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Carbonizadores na Califórnia

Um fazendeiro e profissional inovador do setor florestal da Califórnia emprega a tecnologia de carbonização móvel da Tigercat para melhorar a saúde das florestas e do solo, mitigar o risco de incêndios florestais e sequestrar carbono.

— Paul Iarocci

Dan Falk, proprietário da Falk Forestry.
Dan Falk, proprietário da Falk Forestry.
Daniel Falk cresceu no noroeste do Condado de Sonoma, na Califórnia. Ele faz parte da quinta geração de uma família californiana que há muito tempo se dedica à extração de madeira e à criação de gado. “Cresci no Rancho Richardson, de propriedade do meu tio-avô, Harold Richardson. Ele foi meu mentor na área de exploração madeireira e pecuária e me incentivou a me formar em Produção Florestal”, diz Dan.

Antes de se formar em Produção Florestal pela Universidade Estadual de Humboldt, Dan e alguns colegas de classe elaboraram um plano de exploração madeireira, como projeto de classe, em colaboração com um silvicultor profissional registrado. “Quando me formei, implementamos o plano no Rancho Richardson e, a partir daí, comecei a trabalhar com exploração madeireira.” Dan alugou uma serraria que era do seu tio-avô e do seu pai e fundou a Falk Forestry. Hoje, a empresa atua em exploração madeireira, estudos ambientais, restauração de danos causados pelo fogo e serviços de mitigação de incêndios, como maceração florestal, redução da carga de combustível e instalação e manutenção de corta-fogos.

Dan explica que sempre houve um problema de desperdício de madeira na fazenda e também na comunidade local. “Era muito caro picar e transportar. Percebi que era um problema que precisava ser resolvido. Trabalhamos com extração de madeira, mas também somos ambientalistas.” Como solução, Dan propôs um programa integrado de floresta e pastagem, onde sua empresa trataria dos resíduos florestais e do excesso de material combustível, promovendo a recuperação desses ecossistemas.

Ele pesquisou e adquiriu o primeiro carbonizador 500 da ROI no final de 2018, quase um ano antes de a Tigercat adquirir a empresa e sua tecnologia de carbonização. (O protótipo da ROI foi posteriormente atualizado em 2019 e renomeado como Tigercat 6050). “O 6050 tinha a capacidade de processar todos os tamanhos de material com teor de umidade variável. Foi quando conheci Matt O'Connor, que trabalhava na ROI na época.”

Matt ingressou na Tigercat quando a aquisição da ROI foi concluída em setembro de 2019, assumindo diversas funções relacionadas ao programa de carbonizadores. Como especialista em produtos, ele trabalhou em colaboração com a engenharia na ampla reformulação que resultou no lançamento do novo carbonizador 6040. O Matt tem experiência e amplo conhecimento em processos de licenciamento. Ele lidera o contato com o governo, os testes e a coleta de dados, além de gerenciar o suporte técnico e operacional, colaborando com distribuidores e usuários finais.
O protótipo do carbonizador 6040 foi adquirido pela Falk Forestry em 2024. A máquina apresenta uma série de melhorias em relação ao projeto do 6050.
Dan inicialmente colocou o 6050 em operação na fazenda, distribuindo a produção à base de carbono de volta para as pastagens. “Testamos o tipo de solo para detectar deficiências. Depois, podemos incorporar biocarvão carregado ou não carregado ao solo e replantar com diferentes tipos de culturas de cobertura fixadoras de nitrogênio. Gostamos de usar espécies nativas.”

O biocarvão atua como uma esponja. Ele absorve e armazena umidade e nutrientes, liberando-os lentamente no solo. “Você pode carregar o biocarvão misturando-o com composto”, explica Dan. “Misturamos com os resíduos da nossa serraria, parte da nossa moagem fina, esterco bovino, composto de cogumelos, esterco de galinha e material orgânico de cobertura – proveniente tanto das nossas estradas florestais quanto de áreas de cascalho. Depois, aplicamos cerca de dez toneladas da mistura por acre.”

Dan notou melhorias. “Acho que a grama fica mais verde por mais tempo. Observamos um aumento na retenção de água no solo, o que ajuda na nutrição das gramíneas com as quais alimentamos o nosso gado.” O gado que Dan cria exclusivamente em pastos produz carne de alta qualidade, e ele a comercializa localmente. Para Dan, a produção de biocarvão faz parte de todo o processo – da terra à mesa.

Dan também já realizou diversas demonstrações do modelo 6050 em projetos desde o Condado de Sonoma até Fort Jones, no norte da Califórnia. Dan considera o tempo dedicado a essas excursões e demonstrações como um investimento importante que despertou o interesse das partes certas e, consequentemente, o ajudou a garantir contratos. “Consegui meus trabalhos atuais graças ao 6050. Por exemplo, o East Bay Regional Park District reconheceu a necessidade de um método alternativo para lidar com biomassa e reduzir os custos e o impacto ambiental do transporte de grandes volumes de material através das comunidades.”

Na virada do século XX, plantações de eucalipto foram estabelecidas por toda a Califórnia. “É uma espécie dominante e desafiadora de manejar”, explica Dan. “O Park District queria desbastar essas plantações, reduzir o risco de incêndio e restabelecer espécies nativas em toda a região, como carvalho, madrone, sequoia e abetos de Douglas.”

Dan colaborou com a Earth Foundries para criar uma proposta formal e licitação para apresentar ao East Bay Regional Park District. Fundada por Dede e Roger Smullen, a missão principal da Earth Foundries é acabar com os incêndios catastróficos da Califórnia. A empresa trabalha com gestores de terras públicas e privadas para restaurar a saúde das florestas locais. A parceria com a Falk Forestry está ajudando a Earth Foundries a incentivar a remoção de resíduos florestais através do sequestro de carbono e da criação de mercados de carbono negativo para biomassa lenhosa. Na verdade, o objetivo é parar de pensar na biomassa lenhosa como resíduo e começar a vê-la como matéria-prima com potencial para múltiplos fluxos de produtos com valor agregado.
Dois carbonizadores 6040 em operação lado a lado na Califórnia.
Par de carbonizadores 6040 da Earth Foundries. Dan gerencia este contrato de 5.000 toneladas em Grass Valley, Califórnia. O sistema de transporte, recentemente projetado para o 6040, gira de um lado para o outro.
Dede foi presidente do conselho do Santa Clara County Fire Safe Council. “Eles fizeram muitos projetos incríveis de desbaste florestal e faixas de segurança”, diz Dan. Dede e Roger têm boas conexões e muita experiência na criação de propostas e no gerenciamento de engajamento de partes interessadas. “Eles colaboram muito bem com os diferentes condados, a junta de controle de poluição do ar, o Departamento Florestal e de Incêndios da Califórnia (Cal Fire) e os arqueólogos. Conhecem bastante os processos da Cal Fire”, enfatiza Dan. Todas as colaborações entre a Earth Foundries e a Falk Forestry ocorreram dentro do bem estabelecido Sistema de Comando de Incidentes (ICS, na sigla em inglês) que a Cal Fire usa em suas operações.

“Os responsáveis pela administração desses programas gostam da estrutura e da segurança que podemos fornecer utilizando o ICS e das pessoas que envolvemos, como chefes de batalhão aposentados que administram nossos protocolos de segurança.”

A estrita adesão aos protocolos, o planejamento e as reuniões frequentes ajudam a garantir que cada projeto esteja estruturado para alcançar o sucesso. “As empresas e agências estaduais com as quais trabalhamos nos dizem que não podemos falhar. Precisamos ter um plano para sermos bem-sucedidos.” É o profundo conhecimento operacional da Falk Forestry combinado com a expertise em gerenciamento de projetos e administração da Earth Foundries que permite que os carbonizadores operem com segurança e eficiência.

A Falk Forestry tratou cerca de 283 ha de floresta de eucalipto da East Bay com prescrições de desbaste e maceração. Toras com diâmetro a partir de 75 mm são convertidas no local em biocarvão. “Eles estão usando o biocarvão em parques e devolvendo-o às pastagens e campos agrícolas”, diz Dan, que descreve isso como um grande ciclo que engloba colheita, mitigação e resiliência ao fogo, sequestro de carbono e depois devolução à terra.
Câmera de combustão do 6040
O 6040 converte de 15 a 20 toneladas por hora de material lenhoso não processado em um produto de carbono orgânico de alta qualidade.
Essencialmente, Dan começou usando a Richardson Ranch como trampolim e prova de conceito para todo o processo de carbonização. Hoje, com ampla experiência operacional, conhecimento regulatório e profundo entendimento da tecnologia comercial de remoção sustentável de dióxido de carbono, a parceria entre a Earth Foundries e a Falk Forestry está buscando contratos nos setores municipal e de serviços. “Está se tornando um negócio muito promissor”, diz Dan, que adquiriu o protótipo do carbonizador 6040 em 2024. Juntas, as duas empresas possuem quatro carbonizadores.

Visitamos um local de operação em Grass Valley, em um pátio municipal do Condado de Nevada, onde Dan estava gerenciando um contrato envolvendo os dois carbonizadores 6040 da Earth Foundries. As máquinas tinham a tarefa de converter aproximadamente 5.000 toneladas de material, consistindo principalmente em árvores perigosas removidas de faixas de linhas de energia, além de material adicional proveniente de pequenos proprietários de terras perto de Grass Valley. “Estamos utilizando material morto de locais que sofreram danos pelo fogo e árvores que precisam ser removidas das proximidades das linhas de energia. O material também está vindo de proprietários locais de terras que têm problemas com resíduos de madeira. O condado está desenvolvendo um sistema de coleta comunitária no qual todo o material é movido para este local. Estamos fazendo um teste de 1.000 toneladas para ver como a comunidade, o condado e o executor contratado podem trabalhar em conjunto para remover material morto e não comercializável e transformá-lo em um produto que armazena carbono e reduz nossa pegada.”

A eliminação desse material reduz a carga de combustível e ajuda a proteger a comunidade contra incêndios. Perguntei ao Dan sobre a percepção pública. “As pessoas gostam de ver que algo está sendo feito pela floresta. Elas estão extremamente preocupadas com suas casas, que podem sofrer danos devido aos incêndios na Califórnia. Todos gostam de ver a redução da pegada de carbono. Isso faz as pessoas aprovarem o processamento de materiais.”
Carbono orgânico, ensacado e pronto para ser utilizado em uma ampla gama de mercados e possibilidades.
O processo de conversão em si emite poucas emissões nocivas, reduz o volume dos resíduos em 90% e cria um material orgânico à base de carbono com muitos usos benéficos, incluindo melhoria do solo, filtragem e mitigação de águas pluviais. Ele sequestra aproximadamente 25% do carbono total, mantendo-o fora da atmosfera por centenas ou, possivelmente, milhares de anos. Além disso, desenvolve o potencial para participar do mercado de créditos de carbono. Dan mede a produção pela taxa de conversão (o volume de alimentação que é convertido em biocarvão em uma hora). Muitos fatores afetam esse valor, incluindo o teor de umidade, o tamanho da peça, o tipo de matéria-prima e a espécie. Na experiência de Dan, o material seco com cerca de 30% de umidade e com diâmetro entre três e doze polegadas proporciona taxas de conversão ideais. As máquinas de Dan produzem em média de quinze a vinte toneladas por hora. Dan acredita que o material com idade de quatro a seis meses é ideal tanto para a taxa de alimentação quanto para a qualidade do biocarvão – tempo suficiente para o material ficar seco, mas não tanto a ponto de começar a perder carbono. A produção de biocarvão em peso é geralmente cerca de dez por cento da entrada.

Durante o processo de design do 6040, o Dan foi um recurso valioso para a equipe de engenharia da Tigercat, ajudando a determinar quais aspectos do 6050 funcionariam. Dan dedicou 1.800 horas de trabalho ao protótipo do 6040. Ele destaca que o novo sistema interno de cerâmica apresenta bom aspecto e que as grades, agora com novo design e maior robustez, têm excelente resistência ao desgaste. Além disso, destaca que a função de rotacionar as grades para equilibrar o desgaste – um recurso que ele promoveu – prolonga ainda mais a longevidade.
Sistema de transporte do 6040
O produto de carbono orgânico retém cerca de 25% do carbono disponível do material de alimentação e o sequestra por centenas, possivelmente milhares de anos. Comumente conhecido como biocarvão, ele tem muitos usos benéficos.
“Trabalhar com a Tigercat tem sido excepcional”, diz ele. “Matt O’Connor tem sido muito prestativo. Ele sempre atende o telefone. Ele trabalha na colheita comigo para descobrirmos como melhorar a operação e a produção da máquina. Tem sido uma ótima experiência.”

Dan está impressionado com o novo banho de água e o sistema de resfriamento. A água de resfriamento fica contida internamente no 6040, eliminando derramamentos. O uso de água é controlado. Como o biocarvão é totalmente resfriado, ele não queima quando cai da esteira.

Dan diz que a esteira, com sua capacidade de oscilar 105 graus, também é um grande diferencial. A esteira está fixada na parte traseira da máquina, e pode ser dobrada para dentro, como um envelope, durante o transporte. “O sistema funciona bem, pois permite descarregar a carga em um recipiente e, quando ele atinge sua capacidade, redirecionar o fluxo para outro. É bastante eficiente.” Dan observa que o aspersor de água externo nas laterais das máquinas é uma ótima ideia. “É uma ótima maneira de umedecer a zona de queda de brasas.” O 6040 pesa 7.700 kg, ou seja, é mais leve que o 6050, proporcionando um transporte mais fácil e econômico.

Dan faz questão de mencionar a importância dessa colaboração. “Foi ótimo trabalhar com a Tigercat nas atualizações de produtos, porque tínhamos ajuda para qualquer coisa que precisássemos. A empresa estava presente para cuidar de tudo.” Como ele afirma: “Estamos na linha de frente. Precisamos desse tipo de envolvimento para inovar e aprimorar tanto a máquina quanto as operações. Tem ajudado muito”.

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A Tigercat apresenta o carbonizador 6040


O aguardado carbonizador 6040 está pronto para o mercado e vai revolucionar o processamento e o manuseio de biomassa de resíduos de madeira.


Image of a Tigercat 6040 carbonizer

Processo de carbonização


O carbonizador 6040 Tigercat usa o sistema de conversão de resíduos de madeira limpos mais avançado, econômico e ecologicamente correto do mercado. Ao sequestrar mais de um terço do carbono total disponível, o volume de resíduos de madeira é reduzido em aproximadamente 90%.


Illustration of the 6040 carbonizing process

Carbonizador 6040 em ação


Assista ao Carbonizador 6040 processando resíduos de madeira para produzir carbono orgânico consistente e de alta qualidade. O processo de conversão reduz o volume de material de alimentação em 90% e sequestra de 25% a 30% do carbono total disponível. Ele substitui a queima a céu aberto ou outros processos intensivos de conversão de carbono, ao mesmo tempo em que cria um produto útil.


Imagem de um carbonizador Tigercat 6040 em operação.

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