedades físicas e mecânicas. No entanto não houve ganho elevado no poder calorífico. Palavras-chave: Briquetes. Lignina kraft. Paricá. Pinus. Abstract: The timber industry and the forestry sector generate a significant amount of waste, a fact that goes against the new world context of sustainable production. To minimize the environmental damage caused by the low yield of the forestry sector new products must be developed. Another important fact in the context of sustainability is the increased use of renewable fuels as an energy source. The objective of this work was to study the effect of the use of kraft lignin by-product of the pulp and paper industry as an additive in the production of briquettes from residual biomass of parica and pinus. In the study the chemical and energetic characterization of the raw materials, a pre-study for the definition of the briquetting parameters and the production and characterization of parica and pinus briquettes with different ratios of kraft lignin (1, 2 and 3%) were carried out. The lignin used in the study presented good energy characteristics, such as high calorific value (6000 kcal kg-1), but with high ash content (1.89%) compared to the biomass used. The ideal briquetting temperature was determined based on the results of the mechanical dynamic analysis (DMA), the glass transition temperature was around 160 ° C and the best briquetting pressure was 11.03 MPa. The production of briquettes from these residues with addition of kraft lignin presented gain in the physical and mechanical properties. However, there was no elevated gain in calorific value. Keywords: Briquettes. Lignin kraft. Parica. Pinus.

Orientador: Prof. Dr.: Dimas Agostinho da Silva Coorientadores: Dr. Fernando Augusto Ferraz e Dr. Edson Alves de Lima Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 25/02/2019 Inclui referências: p. 61-67 Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: A indústria madeireira é caracterizada por produzir grandes quantidades de resíduos através do processo de beneficiamento da madeira. Esses resíduos, se depositados em locais inadequados, podem causar impactos ambientais irreversíveis. Diante desta problemática, o presente trabalho teve por objetivo produzir e avaliar briquetes de resíduos da indústria de lâminas da madeira de Schizolobium parayba var. amazonicum (Huber ex Ducke) Barneby no através de suas propriedades. Para tal, foi adotado um esquema fatorial que intercalava os parâmetros através de diferentes pressões (1000, 1300 e 1600 psi), temperaturas (100, 130 e 160°C) e granulometrias (40, 60 e 80 mesh). Foram produzidos briquetes de alburno e cerne da madeira. Foram realizadas análises das propriedades mecânicas, químicas e energéticas dos briquetes, visando caracterizar esse biocombustível. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que briquetes submetidos a maiores temperaturas, as partículas apresentaram-se mais próximas, menor quantidades de espaços vazios e consequentemente, apresentaram maior resistência a compressão e menor incidência de finos. Com relação a caracterização energética, os briquetes de cerne apresentaram maior poder calorifico, porém, a análise química imediata, com exceção das cinzas, os briquetes de cerne e alburno os resultados foram semelhantes. A análise de agrupamento mostrou que a temperatura foi a variável que mais influenciou nas propriedades de briquetes. Abstract: The timber industry is characterized by producing large amounts of waste through wood processing. Such waste can cause irreversible environmental impacts, if deposited in unsuitable places. In view of this problem, the aim of this study was to investigate the potential of waste briquettes in the industry of Schizolobium parayba var. amazonicum (Huber ex Ducke) Barneby through their properties. A factorial methodology was used to intercalate the parameters through different pressures (1000, 1300 and 1600 psi), temperatures (100, 130 and 160 ?C) and grain sizes (40, 60 and 80 mesh). Sapwood and heartwood briquettes were produced. Analysis of the mechanical, chemical, thermal energy and morphological properties of the briquettes were carried out, in order to characterize this biofuel. Through Scanning Electron Microscopy it was observed that in briquettes submitted to higher temperatures, the particles were closer, there were smaller amount of enpty holes, and, consequentially higher compressive strengh e less occurrence of fines. Regarding to energetic characterization, wood core briquettes showed higher calorific power although the immediate chemical analysis, except the ashes, demonstrated different results for sapwood and wood core briquettes. By grouping/clustering analysis it was possible to observe that the variable that directly influenced the characteristics of the briquettes was temperature.

Orientador: Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Coorientadores: Dr. Fernando Augusto Ferraz, Prof.ª Dr.ª Lucieli Rossi Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 29/03/2019 Inclui referências: p. 107-117 Resumo: As florestas plantadas fornecem madeira para diversos setores e a indústria de painel é o quarto maior consumidor. A crescente competitividade do mercado, o crescimento da demanda energética, a busca por redução de custos e a preocupação crescente na preservação do meio ambiente, faz com que as empresas utilizem os resíduos gerados no seu processo produtivo como combustível buscando a sustentabilidade no processo industrial. O presente estudo teve por objetivo avaliar propriedades energéticas destes tipos de resíduos gerados numa indústria de painéis no Paraná sendo eles: casca, pó, fibra, partícula, cavaco, lodo e rejeitos do processo. Para esses resíduos de biomassas foram determinadas as propriedades físicoquímicas e energéticas e calculadas as emissões de gases de efeito estufa. Os óxidos presentes nas cinzas das amostras foram caracterizados por espectroscopia de fluorescência de raios X. Foi possível verificar a tendência de formação de escórias e incrustações além da determinação da faixa de temperatura de fusão das cinzas. Além dos resíduos individualizados, foram analisadas composições entre os resíduos para avaliar a eficiência energética. Os resultados das avaliações mostrou que os resíduos gerados na indústria de painéis podem ser utilizados como fonte de energia; o aumento no consumo das biomassas dos grupos rejeito de processo, pó e fibra melhora a eficiência energética. Abstract: Planted forests provide wood for several sectors and the panel industry is the fourth largest consumer. The increasing competitiveness of the market, the growth of energy demand, the search for cost reduction and the growing concern for the preservation of the environment, means that companies use the waste generated in their production process as a fuel seeking sustainability in the industrial process. The purpose of this study was to evaluate the energetic properties of these types of residues generated in a panel industry in Paraná, such as: bark, powder, fiber, particle, chip, sludge and tailings. For these biomass residues the physicochemical and energy properties were determined and the greenhouse gas emissions calculated. The oxides present in the ashes of the samples were characterized by X-ray fluorescence spectroscopy. It was possible to verify the tendency of formation of slag and incrustations besides the determination of the melting temperature range of the ashes. In addition to the individualized residues, compositions were analyzed among the residues to evaluate energy efficiency. The results of the evaluations showed that the waste generated in the panel industry can be used as an energy source; the increase in biomass consumption of the process waste, powder and fiber groups improves energy efficiency.

Orientador: Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Coorientadores: Prof. Ph.D. Carlos Roberto Sanquetta, Dr. Fernando Augusto Ferraz Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 28/02/2018 Inclui referências: p.94-104 Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: A geração de energia a partir da biomassa florestal é cada vez mais comum, entretanto, para as florestas de acácia-negra algumas questões merecem destaque, tal como: os estoques de biomassa florestal e sua qualidade para fins energéticos são afetados pelo local de cultivo e pela idade da floresta? Essa pergunta delineou a presente pesquisa a qual teve como objetivo avaliar o efeito do local de cultivo e da idade sobre os estoques de biomassa e de energia e as propriedades energéticas da biomassa da copa, fuste e total, de árvores de Acacia mearnsii De Wild. (acácia-negra). Para esse fim, povoamentos comerciais da espécie foram amostrados em três regiões de cultivo (Cristal, Encruzilhada do Sul e Piratini) no Rio Grande do Sul, com 1 a 10 anos classificados em idade jovem, média inicial, média avançada e madura. Nesses povoamentos foram mensuradas 3.462 árvores em relação as variáveis circunferência à altura do peito e altura total, e dessas, 699 árvores foram selecionadas para a avaliação da biomassa de copa, fuste e total (copa + fuste) e suas propriedades energéticas: densidade básica, teores de carbono orgânico, materiais voláteis, carbono fixo, cinzas e poder calorífico superior. Por meio desse conjunto de dados foram obtidos os estoques de biomassa e de energia. Os efeitos do local de cultivo e da idade dos povoamentos sobre as variáveis foram testados por meio de análise de variância e teste de médias. Para os estoques de biomassa e os estoques energéticos, os resultados indicaram que os fatores local e idade são dependentes, tendo sido constatadas diferenças significantes em todos os povoamentos, exceto para aqueles em idade madura. Em relação a densidade básica da copa e o poder calorífico superior do fuste, os fatores local e idade influenciaram de maneira independente. Para densidade básica (do fuste e total) e os teores de carbono orgânico, materiais voláteis, carbono fixo, cinzas e poder calorífico superior (da copa e total) os fatores local e idade foram dependentes. Os maiores valores para a densidade básica e para o teor de materiais voláteis foram obtidos nos povoamentos mais velhos e nas regiões de Cristal e Piratini. Além disso, foi observada uma tendência crescente desses valores com o aumento da idade. As maiores médias para os teores de carbono orgânico, carbono fixo, cinzas e poder calorífico superior (da copa e total) foram constatadas nos povoamentos mais jovens para as mesmas regiões. Ainda, foi observada uma tendência decrescente dessas médias com o aumento da idade. Para o poder calorífico superior do fuste não foi observada uma tendência definida. Os estoques de biomassa e suas propriedades energética são dependentes do local e da idade. Entretanto, o fator determinante de decisão será a quantidade de biomassa, pois apesar da dependência das propriedades energéticas em relação a idade e o local, todos os povoamentos possuem biomassa com boas propriedades para a produção de energia. Nesse sentido os melhores povoamentos são aqueles em idade madura, pois apresentam os maiores estoques de biomassa e de energia. Palavras-chave: acácia-negra, energia de biomassa, local de cultivo, idade, variáveis energéticas. Abstract: Energy generation from forest biomass has become increasingly common. However, in what concerns to black wattle forests some questions must be asked, such as: are forest biomass stocks and their quality for energy purposes affected by the site of cultivation and forest age? This question outlined the present research, which aimed to assess the effect of the cultivation site and forest age on the biomass and energy stocks as well as the energy properties of the crown, stem and total biomass of Acacia mearnsii De Wild trees (commonly known as black wattle). In that sense, commercial stands of the species were sampled in three growing regions (Cristal, Encruzilhada do Sul and Piratini) in Rio Grande Sul, from 1 to 10 years old classified in young, early mature, semi mature and mature. In these stands, 3,462 trees were measured for chest height and total height. Six hundred and ninety-nine of those trees were selected for the evaluation of crown, stem and total (crown + stem) biomass, and energy properties (basic density, total organic carbon, volatile materials, fixed carbon, ash and gross calorific value). This data set allowed the assessment of the biomass and energy stocks. The effects of the cultivation site and forest age on the variables were tested through analysis of variance and test of means. By taking into account the biomass and energy stocks, the results indicated that site and age are dependent factors, which showed significant differences in all stands, except for those of mature age. These factors independently influenced the basic density of the tree crown and the gross calorific value of the stem. Site and age were dependent factors for basic density (stem and total) and the levels of total organic carbon, volatile materials, fixed carbon, ashes and gross calorific value (crown and total). The highest values for basic density and volatile material were obtained in older stands located in the regions of Cristal and Piratini. In addition, it was observed that these values tend to grow as age increases. The highest averages for total organic carbon, fixed carbon, ash and gross calorific value (crown and total) were found in the younger stands located in the same regions. Moreover, these averages tend to decrease as age increases. No definite trend was observed for the gross calorific value of the stem. The biomass stocks and it's energy properties depends on the site and forest age. However, the decision factor should be the amount of biomass, because despite the dependence of energy properties in relation to age and location, every stands have biomass with good properties to energy production. In that sense, the best stands are those of mature age, which present the largest stocks of biomass and energy. Keywords: black wattle, biomass energy, cultivation site, age, energy variables.

Orientador: Renato Cesar Gonçalves Robert Coorientador: Dimas Agostinho da Silva Coorientador: Nelson Yoshihiro Nakajima Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 26/02/2018 Inclui referências: p. 83-90 Área de concentração: Tecnologia e utilização de produtos florestais Resumo: O trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho operacional e ajustar um modelo além de avaliar o efeito do modal de trabalho no tempo de ciclo operacional efetivo, produtividade, os custos energéticos da extração de Pinus taeda em uma região montanhosa com um conjunto trator-guincho. Além disso estimar custos operacionais e custo de produção. O equipamento estudado foi um conjunto trator agrícola guincho, e os tratamentos foram dois modais de trabalhos, com um operador de trator e um operador de cabo e um operador de trator e dois operadores de cabo. Foi realizado um estudo de tempos e movimentos dos ciclos operacionais com os distintos modais em diferentes condições de distância de extração, declividade e distância até o pátio. Para o desempenho operacional foram realizadas regressões múltiplas em cada módulo de tratamento, posteriormente comparadas pelo teste F de Graybill, constatada a diferença entre os tratamentos foi feita uma regressão com variável dummy. A uma distância de extração de 100 metros a produtividade estimada com um operadore de cabo foi de 9,69 m³ he-1 e de 12,11 m³ he-1 com dois operadores de cabo. O consumo específico de combustível foi de 44,26 g kW-1 he-1, a produtividade da extração em 9,26 m³ he-1 com um operador de cabo e 12,12 m³ he-1 com dois operadores de cabo a uma distância de extração de 100 m e o rendimento energético estimado foi 4,92 g kW-1 m³ com um operador de cabo e 3,13 g kW-1 m³ a uma distância de extração de 100 m. Os custos operacionais foram estimados em 35,85 e 44,49 US$.he-1 de trabalho no módulo com um e dois operadores de cabo respectivamente. O custo de produção a uma distância de extração de 100 metros ficou em 3,95 e 3,72 US$.m³ no módulo com um e dois operadores de cabo respectivamente. Com isso foi observado um aumento significativo da produtividade em decorrência da diminuição do tempo de ciclo. Apesar do consumo específico nos dois módulos de trabalho serem iguais o aumento de produtividade resultante da adição de um operador de cabo melhorou o rendimento energético do conjunto trator agrícola guincho na atividade de extração com guincho arrastador. Os custos operacionais foram superiores na operação com dois operadores de cabo, apesar disso o aumento de produtividade torna o custo de produção economicamente viável. Palavras-chave: guinchamento; trator agrícola; colheita florestal. Abstract: The objective of this work was to evaluate the operational performance and to adjust a model in addition to evaluating the effect of modal work on the time of effective operational cycle, productivity, energy costs of Pinus taeda extraction in a mountainous region with a tractor-winch assembly. Also estimate operating costs and production cost. The equipment studied was a tow truck combination, and the treatments were two modes of work, with one tractor operator and one cable operator and one tractor operator and two cable operators. A study of the times and movements of the operational cycles with the different modalities in different conditions of distance of extraction, slope and distance to the patio was carried out. For the operational performance, multiple regressions were performed in each treatment module, later compared by the Graybill F test. The difference between the treatments was a regression with a dummy variable. At an extraction distance of 100 meters the estimated productivity with a cable operator was 9.69 m³ he-1 and 12.11 m³ he-1 with two cable operators. The specific fuel consumption was 44.26 g kW-1 he-1, the extraction productivity at 9.26 m³ he-1 with a cable operator and 12.12 m³ he-1 with two cable operators at one extraction distance of 100 m and the estimated energy yield was 4.92 g kW-1 m³ with a cable operator and 3.13 g kW-1 m³ at an extraction distance of 100 m. Operating costs were estimated at 35.85 and 44.49 US $ .he-1 working in the module with one and two cable operators respectively. The cost of production at an extraction distance of 100 meters was 3.95 and 3.72 US $ .m³ in the module with one and two cable operators respectively. With this, a significant increase in productivity was observed due to the decrease in cycle time. Although the specific consumption in the two work modules were the same, the increase in productivity resulting from the addition of a cable operator improved the energy efficiency of the tow truck assembly in the trawler winch. Operational costs were higher in the operation with two cable operators, however the increase in productivity makes the cost of production economically viable. Keyowrds: winching; farm tractor; forest harvesting.

Orientador : Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Co-orientadores : Prof. Dr. Braulio Otomar Caron, Prof. Dr. Jorge Luis Monteiro de Matos Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 27/03/2015 Inclui referências Área de concentração : Tecnologia e utilização de produtos florestais Resumo: Este estudo teve como objetivo avaliar a produção e a qualidade da biomassa de florestas energéticas no norte do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Para isso, foram determinadas as propriedades energéticas e elementares dos diferentes compartimentos da biomassa: madeira, casca, galho e folha, das espécies: Acacia mearnsii De Wild, Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden, Mimosa scabrella Benth e Ateleia glazioviana Baill, distribuídas em diferentes espaçamentos de plantio: 2,0x1,0 m; 2,0x1,5 m; 3,0x1,0 m e 3,0x1,5 m, no primeiro, terceiro e quinto ano após o plantio. Foi analisado um experimento conduzido no município de Frederico Westphalen-RS, instalado em delineamento de blocos completos casualizados com três repetições. Após a derrubada das árvores, foram retirados discos de 2,0 cm de espessura nas posições do tronco: 0% (base), 25%, 50%, 75% e 100% da altura total, para as avaliações da biomassa de madeira e casca. Já para a determinação da biomassa dos galhos e folhas, foram retiradas amostras estratificadas ao longo da copa das árvores e determinado seu peso final. Foram determinadas as variáveis biomassa, poder calorífico superior, massa específica básica, produtividade energética, densidade energética, teor de carbono fixo, material volátil e cinzas, carbono, hidrogênio, nitrogênio, enxofre e oxigênio elementar. Os resultados indicaram que as quatro espécies florestais apresentaram diferença em relação à produção de biomassa nos diferentes compartimentos, assim como para os constituintes elementares. O E. grandis e a A. mearnsii apresentam os maiores valores de biomassa, seguido da M. scabrella e A. glazioviana. Os quatro espaçamentos de plantio influenciaram nas propriedades energéticas. O aumento da densidade de plantio apresentou uma relação direta com a produção de biomassa e produtividade energética por unidade de área, nas diferentes idades de avaliação para as quatro espécies. As três idades assim como os quatro compartimentos das árvores induziram um efeito significativo nas propriedades energéticas e nos constituintes elementares. Do ponto de vista energético, até o 5º ano quanto maior a idade e menor o espaçamento de plantio, melhores são as propriedades energéticas da biomassa. Sendo recomendada a utilização do espaçamento 2,0 x 1,0 m para todas as espécies florestais estudadas, em plantios de curta rotação para uma maior produção de biomassa para fins energéticos. Os resultados da pesquisa são conclusivos para a idade dos povoamentos estudados quando se tem por objetivo a produção de biomassa para fins energéticos, os mesmos expressam uma boa tendência da variação que as espécies apresentam quando dispostas aos diferentes tratamentos estudados. Palavras-chave: Produção de biomassa; Propriedades energéticas; Propriedades elementares; Espaçamento de plantio; Energia da biomassa florestal. Abstract: This study aimed to evaluate the production and quality of biomass energy forests in the northern state of Rio Grande do Sul, Brazil. For this, we determine the energy and elementary properties of the different compartments of biomass: wood, bark, twig and leaf species: Acacia mearnsii De Wild, Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden, Mimosa scabrella Benth and Ateleia glazioviana Baill, distributed in different planting spacing: 2.0x1.0 m; 2.0x1.5 m; 3.0x1.0 me 3.0x1.5 m, the first, third and fifth year after planting. An experiment carried out in the city of Frederico Westphalen-RS, installed in a completely randomized randomized with three replicates was analyzed. After the cutting of the trees were removed 2.0 cm thick discs in trunk positions: 0% (base), 25%, 50%, 75% and 100% of the total height for biomass wood and bark reviews. For the determination of biomass and branch and leaf, samples were taken stratified along the treetops and given its final weight. We determined the variables biomass, gross calorific value, specific gravity, energy productivity, energy density, fixed carbon content, volatile matter and ash, carbon, hydrogen, nitrogen, sulfur and elementary oxygen. The results indicated that the forestry species show differences in relation to the production of the various compartments of the biomass as well as the elemental constituents. The E. grandis and A. mearnsii have the highest biomass values, followed by M. scabrella and A. glazioviana. The four planting spacing influenced the energetic properties. Increased planting density showed a direct relationship with the production of biomass and energy yield per unit area, at different ages assessment for the four species. The three ages as well as the four compartments of trees induced a significant effect on the energy properties and elementary constituents. From the energy point of view, to the 5th year with increasing age and lower the planting spacing, the better the energy properties of biomass. Being recommended the use of spacing 2.0 x 1.0 m for all forest species studied, in short rotation plantations for greater production of biomass for energy purposes. The research results are conclusive to the age of the stands studied when the objective is the production of biomass for energy purposes, they express a good trend of variation that species present when arranged in different treatments. Keywords: Biomass production. Energetic properties. Elementary properties. Planting space. Energy of forest biomass.

Orientador: Prof. Dr. Volnei Pauletti Coorientador: Prof. Dr. Dimas A. da Silva Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa : Curitiba, 20/06/2015 Inclui referências: p. 32-40 Área de concentração: Solo e ambiente Resumo: A biomassa residual da produção agrícola armazena energia que pode ser aproveitada, especialmente em países com expressiva produção de alimentos. Entre as espécies amplamente cultivadas está a aveia, destinada tanto para a produção de biomassa para ciclagem de nutrientes e cobertura do solo, quanto para produção de forragem e grãos para consumo humano e de animais. Este trabalho teve por objetivo determinar o potencial energético da biomassa residual da aveia considerando a variabilidade genética e o ambiente de cultivo. Foram conduzidos cinco experimentos a campo nos municípios de Castro, Ponta Grossa, Arapoti e Tibagi no estado do Paraná e de Itaberá, no estado de São Paulo. Em cada local foram avaliadas 7 cultivares de aveia preta (Avena strigosa), AGROCOXILHA, AGROIJUÍ, AGROPLANALTO, AGROZEBU, EMBRAPA 29, IAPAR 61, UPFA 21 e três de aveia branca (Avena sativa), FUNDACEP FAPA 43, IPR 126, UTF IGUAÇU, em delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. Foi determinado o potencial de produção de bioeletricidade, através da obtenção da biomassa produzida, análise química imediata e elementar e do poder calorífico. Também foi determinada a exportação de nutrientes com a colheita de biomassa. O potencial de geração de energia variou entre cultivares e locais de cultivo, estando relacionado com a produtividade de biomassa. Os macronutrientes extraídos em Ponta Grossa-PR e Castro-PR seguiram a ordem crescente: C> K> N> Ca> Mg> P, em Tibagi-PR, Arapoti- PR e Itaberá-SP foi C> N> K> Ca> Mg> P, para os micronutrientes em Ponta Grossa- PR, Tibagi-PR e Itaberá-SP seguiram a ordem crescente de: Fe> Mn> Zn> Cu, em Arapoti-PR foi Mn> Fe> Zn> Cu e em Castro-PR foi Zn> Fe> Mn> Cu. Palavras chave: Bioenergia. Ciclagem de nutrientes. Avena strigosa. Avena sativa. Abstract: The residual biomass from agricultural stores energy that can be harnessed, especially in countries with significant food production. Among the widely cultivated species is oats, intended both for the production of biomass for nutrient cycling and soil cover, as for feed and grains for human consumption and animals. This study aimed to determine the energy potential of waste biomass oat considering genetic variability and cultivation environment. Five field experiments were conducted in the municipalities of Castro, Ponta Grossa, Tibagi and Arapoti in the state of Parana and Itaberá in the state of São Paulo. At each site were evaluated seven varieties of oat (Avena strigosa), AGROCOXILHA, AGROIJUÍ, AGROPLANALTO, AGROZEBU, EMBRAPA 29, IAPAR 61, UPFA 21:03 of oat (Avena sativa), FUNDACEP FAPA 43 IPR 126, UTF Iguaçu in a randomized block design with three replications. It was determined the bioelectricity production potential by obtaining the biomass produced, chemical analysis and elemental and calorific value. It was also determined the export of nutrients with the harvest of biomass. The power generation potential varied between cultivars and local cultivation, being related with biomass productivity. Macronutrients extracted in Ponta Grossa-PR and PR-Castro followed the ascending order: C> K> N> Ca> Mg> P, in Tibagi-PR, PR-Arapoti and Itaberá-SP was C> N> K> Ca> Mg> P, for micronutrients in Ponta Grossa-PR, Tibagi-PR and Itaberá-SP followed the ascending order: Fe> Mn> Zn> Cu in Arapoti-PR was Mn> Fe> Zn> Cu and Casro- PR was Zn> Fe> Mn> Cu. Keywords: Bioenergy. Nutrient cycling. Avena strigosa. Avena sativa.

Orientador : Prof. Dr. Nelson Carlos Rosot Coorientador : Prof. Dr. Dartagnan B. Emerenciano Coorientador : Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Coorientador : Dr. Mario Paulo P. da S. Falcão Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 07/03/2014 Inclui referências Área de concentração : Manejo florestal Resumo: Este estudo teve como objetivo desenvolver um modelo para explicar o consumo de madeira para fins energéticos, a fim de sugerir uma alternativa viável para o consumo nos centros urbanos de Moçambique. Para o alcance dos objetivos, foram aplicados questionários em três pontos geográficos de relevância para a região estudada. Consoante, foram comparadas as propriedades químicas da madeira e do carvão das espécies arbóreas nativas mais utilizadas na produção de carvão vegetal, com espécies plantadas de rápido crescimento. Outro fator analisado, foi o rendimento gravimétrico de acordo com o tipo de tecnologia para a produção de carvão vegetal. Em seguida, analisou-se as variáveis que compõem a matriz de consumo de combustíveis proveniente da madeira (carvão vegetal e lenha) como: número de famílias urbanas, biomassa aérea lenhosa e PIB corrente anual. Através da aplicação do modelo de regressão linear multivariada, prognosticou-se o consumo de madeira proveniente da floresta nativa para fins de energia doméstica por um período de 12 anos. Resultado este, comparado com a área necessária para suprir as mesmas quantidades usando carvão vegetal proveniente das plantações de eucalipto. Os resultados do estudo realizado, mostraram que as propriedades químicas imediatas do carvão vegetal proveniente da madeira do gênero Brachystegia foram inferiores ao carvão vegetal proveniente do Eucalyptus saligna e Eucalyptus cloeziana. O modelo indica que para uma produção sustentável de carvão vegetal proveniente das florestas nativas serão necessários até 2022, 16.261.555,40 ha ou então 849.531,55 ha de plantações de espécies de rápido crescimento como o eucalipto. A compreensão do atual modelo energético e a proposição de um paradigma mais eficiente de queima do material lenhoso é crucial para o desenvolvimento sustentável de longo prazo da sociedade moçambicana e auxiliará na definição de políticas adequadas para diminuir a pressão sobre a floresta nativa. Palavras chaves: florestas; carvão vegetal; lenha; modelo linear, Moçambique. Abstract: This study aims to develop a model to explain the use of wood for energetic purposes, suggesting a viable alternative for the energy consumption in three urban areas of Mozambique. In order to meet its goal, the researcher applied questionnaires in three relevant geographic locations for the studied area. Concurrently, the author compared the chemical proprieties of wood and charcoal of the most used for charcoal production, with fast growing planted tree species. Another reason analyzed it was the gravimetric yield according to the technology used for charcoal production. Furthermore, the author analyzed the variables that are part of the fuelwood consumption matrix (charcoal and firewood) such as: number of urban families, aerial woody biomass and the current annual gross domestic product. Through multivariate linear regression, the study predicted the wood consumption from the native forest for household energy purposes for a time frame of 12 years. Afterwards the author compared the results with the necessary planted area to provide the same quantities using charcoal from eucalyptus. The result of the study demonstrates that the immediate chemical properties of charcoal from the genus Brachystegia are lower than the charcoal from Eucalyptus saligna and Eucalyptus cloeziana. The model indicates that for sustainable production of charcoal from native forests will be needed by 2022, 16.261.555,40 ha or else 849.531,55 ha of plantations of fast-growing species such as eucalyptus. The comprehension of the actual energetic model and proposition of a more efficient for burning timber is crucial for the long-term sustainable development of the community in Mozambique and it will help with an adequate policy to reduce the pressure over the native forest. Keywords: forest; charcoal; firewood; linear modelling; Mozambique.

Orientador : Prof. Dr. Julio Eduardo Arce Co-orientador : Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 26/02/2014 Inclui referências Área de concentração : Manejo florestal Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento e a produção de clones do gênero Eucalyptus, plantados em diferentes espaçamentos, com foco na produção de volume e biomassa para geração de energia. O experimento avaliado pertence à empresa Fibria, foi implantado em dezembro de 2010 e está localizado no município de Três Lagoas, Mato Grosso do Sul. Foram utilizados quatro clones de eucalipto, plantados em quatro espaçamentos (1,5, 3,0, 6,0 e 9,0 m² planta-1). Foram medidos o diâmetro à altura do peito (DAP) e a altura de todas as árvores úteis aos 6, 12, 18, 24 e 30 meses de idade. Neste mesmo intervalo, foram derrubadas três árvores de diâmetro médio por tratamento, sendo realizada a sua cubagem, a quantificação da biomassa aérea (tronco, galhos, casca e folhas) e a determinação das propriedades: densidade básica, poder calorífico superior e teor de cinzas, por componente. Avaliouse o efeito do espaçamento sobre o crescimento individual das árvores e suas propriedades, além do efeito sobre o crescimento e estrutura do povoamento como um todo e sobre sua produção potencial de energia. Foram testados modelos para estimativa do volume e matéria seca individual e modelos globais para estimativa e projeção destas variáveis por hectare. Testou-se também um modelo de densidade e diâmetro para identificar o limite de estoque suportado pelos tratamentos. As idades de rotação ótima foram identificadas para cada clone e espaçamento, com base na máxima produtividade biológica e na máxima densidade suportada. Os resultados observados revelaram um maior crescimento individual nos espaçamentos mais amplos, com árvores com maiores valores de DAP, altura, volume e matéria seca total. A produção em volume por hectare foi diretamente proporcional à densidade do povoamento. Os resultados da produção em matéria seca total por hectare aos 30 meses de idade foram diferentes dos observados para o volume, com produção menor no espaçamento mais denso (1,5 m² planta-1) e praticamente igual nos demais espaçamentos (3, 6 e 9 m² planta-1). Para os clones avaliados, o espaçamento de plantio não teve influência sobre o poder calorífico e teor de cinzas da madeira e galhos. A energia potencial por hectare esteve intimamente relacionada com a produção de biomassa, sendo tão grande quanto a produção de matéria seca nesta mesma área, independentemente das propriedades físicas e energéticas das árvores. A idade de rotação ótima deve estar compreendida entre os 30 e 42 meses para o espaçamento 3x0,5m, entre os 36 e 48 meses para o espaçamento 3x1m e entre os 42 e 54 meses para os espaçamentos 3x2 e 3x3m. Nestas condições, o espaçamento 3x2m foi o que gerou a maior produção de matéria seca total por hectare, considerando sucessivas rotações. Palavras chave: Eucalipto, Espaçamento, Biomassa, Qualidade da madeira, Energia. Abstract: This study aimed to evaluate the growth and yield of Eucalyptus's clones, planted at different spacings, focusing on volume and biomass production for power generation. The assessed experiment belongs to Fibria. It was implanted in December 2010 and is located in Três Lagoas, Mato Grosso do Sul. Four clones of eucalyptus were used, planted in four different spacings (1,5, 3,0, 6,0 e 9,0 m² plant-1). The diameter at breast height (DBH) and height of all the trees of the subplots were measured at the ages of 6, 12, 18, 24 and 30 months. In the same ages, three trees of average diameter, were felled by treatment, having its volume scaled and aboveground biomass quantified (stem, branches, bark and leaves). In addition, samples of the felled trees were collected for the analysis of basic density, calorific value and ash content, per component. The effect of spacing on individual tree's growth and in their physical properties were evaluated, as well as its effect on the growth and structure of tree stands and on its potential for energy production. Some models were tested to estimate the individual volume and dry matter. Whole stand models were also tested to estimate and predict the growth per hectare. A density and diameter model used to identify the maximum stock supported by the tree stands. The optimal rotation ages were identified for each clone and spacing, based on the maximum biological productivity and maximum supported density. The results revealed a higher individual growth in the wider spacings, with trees with higher DBH, height, volume and total dry matter. The volume production per hectare was directly proportional to the density of population. The results of the total dry matter production per hectare at the age of 30 months were different from those observed for the volume, with lower production in the denser spacing (1,5 m² plant-1) and almost equal production in all other spacings (3, 6 and 9 m² plant-1). For the evaluated clones, the planting spacing had no influence on the calorific value and ash content of wood and branches. The potential energy per hectare was closely related to biomass production, being as large as the production of dry matter in this same area, regardless to tree's properties. The optimal rotation age should be between 30 and 42 months for the spacing 3x0,5m, between 36 and 48 months for the spacing 3x1m and between 42 and 54 months for the spacings 3x2 and 3x3m. In those circumstances, spacing 3x2m was the one that generated the highest total dry matter per hectare, considering successive rotations. Keywords: Eucalyptus, Spacing, Biomass, Wood Quality, Energy.

Orientador : Prof. Dr. Romano Timofeiczyk Junior Coorientador : Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Coorientador : Prof. Dr. Ricardo Anselmo Malinovski Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 15/08/2012 Inclui referências Área de concentração : Economia e política florestal Resumo: O presente trabalho foi realizado em áreas de operação de colheita florestal pertencentes à empresa Vallourec & Mannesmann Florestal, na fazenda Itapoã, localizada no município de Paraopeba - MG. Teve como objetivo analisar a estrutura dos custos de produção do sistema de toras curtas operando com três comprimentos de toras sendo com 2,1m, 3,7m e 5,0m e determinar a interferência do aumento do comprimento de tora na produtividade e na qualidade do carvão vegetal produzido. O estudo constituiu-se de uma análise do processo de corte utilizando harvesters, do processo de baldeio da madeira utilizando tratores autocarregáveis e da etapa de carvoejamento em fornos de alvenaria retangulares. De posse dos dados gerados pelas análises técnicas identificou-se a estrutura dos custos, a fim de determinar qual dos tratamentos possui um menor custo final do carvão vegetal. Os resultados mostraram um custo na produção de carvão vegetal inferior ao operar com comprimento de tora de 5,0m, quando comparado com o mesmo sistema operando com comprimentos de tora de 3,7m e de 2,1m. Apesar do sistema de toras curtas apresentar maior custo horário no tratamento com comprimento de tora de 5,0m, o custo por unidade, metros cúbicos e toneladas, são menores devido ao seu maior rendimento horário. Já a variação do comprimento de tora não interferiu na qualidade do carvão produzida. Palavras Chave: custos. colheita florestal. carvão vegetal. harvester. forwarder. carbonização. Abstract: This work was carried out in areas of forest harvesting operation which belongs to Vallourec & Mannesmann Florestal, at Itapoã Farm, in Paraopeba-MG. The aim was to analyze the structure of production costs of cut-to-length system operating with these three different lengths of logs 2,1m, 3,7m and 5,0m and to determine the interference of the increase in length of the log in productivity and quality of the charcoal produced. The study consisted in the analysis of the cutting process using harvesters, the process of the wood transportation made by self-loaded tractors (forwarder) and the step of the wood burning in rectangular brickwork kilns. After having the data generated by technical analysis we could identify the cost structure in order to determine which of the treatments has the smallest final cost of the charcoal. The results showed an inferior cost in the charcoal production when working with the length log of 5,0m, compared to the same system working with the length log of 3,7m and 2,1m. In spite of the short logs system requiring more cost per time when using the log length of 5,0m, the cost per unit, cubic meters and tons, are smaller due to their higher performance per time. On the other hand, the variation of the log length did not interfered in the quality of the charcoal production. Keywords: coasts. forest harvesting. charcoal. harvester. forwarder. wood burning.

Orientador : Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva Co-orientadore : Prof. Dr. Roberto Tuyoshi Hosokawa Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 30/08/2012 Bibliografia : fls. 74-79 Área de concentração : Tecnologia e utilização de produtos florestais Resumo: O setor florestal tem investido nas últimas décadas em modificações nos processos produtivos, buscando principalmente a minimização dos impactos ambientais negativos intrínsecos às suas atividades. Isto se dá em função da dinâmica competitiva do mercado globalizado, que impõe necessidades cada vez mais rigorosas de qualidade e controle de produtos e processos. Neste sentido, a certificação florestal é um instrumento de diferenciação no mercado e hoje se torna fundamental no segmento de celulose e papel, principalmente para empresas cuja produção é destinada à exportação. Desta forma, a análise do processo de certificação florestal pelo FSC (Forest Stewardship Council) da empresa Klabin S.A., contribui para a compreensão das vantagens ambientais, sociais e econômicas deste processo na região dos Campos Gerais no estado do PR, assim como das alterações operacionais realizadas a partir do apontamento de desvios normativos. Para isso, foram analisados os relatórios da certificação, realizada em 1998, assim como os respectivos monitoramentos anuais e recertificações, até o ano 2011. Os desvios normativos apresentados (não conformidades menores, não conformidades maiores e observações) foram analisados buscando os temas recorrentes apontados e as conseqüentes alterações de processos operacionais. Como resultados, evidenciou-se que o Princípio 4 - relativo à relação com a comunidade e direito dos trabalhadores, foi o que mais apresentou desvios, totalizando no período de 1998 a 2011. Os desvios apontados em auditorias resultaram em melhorias operacionais nos pilares ambiental, social e econômico. A região de influência da empresa reflete o desenvolvimento de atividades ligadas à silvicultura e comercialização de madeira, impulsionado exatamente pela sua presença, fomentada pela certificação do manejo florestal. Abstract: The forest sector has invested heavily in modifications of the production process in the last decades, looking for, to minimize the environmental impacts related to their activities. This happens as a function of the competitive dynamics of the global market which imposes standards more and more rigorous in quality and control of products and processes. Therefore the forestry certification is an instrument of differentiation in the market and nowadays fundamental for the pulp and paper segment, mainly for companies aiming to be global players. Likewise the analysis of the certification process by FSC (Forest Stewarship Council) of the company Klabin S.A. helps to explain the environmental, social and economic advantages of the certification in the region of the "Campos Gerais" in the state of Paraná. Also helps to understand the operational changes detected from deviations. For this the 1998 certification reports were analyzed, as well as the respective annual monitoring reports and recertification ones up to 2011. The deviations from the standards presented (minor deviation, major deviations and observations) were analyzed looking for appointed recurrent themes and the related changes to the operational process. As results it became evident that the Principle 4 - related to the relationship with the community and rights of workers were the ones that presented more deviations with a total of 60 in the period from 1998 to 2011. The deviations appointed from auditing process resulted in operational improvements in the environmental, social and economic attributes. The region surrounding the company has many developments related to silviculture and wood commercialization, raising the economy, due to company's presence and the strength of forest management certification.

Orientador : Prof. Dr. Dimas Agostinho Coorientador : Prof. Dr. Roberto Rochadelli Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba,25/02/2010 Bibliografia: fls. 61-65 Área de concentração : Tecnologia da Madeira Este trabalho teve o objetivo de avaliar o aproveitamento de resíduos florestais e madeireiros para fins energéticos, mediante caracterização e análise da viabilidade econômica da secagem para energia. A coleta foi feita em uma empresa que realiza a colheita e o processamento da madeira de Pinus taeda L. situada no município de Tunas do Paraná-PR. Foram identificadas as fontes geradoras dos resíduos do processamento e posteriormente procedeu-se a coleta dos materiais e do resíduo proveniente da colheita florestal. Dados referentes ao valor de mercado dos materiais também foram obtidos. Os resíduos foram caracterizados de acordo com a umidade, poder calorífico, densidade e teores que carbono fixo e cinzas. Foi feito um ajuste de modelos matemáticos que pudessem expressar a relação entre umidade e poder calorífico para os materiais. Para a análise de viabilidade econômica foram feitos cálculos de custos e a razão Benefício/Custo para a utilização de um secador de partículas. As costaneiras e o resíduo da colheita apresentaram elevados teores de umidade e ascostaneiras apresentaram maior densidade, e maior teor de carbono fixo. O teor de cinzas foi estatisticamente igual para todos os materiais. O poder calorífico superior se apresentou na faixa de 4550 e 4950 Kcal/Kg, e o poder calorífico útil (material úmido) para as costaneiras e os resíduos da colheita apresentou uma relevante queda visto o elevado teor de umidade destes materiais. O modelo de regressão selecionado pôde expressar em mais de 97% a relação entre poder calorífico e teor de umidade. Com relação a analise de custos, o componente mais oneroso para a utilização do secador é o abastecimento da fornalha. Com a Razão Benefício/Custo pode-se evidenciar que o processo de secagem para as costaneiras e os resíduos da floresta é viável economicamente, embora de acordo com os valores de comercialização dos materiais, caso haja cepilho, refilo ou pó de serra de maneira sustentável na região, é viável a utilização destes como fonte energética, não necessitando assim de secagem. This study aimed to evaluate the use of forest and woody residues and for energy purposes, through characterization and analysis of the economic feasibility of drying for energy. The collection was made in a firm engaged in harvesting and processing wood of Pinus taeda L., the sources of waste processing have been identified and proceeded to collect the materials, plus the residue from forest harvesting was collected. Data concerning the market value of the materials collected were also obtained. The residues were characterized according to the moisture, calorific value, density and levels that fixed carbon and ash. An adjustment of mathematical models that could express the relation between moisture and caloric value for the materials were done. For the analysis of economic feasibility calculations were made and the reason of cost benefit / cost for the use of a dryer particles. The slabs and crop residue showed high levels of humidity and the slabs had higher density and higher fixed carbon content. The ash content was statistically equal for all materials. The calorific value is presented in full in 4550 and 4950 kcal / kg calorific value and useful for slabs crop residues showed a decrease seen with the high moisture content of these materials. The model of regression selected could express in more than 97 % the relation between caloric value and of moisture content. Regarding the analysis of costs, the major cost component for the use of the dryer is the supply of the furnace. With the Benefit / Cost Ratio can reveal that the drying process for the slabs and debris of the forest is economically viable, although according to the values of marketing materials, if any shaver, or trim saw dust in a sustainable way in the region, it is feasible to use these as an energy source, thus requiring no drying.