análise da viabilidade econômica e financeira da produção de
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ANÁLISE DA VIABILIDADE ECONÔMICA E FINANCEIRA DA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL EM FORNO CONTAINER Aylson Costa Oliveira*; Bárbara Luísa Corradi Pereira**; Angélica de Cássia Oliveira Carneiro***; Carlos M. M. Eleto Torres****; Benedito Rocha Vital*****; Márcio Arêdes Martins******. * Graduando em Engenharia Florestal, Universidade Federal de Viçosa – UFV, Brasil, [email protected] ** Graduanda em Engenharia Florestal, Universidade Federal de Viçosa – UFV, Brasil, [email protected] *** Engenheira Florestal, Professora Doutora, Universidade Federal de Viçosa – UFV, Brasil, [email protected] **** Graduando em Engenharia Florestal, Universidade Federal de Viçosa – UFV, Brasil, [email protected] ***** Engenheiro Florestal, Professor Doutor, Universidade Federal de Viçosa – UFV, Brasil, [email protected] ****** Engenheiro Químico, Professor Doutor, Universidade Federal de Viçosa – UFV, Brasil, [email protected] Resumo O presente estudo teve como objetivo principal analisar tecnicamente um forno container com capacidade de produção mensal de 4000 metros de carvão (mdc) e comparar financeira e economicamente a utilização deste tipo de forno, em período anterior e durante a crise financeira internacional. Para tanto, utilizaram-se como indicadores financeiros a lucratividade, rentabilidade, prazo de retorno do investimento e ponto de equilíbrio. Os indicadores econômicos utilizados para proceder a análise econômica foram o VPL e TIR. Conclui-se que antes do início da crise econômica, o alto preço de venda do carvão vegetal viabilizava econômica e financeiramente a implantação de um projeto de forno container. Já com os preços praticados no período de crise, o projeto se tornou inviável. Palavras-chave: forno container, carvão vegetal, crise econômica mundial. Abstract Economical and financial viability evaluation of a container kiln for charcoal production. The present study aimed at the technique an container kiln with capacity of production of 4000mdc monthly and comparing financier and economically the use of this kiln, in previous period and during the financial international crisis. The following financial indicators were used in the analysis: profitability, yield, payback period and break-even point. The economic indicators used in the economic analysis were VPL and TIR. Before the beginning of the economical crisis, the introduction of a container kiln project was viable economically and financially due to the high sale price from the charcoal. Already with the prices practiced in the period of crisis, the project becomes impracticable. Keywords: container kiln, charcoal, financial international crisis. INTRODUÇÃO O carvão vegetal é uma fonte energética de grande importância no Brasil, não só por ser renovável, mas também por sua importância histórica e econômica no país. Ainda hoje, o carvão vegetal é utilizado para fins domésticos, na cocção de alimentos. Industrialmente, o carvão vegetal é o mais importante combustível e redutor do minério de ferro, em operações siderúrgicas e metalúrgicas (GUIMARÃES NETO, 2005). Para cada tonelada de aço produzida, são consumidos em média três metros cúbicos de carvão vegetal (COTTA, 1996). Em qualquer sistema de carbonização ocorre a destilação da madeira que é transformada numa fração rica em carbono – o carvão vegetal, e noutra fração composta por vapores e gases (alcatrão, pirolenhosos e gases não-condensáveis), de acordo com Sampaio e Mello (2001). A decomposição térmica, ou pirólise da madeira, pode resultar em um produto gasoso ou em outros produtos de valor energético, como é o caso do carvão vegetal, cuja menor umidade, assim como uma maior densidade energética e homogeneidade, é uma vantagem de particular interesse. (ASSIS, 2007) O carvão vegetal é um resíduo sólido que se obtém da carbonização da madeira, em que a mesma é queimada ou aquecida numa atmosfera restrita de ar (oxigênio), aonde vão sendo expulsos a água, os compostos voláteis, uma fração de compostos orgânicos condensáveis à temperatura ambiente, e outros, sem que ocorra a combustão total, devido a pouca quantidade de oxigênio (MEIRA, 2002). O carvão vegetal brasileiro é ainda hoje produzido, em sua maior proporção, da mesma forma como o era há um século. A tecnologia é primitiva, o controle operacional dos fornos de carbonização é pequeno e não se pratica o controle qualitativo e quantitativo da produção. Além desses aspectos, a tecnologia atualmente empregada descarta, através da emissão de gases, milhares de toneladas de componentes químicos, no processo de carbonização, aproveitando-se de 30 a 40% da madeira na forma de carvão, o restante é simplesmente lançado na atmosfera na forma de gases. A perda de produtos químicos valiosos deve ser considerada, já que poderiam ser economicamente recuperáveis, bem como ao nível ambiental. (BRITO, 1990) No Brasil, a produção do carvão vegetal é realizada, na maioria das vezes, em fornos de alvenaria rudimentares. Nesse sistema, o controle da carbonização é empírico e não há a recuperação dos produtos voláteis que são lançados no meio ambiente (ALMEIDA e REZENDE, 1982). Apesar de serem mais baratos e fáceis de construir, os fornos de alvenaria apresentam baixos rendimentos gravimétricos – rendimento em função do peso de lenha enfornado – em carvão vegetal com perdas em forma de fumaça poluente que podem chegar a 50% do carbono inicialmente contido na lenha enfornada e 75% em peso dessa mesma lenha. Rendimentos gravimétricos em carvão vegetal na faixa de 25% obtidos nos fornos tradicionais representam uma perda econômica expressiva e subutilização da lenha carbonizada (PIMENTA, 2002). A necessidade de agregar valor ao carvão vegetal para torná-lo competitivo com outras fontes de energia, principalmente o coque, motiva as empresas florestais a buscarem alternativas no sistema de produção por meio de inovações tecnológicas a fim de obterem uma maior produtividade e qualidade do carvão vegetal (GUIMARÃES NETO, 2005). A busca por tecnologias mais produtivas, eficientes e que possibilitem ao aproveitamento de subprodutos, tais como alcatrão e gases, gerados no processo de carbonização é o motivo pelo qual se tem a evolução dos fornos artesanais tradicionais para fornos cilíndricos verticais. O Forno Container pode ser considerado um sistema conjugado que reúne a vantagem de bom isolamento térmico dos fornos de alvenaria e o rápido resfriamento dos fornos metálicos (BARCELLOS, 2002), além de apresentar elevada produtividade quando comparado aos fornos tradicionais. Este tipo de forno foi desenvolvido no Laboratório de Painéis e Energia da Madeira no Departamento de Engenharia Florestal da Universidade Federal de Viçosa no final dos anos 80, resultando em uma defesa de tese de mestrado por Ferreira (1988). A carbonização da madeira em forno container consiste em se encapsular um cilindro metálico cheio de madeira dentro da câmara isolante e iniciar o processo de carbonização de forma parecida com o forno de superfície com câmara de combustão externa. Podem ser executadas carbonizações em 8 a 10 horas e enquanto a carbonização acontece, o forno está encapsulado dentro da câmara isolante. Ao terminar a carbonização, o cilindro metálico é retirado, podendo ocorrer livre troca de calor com o ambiente, através da parede do cilindro metálico, de forma que o carvão rapidamente se resfria. Depois do tempo de resfriamento, o carvão será então, descarregado. (COLOMBO et al, 2006) Neste sistema de forno “container”, o controle da carbonização é feito por um sistema supervisório de temperatura, através de termopares, e não por coloração de fumaças e outros critérios subjetivos, permitindo um controle maior do processo de produção. No forno container é possível fazer a queima da fumaça gerada durante o processo de carbonização, reduzindo os teores de gases como metano (CH4) e monóxido de carbono (CO) que seriam emitidos para a atmosfera e o aproveitamento do ar quente e limpo gerado na secagem da madeira antes desta ser enfornada. (BRICARBRAS, 2009) Apesar de todas as vantagens que o forno container oferece, esta tecnologia apresenta alto custo de implantação e manutenção da planta de carbonização, necessitando, portanto de estudos que avaliem o tempo de retorno deste investimento, bem como os demais indicadores financeiros e econômicos. Em virtude da crise econômica mundial, investir numa tecnologia de alto custo pode não viabilizar a produção de carvão vegetal, tornando um obstáculo para o empreendimento. A menor demanda de carvão vegetal principalmente pelo setor siderúrgico devido à queda de produção de ferrogusa, provocou redução no preço nas principais praças produtoras e consumidoras de carvão. Seu preço chegou a alcançar R$189 por metro de carvão (mdc) em agosto de 2008 e caiu para R$75/mdc em dezembro de 2008. Com a queda acentuada da demanda, o mercado de carvão tem se mantido, desde o início do ano de 2009, praticamente inalterado. Devido à crise econômica mundial, o carvão vegetal já atingiu quedas de 30 a 40% no preço comparado a períodos anteriores, ou seja, nos meses anteriores a setembro de 2008. Outros setores demandantes de carvão também têm mostrado redução na compra do produto, como por exemplo, o de uso residencial, comercial (em baixa escala) e agropecuário. A perspectiva de novos cenários já existe. A partir de maio de 2009 algumas empresas siderúrgicas e de produção de carvão vegetal já retomaram suas atividades normais após seis meses de baixa produção, em decorrência de uma melhor estabilidade econômica do cenário mundial. Portanto, presente estudo teve como objetivo analisar tecnicamente um forno container com capacidade de produção de 4000mdc por mês e comparar financeira e economicamente a utilização deste tipo de forno, em período anterior e durante a crise financeira internacional. METODOLOGIA Foi feita uma comparação entre a viabilidade de implantação e manutenção de uma planta de carbonização utilizando-se a tecnologia do forno container antes e durante os efeitos da crise econômica mundial. Para tal comparação foram considerados todos os preços e custos de setembro de 2008 e de maio de 2009. Para a análise técnica qualitativa e quantitativa dos fornos foram avaliados os seguintes parâmetros: capacidade de produção, número de ciclos de carbonização por mês, produtividade por funcionário, tempo de carregamento, tempo de carbonização, tempo de resfriamento, tempo de descarregamento, rendimento gravimétrico, comprimento das bitolas da madeira e qualidade do carvão. A análise financeira e econômica tem sua importância e interesse na medida em que se auxiliam os investidores na tomada de decisão de um investimento. Os indicadores financeiros estimados foram: lucratividade, rentabilidade, prazo de retorno do investimento e ponto de equilíbrio. A análise financeira é de curto prazo, ou seja, é uma análise anual. A análise econômica é uma análise de longo prazo, envolveu um planejamento de dez anos, sendo que foram estimados o Valor Presente Líquido (VPL) e a Taxa Interna de Retorno (TIR). A taxa de descontos utilizada foi de 10% ao ano. Indicadores Financeiros Lucratividade = lucro liquido x 100 Receita total Rentabilidade = lucro liquido x 100 Investimento total Prazo de retorno do investimento = investimento total Lucro líquido Ponto de equilíbrio = Custos fixos PVU – CVU Onde: PVU = Preço de venda unitário. CVU = Custo variável unitário Indicadores Econômicos Valor Presente Líquido (VPL): n n j =0 j =0 VPL = ∑ R j (1+ i)− j −∑C j (1+ i)− j Onde: Cj = Custos no final do ano j, em R$; Rj = Receita no final do ano j; em R$; I = Taxa de desconto; N = Duração do projeto, em anos. Taxa Interna de Retorno (TIR) n ∑R j =0 n j (1 + TIR) − j =∑ C j (1 + TIR) − j j =0 Onde: Cj = Custos no final do ano j, em R$; Rj = Receita no final do ano j; em R$; TIR = Taxa interna de retorno Os custos a serem considerados para o cálculo dos indicadores financeiros e a análise econômica, serão: Custo de depreciação - 10% da implantação Custo de manutenção – 5% da implantação Custo de eletricidade – dados da empresa do setor Custo da lenha anual – Vol. Cilindro * número de ciclos * número de meses * preço da lenha Encargos sociais + impostos = 67% dos salários Capital de giro – custo variável Custo de oportunidade (CO) CO = [(CL/2)*(r)}+{CG)*r] Onde, CO = custo de oportunidade CL = custo de implantação total CG = capital de giro r = taxa de juros A realização deste estudo considerou os preços médios praticados nos períodos analisados. Para setembro de 2008 considerou-se R$60,00/m³ o preço da lenha e R$150,00/mdc o preço do carvão vegetal e para maio de 2009, considerou-se R$30,00/m³ e R$75,00/mdc, os preços da lenha e carvão, respectivamente. RESULTADOS Análise Técnica Para a análise técnica qualitativa e quantitativa dos fornos tipo container de 4000 mdc foram avaliados os seguintes parâmetros, apresentados na Tabela 1. Tabela 1 – Aspectos técnicos do forno container. Table 1 –Technical aspects of the container kiln. PARÂMETROS Produção de carvão por carbonização (mdc) Produção por mês referente a uma unidade (mdc) Ciclos por mês Produtividade/ funcionário. mês Tempo de carregamento (min) Tempo de carbonização (h) Tempo de resfriamento (h) Tempo de descarregamento (min) Rendimento gravimétrico (%) Tamanho de bitola da madeira (m) Fonte: BRICARBRAS, 2008 6,5 4.000 308 167 30 9 a 14 12 18 36 1,2 ou 2,4 De acordo com o quadro acima, a quantidade de madeira requerida para tal produção é de 5.544 st de lenha por mês, o que corresponde a aproximadamente 17 hectares de floresta de eucalipto com produtividade de 210 m3/ha aos 7 anos. As peças de madeira utilizadas poderão ter uma camada de toras com 2,40 metros de comprimento ou duas camadas de toras de 1,20 metros. As peças selecionadas devem ser uniformes, de boa qualidade e sem contaminantes. A unidade de produção de carvão utilizando os fornos container provém de uma estufa de secagem de madeira com sistema de microondas com capacidade de secagem de 250 m3 de madeira por ciclo. A umidade da madeira ao final de cada ciclo, que dura entre 30 e 48 horas, é reduzida para um teor de 12 a 20%. (BRICARBRAS, 2009) O controle da carbonização é feito através de um sistema computacional, onde são controlados a temperatura e tempo de carbonização, de acordo com as características da madeira, como densidade e diâmetro. Uma vantagem do carvão produzido pelo forno container é que não existe contato da madeira/carvão com terra, assim, não são incorporados minerais estranhos, como ocorre durante o manuseio do carvão em carvoarias tradicionais, havendo uma menor porcentagem de cinzas gerada. O carvão produzido pelo forno container apresenta carbono fixo variando de 72 a 78%, cinzas entre 1 a 3 %, porcentagem de finos (carvão vegetal com dimensões menores que 9 mm) em torno de 10%. O carvão obtido em forno container é de boa qualidade, apresentando as mesmas propriedades ou melhores do carvão produzido em fornos de alvenaria ou retorta de laboratório. Como exemplo, pode-se citar composição química, densidade, resistência mecânica, poder calorífico, entre outros. Podem ser obtidos rendimentos gravimétricos em carvão vegetal, na faixa de 35% a 38% contra de 25% a 33% nos fornos de alvenaria tradicionais. Análises econômica e financeira Na Tabela 2 são mostrados os custos de implantação, capital de giro, custos fixos e variáveis presentes no projeto do forno container para 4000 mdc/mês. Tabela 2 – Custos de uma planta de carbonização com forno container de 4000 mdc/mês Table 2 – Costs of a carbonization plant with a 4000 mdc container kiln Setembro de 2008 Maio de 2009 Custos R$/ano R$/ano Custo de implantação Capital de giro 3.616.833,00 304.955,60 3.616.833,00 304.955,60 Custos fixos Depreciação (10%) Custo de oportunidade Total R$/ano 361.683,30 211.337,20 573.020,50 R$/ano 361.683,30 211.337,20 573.020,50 Custos variáveis Manutenção Eletricidade Custos da lenha Encargos sociais + impostos Mão-de-obra Total R$/ano 181.000,00 173.000,00 3.744.000,00 44.983,00 67.140,00 4.210.123,00 R$/ano 181.000,00 173.000,00 1.872.000,00 50.471,10 75.330,00 2.351.801,10 Total Geral Fonte: Empresa do Setor Florestal 8.704.932,10 6.846.610,20 Para os dois períodos analisados, os custos de implantação, capital de giro e custos fixos não se alteraram devido ao curto espaço de tempo decorrido de uma análise para a outra. A principal mudança ocorrida nos custos variáveis foi o custo da lenha que diminuiu fator este, determinante para a redução dos custos totais de setembro/2008 para maio/2009. Contudo, houve aumento dos custos com mão-de-obra, encargos sociais e impostos, por razões já mencionadas. Nas Tabelas 3 e 4 apresentam-se detalhadamente os custos de mão-de-obra de um forno container industrial para a produção de 4000 mdc/mês de carvão vegetal para os dois períodos analisados. Tabela 3 – Custos da mão-de-obra – Setembro/2008 Table 3 – Manpower costs – September/2008 Mão-de-obra Salário mensal N0 de (R$) funcionários Carbonizador 830,00 2 Auxiliar de praça 415,00 7 Coordenador 1.030,00 1 Total geral 2.275,00 10 Total mensal (R$) 1.660,00 2.905,00 1.030,00 5.595,00 Total Anual (R$) 19.920,00 34.860,00 12.360,00 67.140,00 Tabela 4 – Custos da mão-de-obra - Maio de 2009 Table 4 – Manpower costs – May/ 2009 Mão-de-obra Salário mensal N0 de Total mensal Total Anual (R$) funcionários (R$) (R$) Carbonizador 930,00 2 1.860,00 22.320,00 Auxiliar de praça 465,00 7 3.255,00 39.060,00 Coordenador 1.162,50 1 1.162,50 13.950,00 Total geral 2.557,00 10 6.277,00 75.330,00 A mão de obra requerida tanto para setembro de 2008 quanto para maio de 2009 é a mesma. Porém, os custos anuais com mão-de-obra aumentaram 10,87%, devido a ajustes no salário mínimo. O forno container estudado gera uma produção de 4000mdc ao mês, totalizando 48000mdc ao ano. Com o preço médio de venda do carvão vegetal a R$150,00/mdc (setembro de 2008), a receita total de venda do carvão é de R$7.200.000,00/ ano. Já com o preço atual de R$75,00, a receita cai pela metade, R$3.600.000,00/ano. A partir dos custos e receitas foi possível elaborar os fluxos de caixa, apresentados nas Tabelas 5 e 6 , a partir dos quais foram estimados os indicadores financeiros e econômicos. Tabela 5 – Fluxo de caixa: forno container – Setembro/2008 Table 5 – Cash Flow: container kiln - September/2008 Ano Custo Receita Saldo (R$/ano) (R$/ano) (R$/ano) 1 3.616.833,00 0 -3.616.833,00 2 5.088.099,10 7.200.000,00 2.111.900,90 3 5.088.099,10 7.200.000,00 2.111.900,90 4 5.088.099,10 7.200.000,00 2.111.900,90 5 5.088.099,10 7.200.000,00 2.111.900,90 6 5.088.099,10 7.200.000,00 2.111.900,90 7 5.088.099,10 7.200.000,00 2.111.900,90 8 5.088.099,10 7.200.000,00 2.111.900,90 9 5.088.099,10 7.200.000,00 2.111.900,90 10 5.088.099,10 7.200.000,00 2.111.900,90 Tabela 6 – Fluxo de caixa: forno container – Maio/2009 Table 6 – Cash Flow: container kiln - May/2009 Ano Custo Receita Saldo (R$/ano) (R$/ano) (R$/ano) 1 3.616.833,00 0 -3.616.833,00 2 3.229.777,20 3.600.000,00 370.222,80 3 3.229.777,20 3.600.000,00 370.222,80 4 3.229.777,20 3.600.000,00 370.222,80 5 3.229.777,20 3.600.000,00 370.222,80 6 3.229.777,20 3.600.000,00 370.222,80 7 3.229.777,20 3.600.000,00 370.222,80 8 3.229.777,20 3.600.000,00 370.222,80 9 3.229.777,20 3.600.000,00 370.222,80 10 3.229.777,20 3.600.000,00 370.222,80 Através dos fluxos de caixa é possível perceber que as receitas já são positivas no primeiro ano, porém se comparados os dois períodos é perceptível a drástica redução do lucro líquido gerado anualmente, podendo ser explicada pelo preço de venda do carvão vegetal que passou de R$150,00/m³ para R$75,00/m³. Assim, as receitas diminuíram. Mesmo com o aumento dos custos de mão-de-obra, houve queda dos custos totais do projeto, fato ocorrido principalmente pela queda no preço da lenha. Esta queda acentuada, não foi suficiente para manter um saldo tão elevado como era observado anteriormente. Na Tabela 7 são apresentados os indicadores financeiros da planta de carbonização de forno container com produção mensal de 4000mdc. Tabela 7 – Indicadores de desempenho financeiro da planta de carbonização de forno container Table 7 - Financial performance indicators for a carbonization plant of container kiln Indicador financeiro Setembro de 2008 Maio de 2009 Lucratividade 29,33% 10,28% Rentabilidade 58,39% 10,24% Prazo de retorno 1ano e 9 meses 9 anos e 9 meses Ponto de equilíbrio 9.199,24 mdc 22.030,78 mdc A lucratividade do forno container de 4000mdc em setembro de 2008 foi de 29,33% ao ano (a.a.), ou seja, para cada R$100,00 vendidos de carvão vegetal, a empresa tem como lucro R$29,33. Mesmo sob efeito da crise financeira internacional, a lucratividade atingida em maio de 2009 foi de 10,28% a.a, valor três vezes menor que o encontrado anteriormente. A rentabilidade representa o percentual do capital investido que será recuperado num período de um ano e o prazo de retorno indica o tempo necessário para a recuperação de todo o capital. No primeiro cenário (setembro/2008), a rentabilidade foi de 58,39% enquanto o tempo para pagamento do capital investido seria de 1 ano e 9 meses. No cenário de maio de 2009, a rentabilidade atingida é de 10,24%, afetando o prazo de retorno, que passa para 9 anos e 9 meses. Este é atualmente, o período de tempo necessário para recuperação do capital investido na planta de carbonização de forno do tipo container para a produção mensal de 4000 mdc. O investimento no projeto do forno container para a produção mensal de 4000 metros de carvão vegetal necessitava em setembro de 2008, comercializar no mínimo 9.199,24 mdc anualmente para não ter prejuízos. Em maio de 2009, a comercialização mínima passa a ser de 22.030,78 mdc. Na Tabela 8 são apresentados os indicadores de desempenho do forno container para a produção anual de 48.000mdc, ou seja, 4000mdc/mês. Tabela 8 – Indicadores de desempenho econômico do forno container Table 8 – Economical performance indicators for a carbonization plant of container kiln Indicador econômico Setembro de 2008 Maio de 2009 VPL R$ 7.768.776,89 R$-1.349.737,34 TIR 57% -2% O Valor Presente Líquido (VPL) representa o lucro do forno container de 4000 mdc corrigido pela taxa de juros. Para o projeto em estudo, no período analisado o VPL seria de R$ 7.768.776,89, o que significa que o projeto é viável, já que o VPL estimado é maior que zero. No entanto, o segundo período analisado, maio de 2009, o projeto passa a ser inviável, visto que o VPL é negativo. A Taxa Interna de Retorno (TIR) representa a taxa percentual do retorno do capital investido, sendo que esta deve ser maior que a taxa de juros estipulada como referência, no caso 10% ao ano. No primeiro cenário, como a TIR do projeto do forno container é de 57%, haverá retorno de R$2.061.594,81 do custo de implantação do projeto. Porém, na segunda ocasião, a TIR é de -2%, ou seja, não há uma taxa real de juros que iguale o valor presente das receitas ao valor presente dos custos. CONCLUSÕES • No período de Setembro de 2008, a implantação de uma planta de carbonização de produção mensal de 4000 mdc utilizando a tecnologia de forno container seria viável financeira e economicamente se o preço de comercialização do carvão vegetal permanecesse em R$150,00 mdc. • No período de Maio de 2009, devido à crise econômica mundial, houve queda do preço de carvão vegetal para R$75,00 mdc, este mesmo projeto, com produção mensal de 4000 mdc, torna-se inviável sob o aspecto econômico, além de se tornar pouco lucrativo. • Mesmo sendo alto o custo de implantação do forno container, o prazo de retorno inferior a dois anos considerando os preços de Setembro de 2008, possibilita o investimento. Ao considerar os valores praticados em de Maio de 2009, o prazo de retorno é maior, 9 anos e 9 meses, inviabilizando o implantação do projeto. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALMEIDA, M. R.; REZENDE, M. E. A. O Processo de carbonização contínua da madeira. 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