Ciência Florestal
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Item Desempenho de um sistema de forno-fornalha para combustão de gases na carbonização de madeira(Universidade Federal de Viçosa, 2010-02-26) Cardoso, Marco Túlio; Vital, Benedito Rocha; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787473J6; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira; http://lattes.cnpq.br/9474032258378987; http://lattes.cnpq.br/5366832420461714; Silva, José de Castro; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4709265Z5; Jacovine, Laércio Antonio Gonçalves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723889U0O objetivo do trabalho foi avaliar um sistema de forno-fornalha para carbonização da madeira com combustão dos gases, visando a redução da emissão de poluentes sem perdas de rendimento e qualidade do carvão produzido. Primeiramente foi realizada uma carbonização com madeira de café, para testar o funcionamento da fornalha para combustão dos gases. Observou-se que os gases são queimados com eficiência a partir da temperatura de 120oC. Posteriormente foram realizadas mais quatro carbonizações com madeira de Eucalyptus sp., duas utilizando a fornalha para oxidar os gases e outras duas sem a combustão dos gases da carbonização, sendo que em uma delas com e sem combustão dos gases foi realizada a coleta dos gases, para posterior análise qualitativa e quantitativa, através de cromatografia gasosa. A temperatura final das carbonizações variou de 450 a 500oC, tendo duração de aproximadamente 52 horas. Foram avaliados o rendimento gravimétrico e as seguintes propriedades do carvão: teor de umidade, densidade à granel, densidade relativa aparente, friabilidade, poder calorífico superior, teor de materiais voláteis, teor de cinzas e teor de carbono fixo. De acordo com os resultados, não houve diferença significativa entre as carbonizações com e sem a fornalha em funcionamento para rendimento gravimétrico em carvão, porém os rendimentos em "tiço" e finos foram influenciados, sendo que nas carbonizações com combustão de gases estes parâmetros foram inferiores. Quanto às propriedades físicas dos carvões, observou que o teor de umidade, densidade à granel, densidade relativa aparente e teor de cinzas não foram influenciadas pelo uso da fornalha; para o teor de carbono fixo e poder calorífico superior o carvão produzido com combustão de gases foi superior. Os resultados das análises dos gases mostraram uma redução de 96,95% de metano e 93,76% de monóxido de carbono com a queima dos gases pela fornalha. Conclui-se que a combustão dos gases da carbonização da madeira pela fornalha é um sistema eficiente, com menor emissão de gases poluentes e que não acarreta perda de rendimento em carvão, porém as propriedades químicas do carvão podem sofrer alguma influencia devido à forma de condução do forno, uma vez que a combustão dos gases aumenta a velocidade de carbonização.Item Efeito da adição de carga e extensor nas propriedades do adesivo uréia-formaldeído e dos compensados de pinus e paricá(Universidade Federal de Viçosa, 2009-02-27) Almeida, Vanessa Coelho; Lélis, Roberto Carlos Costa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4793172Y9; Vital, Benedito Rocha; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787473J6; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira; http://lattes.cnpq.br/9474032258378987; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4702131U7; Silva, José de Castro; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4709265Z5; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da adição do extensor (farinha de trigo) e da carga (farinha de babaçu) nas propriedades do adesivo à base de uréia-formaldeído e na qualidade de painéis compensados produzidos com lâminas de madeira de Pinus elliottii e Schizolobium amazonicum (paricá). Foram produzidos 96 painéis compensados constituídos de 3 lâminas, sendo 48 produzidos com madeira de Pinus elliotti e 48, com madeira de Schizolobium amazonicum, com 3 repetições. Para a colagem dos compensados, utilizou-se o adesivo uréia-formaldeído, na gramatura de 250g/m², ao qual foram adicionados extensor e carga nas proporções de 0, 10, 20 e 30% em partes por peso do adesivo. Utilizou-se o sulfato de amônio como catalisador, na proporção de 1,5% sobre a massa seca de sólidos resinosos. Determinaram-se as seguintes propriedades dos adesivos: viscosidade, teor de sólidos, tempo de gelatinização, tempo de trabalho, massa específica e pH; os parâmetros cinéticos foram obtidos através da técnica de calorimetria diferencial exploratória (DSC). As propriedades físicas e mecânicas dos painéis compensados foram determinadas de acordo com as normas ABNT NBR 9486/86 (modificada), NRB 9535/86 (modificada), NBR ISO 12466-1:2006, NBR 9533/86 e ASTM D 1084-97. Os resultados mostraram que os painéis de S. amazonicum apresentaram menores valores de inchamento em espessura, e valores médios de resistência ao cisalhamento, nas condições úmida e seca, superiores aos encontrados para os painéis de P. elliottii. A presença de aditivos na formulação do adesivo alterou as propriedades físico-químicas das reações de cura do mesmo. A farinha de babaçu considerada, inicialmente, como um material inerte, apresentou propriedades semelhantes às da farinha de trigo. E contribuiu para o aumento do módulo de elasticidade dos painéis de P. elliottii. Concluiu-se que é viável, tecnicamente, a produção de painéis compensados de Pinus elliottii e Schizolobium amazonicum com adição de até 30% de farinha de trigo e/ou de farinha de babaçu ao adesivo de uréia-formaldeído.Item Efeito da idade e de materiais genéticos de Eucalyptus sp. na madeira e carvão vegetal(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-25) Castro, Ana Flávia Neves Mendes; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288; Vital, Benedito Rocha; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787473J6; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira; http://lattes.cnpq.br/9474032258378987; http://lattes.cnpq.br/2674972242863176; Araújo, Solange de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/8268815505508443; Trugilho, Paulo Fernando; http://lattes.cnpq.br/1868749920342205No mercado cada vez mais competitivo é necessário que as empresas florestais realizem uma busca permanente por materiais genéticos que forneçam madeira com as propriedades adequadas para uma determinada finalidade, aliada a uma elevada produtividade, em um menor tempo possível. É nesse contexto que essa pesquisa se enquadra, uma vez que se propôs a verificar as propriedades da madeira de diferentes materiais genéticos, para a produção de carvão vegetal, em diferentes idades. Neste trabalho foram avaliados três clones de eucalipto, sendo um híbrido de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis, e dois clones de Eucalyptus urophylla, nas idades de três, quatro, cinco e sete anos, com espaçamento de 3,5 x 2,5m. Os clones são provenientes da Gerdau S/A. Verifica-se que houve efeito da idade nas propriedades da madeira, dos três clones avaliados, proporcionando ganhos na qualidade do carvão e aumento na produção de energia por m3, mas não houve influência no rendimento gravimétrico em carvão vegetal. Avaliando somente as propriedades da madeira para a seleção do melhor material genético, o clone GG 680 apresentou o maior potencial para a produção de carvão vegetal. Deve-se ressaltar que os três clones atendem as especificações para uso siderúrgico, com rendimento gravimétrico satisfatório.Item Efeito da região e da madeira de eucalipto nas propriedades do carvão vegetal(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-30) Frederico, Pedro Gustavo Ulisses; Vital, Benedito Rocha; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787473J6; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira; http://lattes.cnpq.br/9474032258378987; http://lattes.cnpq.br/1698290085016720; Lucia, Ricardo Marius Della; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788298Z6; Barcellos, Daniel Camara; http://lattes.cnpq.br/6012920962189476O carvão vegetal é uma excelente matéria-prima para a siderurgia, devido ao seu valor como combustível e termorredutor, elevado grau de pureza, baixo custo de produção e por ser um produto renovável. A qualidade da madeira é um fator de extrema importância quando oobjetivo é a produção de carvão vegetal com alto rendimento, baixo custo e elevada qualidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar a correlação entre as propriedades físicas e químicas da madeira e o rendimento e qualidade do carvão vegetal de cinco clones de eucalipto, sendo um clone de Eucalyptus grandis e quatro híbridos de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla. Os clones foram coletados em plantios comerciais com espaçamento de 3,0 x 3,3 m, aos 3 anos de idade, em três diferentes localidades no Estado de Minas Gerais - Santa Bárbara, Guanhães e Ipaba - buscando avaliar a influência das diferentes regiões sobre as propriedades da madeira e a qualidade do carvão vegetal. O estudo da composição química e da densidade básica da madeira foi eficiente em predizer os clones com os maiores potenciais para a produção de energia, encontrando-se correlações significativas entre as propriedades físicas e químicas da madeira e as propriedades do carvão e os rendimentos gravimétricos. Analisando as propriedades do carvão e os rendimentos gravimétricos, observou-se que na região de Santa Bárbara a madeira dos clones 1213, 1215 e 1274 apresentou a maior aptidão para a produção de carvão vegetal, possuindo os maiores rendimentos em carvão e as melhores propriedades para o emprego siderúrgico, ao passo que na região de Guanhães a madeira dos clones 57, 1213 e 1274 mostrou maior aptidão para a produção de carvão e, na região de Ipaba, a produção de carvão pôde ser observada para a madeira dos clones 1046, 1215 e 1274. De modo geral, os clones 1215 e 1274, híbridos de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla apresentaram o melhor potencial para a produção de carvão, com bons rendimentos, propriedades ideais para o emprego siderúrgico e a menor influência do ambiente na expressão de suas características.Item Efeito do tratamento térmico da madeira para produção de briquetes(Universidade Federal de Viçosa, 2011-08-03) Vilas Boas, Mariana Almeida; Vital, Benedito Rocha; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787473J6; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira; http://lattes.cnpq.br/9474032258378987; http://lattes.cnpq.br/0801371941789899; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288; Araújo, Solange de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/8268815505508443; Santos, Rosimeire Cavalcante dos; http://lattes.cnpq.br/1633331786162880A demanda mundial por energia vem associada ao aumento do consumo de combustíveis fósseis, de modo que a maioria dos países se conscientizou da necessidade de utilização de fontes alternativas de energia renovável. Nesse contexto, destaca-se a biomassa florestal com características tais como alto teor de umidade, baixo poder calorífico, baixo teor de carbono fixo e alto teor de matérias voláteis. Entre as alternativas para melhorar as propriedades energéticas desse combustível heterogêneo, destacam-se os processos de tratamento térmico e briquetagem. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do tratamento térmico da madeira de diferentes espécies para produção de briquetes. Foram utilizadas as madeiras de Mimosa scabrella (Bracatinga), Dipteryx odorata (Cumaru), Eucalyptus grandis, Aspidosperma populifolium (Peroba mica) e Eucalyptus sp. tratadas termicamente nas temperaturas de 180, 200 e 220 ºC, por um período de sessenta minutos, para cada temperatura, em uma estufa com atmosfera de nitrogênio. Os briquetes foram produzidos em briquetadeira laboratorial utilizando uma temperatura de 120 ºC, tempo de prensagem de 7 minutos e tempo de resfriamento de 6 minutos e pressões iguais a 70,3; 105,4 e 140,6 kgf/cm2. Para avaliar as propriedades das partículas tratadas termicamente, foram determinados a análise química imediata e o poder calorífico superior. A qualidade dos briquetes foi avaliada pela eterminação das propriedades físicas e mecânica. Os resultados mostraram potencial das diferentes espécies para a produção de briquetes. A melhor temperatura de tratamento térmico foi de 220 °C, principalmente com relação à densidade energética dos briquetes. As pressões de compactação de 105,4 e 140,6 kgf/cm2 foram as mais adequadas para a produção de briquetes, por aumentarem, de modo geral, a densidade e a carga de ruptura. O poder calorífico das diferentes espécies, no geral, aumentou com a elevação da temperatura de tratamento térmico.Item Interface madeira-adesivo e resistência de juntas coladas com diferentes adesivos e gramatura(Universidade Federal de Viçosa, 2014-02-14) Bianche, Juliana Jerásio; Vital, Benedito Rocha; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787473J6; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira; http://lattes.cnpq.br/9474032258378987; http://lattes.cnpq.br/7944094337013301; Lucia, Ricardo Marius Della; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788298Z6; Cabral, Carla Piscilla Távora; http://lattes.cnpq.br/4588281790678445Estudos que envolvem a interação madeira-adesivo em espécies de eucalipto e pinus coladas com adesivos a base de mamona e silicato são escassos, fazendo-se necessário o conhecimento destes adesivos. Este trabalho teve como objetivo estudar a interface madeira-adesivo e a resistência de juntas coladas com diferentes adesivos e gramatura. Foram utilizados cinco adesivos (mamona, silicato de sódio, silicato modificado, PVA e resorcinol-formaldeído), três gramaturas (150 g/m2, 200 g/m2 e 250 g/m2) e duas espécies (Eucalyptus sp. e Pinus sp.). Determinaram-se as propriedades dos adesivos (viscosidade, teor de sólidos, pH e tempo de trabalho), o ângulo de contato dos adesivos, e as propriedades das madeiras (capacidade tampão e pH, análise anatômica, análise química e a densidade básica). Foram feitas colagens e avaliação da resistência ao cisalhamento na linha de cola das juntas coladas. Para o estudo da interface madeira-adesivo foram utilizadas as técnicas de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. O adesivo de PVA apresentou maior viscosidade e maior ângulo de contato, sendo o adesivo de menor molhabilidade e umectação. Entretanto o adesivo de mamona apresentou maior teor de sólidos, menor tempo de trabalho e menor ângulo de contato, sendo o adesivo de maior molhabilidade e umectação. As ligações químicas originadas na polimerização dos adesivos de resorcinol-formaldeído e bicomponente de mamona conferiram a estes adesivos maiores resistências na linha de cola. A interação gramatura e adesivo apresentou efeito significativo nos valores de resistência ao cisalhamento e percentuais de falha das juntas coladas de eucalipto, na condição seca, não havendo efeitos isolados do adesivo e gramatura. O tipo de adesivo utilizado teve efeito significativo nos valores de resistência ao cisalhamento e percentuais de falha (condição úmida) das juntas coladas de eucalipto e pinus. Os adesivos de mamona e resorcinol-formaldeído apresentaram os maiores valores de resistência ao cisalhamento na linha de cola e falha na madeira. Os adesivos de mamona, PVA e resorcinol penetraram nas madeiras, preenchendo cavidades celulares adjacentes a linha de cola principal, nas madeiras de eucalipto (vasos, raios, parênquima) e pinus (células do lenho inicial e tardio, raios, pontoações). O adesivo de mamona apresentou desempenho para a colagem das madeiras de eucalipto e pinus. Para trabalhos futuros recomendam-se: estudar a relação entre diferentes proporções de poliol/isocianato e avaliar a resistência da madeira colada; estudar alternativas para aumentar o tempo de trabalho do adesivo de mamona de forma a facilitar o processo de colagem da madeira.Item Propriedades de aglomerado fabricado com partículas de eucalipto (Eucalyptus urophylla), paricá (Schizolobium amazonicum) e vassoura (Sida spp.)(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-31) Bianche, Juliana Jerásio; Vital, Benedito Rocha; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787473J6; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira; http://lattes.cnpq.br/9474032258378987; http://lattes.cnpq.br/7944094337013301; Silva, José de Castro; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4709265Z5; Barcellos, Daniel Camara; http://lattes.cnpq.br/6012920962189476Este trabalho teve como objetivo produzir painéis aglomerados de eucalipto (Eucalyptus urophylla) e paricá (Schizolobium amazonicum) em associação com vassoura (Sida spp.). Determinaram-se as propriedades anatômicas, químicas e a densidade básica das madeiras de paricá e eucalipto, e do caule de vassoura. Para a produção dos painéis de aglomerado, foram utilizadas misturas em 4 proporções (25, 50, 75 e 100%) de partículas de vassoura em associação com partículas de eucalipto e paricá, e associação de partículas de eucalipto com paricá, sendo adicionados a estas partículas dois teores de adesivo à base de ureia-formaldeído (6% e 8%). Os ensaios físicos e mecânicos foram realizados segundo a norma NBR/ABNT 14810-3(2002). Os resultados experimentais mostraram que o aumento no teor de adesivo na produção dos painéis de aglomerado contribuiu para melhorar algumas propriedades físicas e mecânicas. Conclui-se que o incremento de partículas de vassoura nos painéis teve efeito diferenciado em função das espécies utilizadas. O incremento da porcentagem de partículas de vassoura aos painéis produzidos com eucalipto não afetou a resistência à tração perpendicular, arrancamento de parafuso e dureza Janka. O incremento da porcentagem de partículas de vassoura aos painéis produzidos com paricá não afetou a resistência à dureza Janka e ao arrancamento de parafuso. O incremento da porcentagem de partículas de vassoura aos painéis produzidos com paricá não afetou a densidade aparente e a absorção de água após vinte quatro horas de imersão. Por outro lado, os painéis produzidos com partículas de vassoura absorveram mais água e, por consequência, o inchamento em espessura aumentou, sendo, portanto, não recomendados para uso em ambientes com alto teor de umidade . Concluiu-se que o gênero Sida, de modo geral, apresentou potencial para produção dos painéis de aglomerado.Item Propriedades de briquetes e pellets produzidos com resíduos sólidos urbanos(Universidade Federal de Viçosa, 2014-06-04) Souza, Marina Moura de; Vital, Benedito Rocha; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787473J6; Silva, Cláudio Mudado; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727931T6; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira; http://lattes.cnpq.br/9474032258378987; http://lattes.cnpq.br/0963363182664782; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288; Quirino, Waldir Ferreira; http://lattes.cnpq.br/7245446961103495; Martins, Márcio Arêdes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798288T8Este estudo teve por objetivo pesquisardiversos tipos deresíduos sólidos urbanos para a produção de combustíveis compactados. Foram selecionados resíduos de poda de árvores, papelão ondulado, embalagens cartonadas e lodo de tratamento de águas pela técnica de flotação. Optou-se por estes materiais devido a sua representatividade no ambiente urbano, pela facilidade em encontra-los e também por haver poucos estudos relacionados a eles. O trabalho foi dividido em três etapas, inicialmente, foram determinadas as características físicas, químicas e térmicas dos resíduos como forma de embasamento para os próximos capítulos. Na sequencia foram produzidos briquetes compostos por diferentes proporções destes resíduos, usando como base para as misturas os resíduos de podade árvores devido sua composição lignocelulósica; também foram feitas análises químicas e físicas nos briquetes para avaliar se o processo de compactação das misturas foi eficiente e se o produto final apresentou características energéticas favoráveis ao uso. Finalmente, avaliou-sea produção de pellets produzidos com os resíduos sólidos urbanos, e da mesma forma, utilizaram-se os resíduos de poda urbana como base para as misturas com os outros materiais. Após as análises observou- se que, os resíduos de poda urbana, papelão ondulado e embalagens cartonadas apresentaram características favoráveis para o uso como biocombustível, porém o lodo de flotação apresentou caráter inorgânico, com baixo poder calorífico e alto teor de cinzas. Apesar disso, o lodo foi utilizado para a produção dos briquetes e pellets com o intuito de avaliar possíveis misturas que minimizem estes problemas. Tanto para os briquetes quanto para os pellets, observou-se que a adição de lodo na composição destes materiais proporcionou incrementos na resistência e densidade, porém reduziu o poder calorífico a aumentou o teor de cinzas. A incorporação de papelão ou embalagens cartonadas ocasionou aumento na densidade e na resistência e uma pequena redução no poder calorífico. Conclui-se que os resíduos sólidos urbanos utilizados neste estudo apresentaram potencial para produção de combustíveis compactados, tornando-se uma alternativa sustentável para produção de energia, desde que otimizadas as proporções das misturas de materiais.Item Sistema forno-fornalha para produção de carvão vegetal(Universidade Federal de Viçosa, 2012-02-13) Oliveira, Aylson Costa; Vital, Benedito Rocha; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787473J6; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira; http://lattes.cnpq.br/9474032258378987; http://lattes.cnpq.br/4577047748163760; Trugilho, Paulo Fernando; http://lattes.cnpq.br/1868749920342205; Barcellos, Daniel Camara; http://lattes.cnpq.br/6012920962189476A qualidade do carvão vegetal depende da madeira utilizada na carbonização e da tecnologia de conversão. Embora nos últimos anos diversas pesquisas tenham sido desenvolvidas com o intuito de melhorar os índices de qualidade da madeira, grande parte da produção brasileira de carvão ainda ocorre em fornos com baixo rendimento gravimétrico e com emissões de gases, o que polui o ambiente. Na tentativa de alterar esse cenário, desenvolveu-se este trabalho com o objetivo de avaliar o funcionamento de um sistema forno-fornalha com baixa emissão de poluentes, maximizando o rendimento em carvão vegetal. Inicialmente foram construídos três fornos de alvenaria com capacidade de enfornamento de 12 st (9 m³) de madeira, acoplados a uma fornalha para queima dos gases gerados durante a carbonização. Foram realizadas quatro carbonizações, utilizando madeira de Eucalyptus spp., tendo sido determinados os rendimentos gravimétricos, a qualidade do carvão vegetal e a eficiência da fornalha. O controle da carbonização foi realizado com o uso da temperatura interna, mensurada por meio de sensor infravermelho de temperatura. De acordo com os resultados, o sistema forno-fornalha apresentou rendimento médio de 33% de carvão, 8% de atiço e 3% de finos por carbonização. O carvão apresentou características adequadas para uso industrial e doméstico, principalmente em relação ao teor de carbono fixo e poder calorífico superior. A fornalha mostrou-se eficiente na redução de emissão de gases para o ambiente, funcionando durante um terço do tempo de carbonização. Conclui-se que o sistema forno-fornalha avaliado apresenta facilidade de construção, baixo custo e produção de carvão vegetal superior a 30%, com índices satisfatórios de qualidade, podendo ser difundido entre os produtores de carvão vegetal.