Secador Solar de Madeira

certificada 2011

Instituição
Instituto Nacional de Pesquisa da Amazônia (INPA)
Endereço
Av. André Araújo 2936 - Petrópolis - Manaus/AM
E-mail
coti@inpa.gov.br
Telefone
(92) 3643-3078
Responsáveis pela tecnologia
NomeTelefoneE-mailRedes Sociais
Roland Ernst Vetter(92) 3643-3083revetter@yahoo.de
Resumo da Tecnologia

Secador para secar tábuas e peças de madeira com capacidade de até 8 metros cúbicos utilizando a energia solar como fonte de calor para agregar valor aos produtos florestais.*{ods7},{ods8}*

Tema Principal

Energia

Tema Secundário

Renda

Problema Solucionado

A qualidade da maioria dos produtos madeireiros depende essencialmente do processo de secagem. É muito difícil obter-se produtos madeireiros de boa qualidade se a secagem da madeira tiver sido feita inadequadamente. A quantidade de água presente na madeira afeta grandemente suas propriedades físicas e mecânicas, diminui sua resistência à deterioração biológica, além de comprometer a estabilidade dimensional de produtos derivados da madeira. Os processos eficientes de secagem da madeira são praticamente desconhecidos pelas pequenas empresas madeireiras da região Amazônica. Isso ocorre principalmente pelo fato de que os secadores convencionais de madeira existentes no mercado são dispendiosos e precisam de mão-de-obra especializada para sua operação. Secadores solares para madeira desenvolvidos em outros partes do mundo não são recomendáveis para a Amazônia, porque ou são caros e sofisticados, ou não se adaptam às condições climáticas da região, sendo geralmente do tipo estufa com a madeira exposta diretamente à radiação solar ou tem isolamento inadequado aos valores de umidade locais.

Objetivo Geral

Oferecer para pequenas comunidades e micro empresas, que não dispõem de capital para investir em secadores convencionais, um secador a base de energia solar, de construção simples, baixo custo e fácil operação.

Objetivo Específico

- Desenvolver um secador de madeira adequado para pequenas comunidades e micro empresas; - Oferecer uma tecnologia cuja custo de construção e operação seja acessivel para as comunidades, comparados com outras alternativas de secagem de madeira; - Construir um secador de madeira de operação facil que não exige pessoal especializado; - Diminuir significativamente o consumo de energia aplicando um sistema de aquecimento solar; - Dimensionar o secador solar de madeira para a secagem de varias espécies madeireiras, mesmo uma mistura delas, sem a necessidade de programas especiais de secagem; - Garantir uma ótima qualidade da madeira após a sua secagem no secador solar.

Solução Adotada

Nos anos 80 do século passado micro empresas madeireiras de Manaus e do interior da Amazônia procuraram uma solução para secar tábuas de madeira de uma maneira economicamente acessivel para eles e, que assegura a qualidade do produto. Como no mercado não tinha equipamento que podia atingir esta procura, foi desenvolvido no INPA um secado solar de madeira. O protótipo deste secador foi construido em 1987 no campos do INPA em Manaus. Nos anos seguintes foi testado neste prototipo a secagem de uma variedade de espécies madeireiras da Amazônia. A partir da avaliação dos resultados obtidos o secador solar foi aprimorado. Como anexo, está um manual completo que busca auxiliar a construção de secadores de madeira e favorecer a sua reaplicação, de maneira que abaixo apresentamos apenas algumas informações a respeito dos materiais necessários e especificações das dimensões da tecnologia social. Este secador foi dimensionado para secar 5 a 8 metros cúbicos (3.5 a 6.5 toneladas) de madeira serrada. Vale notar que a construção não pode aumentar aleatoriamente o seu tamanho para secar um volume maior de madeira porque isso pode comprometer o desempenho. O componentes principais do Secador Solar de Madeira são câmara de secagem, os ventiladores, o coletor solar, os dutos de ar e as aberturas de renovação de ar. A câmara de secagem mede por dentro 4.70 m x 4.70 m x 2.20 m. Sua capacidade depende das dimensões das tábuas e da espessura dos separadores. A câmara é dividida em dois compartimentos pela parede central. Dois ventiladores axiais com diámetro das hélices de 100 cm cada são instalados na parede central. Cada ventilador está sendo movido direto através de um motor de 0,5 cv trifásico 6 polos com rotação de 1200 rpm. O coletor solar é de tipo simples achatado usando a laje de concreto da câmara, pintado de preto, como absorvedor. A cobertura do coletor consiste de chapas de vidro de 4mm de espessura e funciona no mesmo tempo como telhado. Uma camada de carvão vegetal é distribuida sobre a laje para aumentar a área de absorção e para provocar turbulências que resultam no melhor desempenho na troca de calor. Os dutos de ar conduzem o ar entre o coletor solar e a câmara de secagem. Eles são construidos como a parte interna das paredes laterais. As aberturas de renovação de ar permitem a troca de ar úmido saindo da câmara de secagem por ar mais seco de fora. Em cada das duas paredes laterais tem duas aberturas de 25 cm de diâmetro. A Fundação é de concreto. Deve ter uma profundidade mínima de 50cm por 30cm de largura. A base deve suportar 12 toneladas. A fundação do meio é a base para a parede central. Seis bases, 40cm x 40cm cada, devem ser preparados para os pilares de concreto reforçado. A câmara de secagem, básicamente, é construido como uma casa comum pequena de alvenaria fortificada através de seis pilares de concreto (15cm x 20cmx 180cm) e uma cinta de amarração (15cm x 20cm) no topo das paredes. A altura total das paredes, incluindo a cinta de amarração, é de 220 cm. As paredes tem uma espessura de 15 cm a 20 cm (dependendo dos tijolos usados) e devem ser construidos com tijolos de seis ou oito furos de produção local.

Resultado Alcançado

O secador tem uma capacidade de secar até 8 metros cúbicos de madeira serrada. Tábuas de madeira leve precisam cerca de 20 dias para secar, tábuas de madeira pesada secam em cerca 30 dias. Além da espécie de madeira, o tempo de secagem depende de fatores climáticos, principalmente da insolação, ocorrendo no período da secagem. Mais de 25 unidades do secador solar de madeira foram contruidos em todos estados da Amazônia e também no exterior, na Costa Rica, na Malásia e na Amazônia peruana. Com a madeira seca pelo secador solar de madeira as pequenas empresas alcançaram produtos mais nobres e assim agregando mais valor ao produto final. O custo de aquecimento da câmara de secagem que representam cerca de 75% da secagem convencional foram zero. O custo de energia elétrica para o funcionamento dos ventiladores foram cerca de R$ 60,00 por mes. Isto significa que a secagem de um metro cúbico de tábuas de madeira pesada custou menos de R$ 10,00.

Locais onde a Tecnologia Social já foi implementada
Cidade/UFBairroData da implementação
Xapuri / AcrePolo de Industrias Florestais de Xapuri08/2004
Manaus / AmazonasINPA05/1987
Santarém / ParáCentro Tecnológico de Madeira - CTM08/1989
Mucajaí / RoraimaMadeireira Mendes Ross Ltda06/1990
Macapá / AmapáMesquita Madeireira11/1989
Ariquemes / RondôniaInd. e Com. de Mad. Neblaska Ltda10/1990
Presidente Figueiredo / AmazonasComunidade Cristo Rei04/2007
Jutaí / AmazonasReserva Florestal02/2010
Público-alvo da tecnologia
Público alvo
Empreendedores
Quantidade: 25
Profissionais necessários para implementação da tecnologia
ProfissionalQuantidade
Pedreiro1
Ajudante de pedreiro1
Recursos materiais necessários para implementação da tecnologia

Os itens principais são: material para fundação, material para a construção da câmara de secagem (cerca de 2000 tijolos), madeira e chapas de vidro para o telhado solar (cerca de 30 metros quadrados) e dois ventiladores de um metro de diâmetro e de 1/2cv cada. A lista completa dos recursos materiais necessários para a implantação de um secador solar de madeira encontra-se no anexo "Manual de construção".

Valor estimado para a implementação da tecnologia

O valor para instalação do secador solar de madeira depende muito do custo do material local e da forma de execução da construção. Este valor pode variar entre R$ 24.000,00 e R$ 45.000,00, sendo o ultimo valor mais alto uma construção feita por uma empresa "com chave na mão". Para melhor estimação do valor pode tomar os preços da lista do material e o custo de um pedreiro com ajudante para um més.

Impacto Ambiental

Toda a energia usada para o aquecimento do ar é fornecida pelo sol, perfazendo 75% da energia total utilizada na secagem.

Forma de Acompanhamento

Através de testes de qualidade do processo produtivo da madeira.

Forma de Transferência

Pode solicitar a transferência da tecnologia para um Secador Solar de Madeira do INPA através de uma carta informal. A carta deve ser dirigida à diretoria do INPA, endereço: INPA, Diretoria, Av. Andre Araújo, 2936, CEP 69060-000 Manaus-AM.

Anexos da tecnologia
LegendaArquivo/Download
Extrato do manual de construçãoBaixar
Folder do Secador de MadeiraBaixar
Manual Completo do Secador Solar de MadeiraBaixar
Plantas e Secador Solar de MadeiraBaixar
Fluxograma do ArBaixar
Depoimento Livre

O presente secador solar de madeira do INPA foi desenvolvido para secar somente madeira. Um secador multi-uso foi testado no INPA para secar outros produtos naturais da Amazônia. Para pequenas comunidades na Amazônia, que não dispõem de muitos recursos seria ótimo se pudessem usar um único secador solar para secar tanto madeira como outros produtos. Assim podem aproveitar do equipamento o ano inteiro independente da entre-safra de um produto ou outro. Tem dois modelos do secador solar de pequeno porte: Um com alimentação dos ventiladores por energia convencional, para locais com acesso a uma rede elétrica. Outro totalmente independente da energia convencional funcionando exclusivamente com energia solar, para os locais mais remotos. A tecnologia já pode ser adquirida pelo INPA.