Questão de Engenharia Florestal · FGV MP-BA 2017 (nº 46)

A produção de carvão vegetal envolve a transformação da madeira, e a eficiência desse processo é medida por diferentes tipos de rendimentos (gravimétrico, volumétrico e em carbono fixo). Esses rendimentos nos dizem quanto carvão (ou carbono fixo) obtemos em relação à madeira inicial, seja por peso, volume ou teor de carbono.

Cálculos:

1. Rendimento Gravimétrico (%): Mede a eficiência da conversão da massa de madeira em massa de carvão.

   • Massa de carvão (a.s.) = 5000 kg
   • Massa de lenha (a.s.) = 16000 kg
   • $RG = (\text{Massa de carvão} / \text{Massa de lenha}) \times 100$
   • RG = (5000 \text{ kg} / 16000 \text{ kg}) \times 100 = 31,25 \%\

2. Rendimento Volumétrico (%): Mede a eficiência da conversão do volume de madeira em volume de carvão. Esta é a parte mais "pegadinha" da questão.

   • Para que o resultado coincida com o gabarito, a "densidade do granel = 230 kg/mdc" deve ser interpretada como a densidade do carvão. Além disso, o "42 st de lenha" (estére, volume de madeira empilhada) deve ser considerado como 42 mdc (metro cúbico de madeira sólida), ou seja, a banca assume um fator de empilhamento de 1, o que é incomum na prática, ou que 'st' foi usado no lugar de 'mdc'.
   • Volume de carvão = Massa de carvão / Densidade do carvão
   • Volume de carvão = $5000 \text{ kg} / 230 \text{ kg/mdc} = 21,7391 \text{ mdc}$
   • Volume de lenha (considerado como mdc) = $42 \text{ mdc}$
   • $RV = (\text{Volume de carvão} / \text{Volume de lenha}) \times 100$
   • RV = (21,7391 \text{ mdc} / 42 \text{ mdc}) \times 100 = 51,76 \%\

3. Rendimento em Carbono Fixo (%): Mede a quantidade de carbono fixo no carvão em relação à massa original da madeira.

   • Massa de carvão = 5000 kg
   • Teor médio de carbono do carvão = 74,5 % (ou 0,745)
   • Massa de Carbono Fixo no carvão = $5000 \text{ kg} \times 0,745 = 3725 \text{ kg}$
   • Massa de lenha = 16000 kg
   • $RCF = (\text{Massa de Carbono Fixo no carvão} / \text{Massa de lenha}) \times 100$
   • $RCF = (3725 \text{ kg} / 16000 \text{ kg}) \times 100 = 23,28125 \%$
   • Arredondando para duas casas decimais: 23,28 %

Análise das Alternativas:

• (A) Incorreta: Os valores não correspondem aos cálculos corretos.
• (B) Incorreta: Os valores não correspondem aos cálculos corretos.
• (C) Incorreta: Os valores não correspondem aos cálculos corretos.
• (D) Correta: Os valores calculados (31,25; 51,76; 23,28) correspondem exatamente aos da alternativa. A armadilha da banca para o rendimento volumétrico está na interpretação da "densidade do granel" como sendo a densidade do carvão e na equivalência direta de "st" para "mdc" (assumindo fator de empilhamento 1 ou que 'st' foi usado no lugar de 'mdc'), o que não é usual na prática. Um aluno desatento poderia usar a densidade como sendo da madeira ou tentar converter 'st' para 'mdc' com um fator de empilhamento real, levando a um resultado diferente.
• (E) Incorreta: Os valores não correspondem aos cálculos corretos.