Departamento de Engenharia de Materiais
CARACTERIZAÇÃO DO BURITI
Aluno: Isabela de Paula Salgado
Orientador: Fernando Betim
Co-orientador: Sidnei Paciornik
Introdução
O buriti, de nome científico Mauritia flexuosa, trata-se de uma palmeira de estipe ereto da
família Arecaceae, cuja maior distribuição encontra-se na Amazônia. Nessa região, a palmeira
está entre as mais úteis, constituindo uma das espécies com maior número de usos
tradicionais, tendo sido denominada como “A Árvore da Vida”. O buriti pode alcançar até 40
m de altura e possuir um caule de 13 a 55 cm de diâmetro. Inúmeros elementos do buritizeiro
possuem aplicações – tais como as folhas, os frutos, óleo e tronco – com fins variáveis.
O estudo presente focou-se em sua caracterização – desde seus aspectos biológicos, tipo
de cultivo e aplicações gerais, até a sua influência em termos culturais e econômicos em suas
áreas de distribuição. A partir da reunião de dados teóricos, é possível obter uma visão
particularizada de aspectos importantes relativos à palmeira, fornecendo detalhes por vezes
generalizados em determinadas fontes de referência.
De maneira complementar, realizou-se um estudo prático a respeito de suas fibras através
da análise da reação das mesmas à variação de temperatura e do estudo de sua estrutura
microscópica. Para tais objetivos, utilizou-se a análise termogravimétrica (TGA), a
calorimetria diferencial de varredura (DSC), o microscópio eletrônico de varredura (MEV) e a
espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS) para a caracterização da amostra de
fibras retiradas da folha do buriti. Esse estudo direcionou-se para esse âmbito prático, devido
à importância dessas propriedades na aplicação das fibras em compósitos.
Os compósitos são materiais multifásicos que, através da combinação de dois ou mais
materiais distintos, procuram obter melhores propriedades finais ou um equilíbrio das fases
constuintes. A maioria dos compósitos é formada por duas fases: a fase dispersa e a matriz,
que a envolve. O compósito resultante dependerá das propriedades de tais fases, assim como da
geometria (ou seja, a forma, o tamanho e a disposição das partículas) da fase dispersa. Quando
fibras vegetais são utilizadas como reforço, torna-se possível a transferência de algumas de
suas propriedades, como seu módulo de elasticidade, baixa densidade e resistência à tração.
O interesse nessa aplicação se deve ao fato de que compósitos que se utilizam de fibras
vegetais são considerados menos agressivos ao meio ambiente; o uso de fibra vegetal é
igualmente vantajoso por constituir-se um recurso renovável e por se apresentar em grande
variedade.
A análise térmica é necessária para a aplicação das fibras em compósitos, pois o
conhecimento do comportamento das mesmas de acordo com a variação térmica fornece
dados em relação à sua degradação de massa prevista ao ser submetida ao processamento do
compósito, o qual é feito em altas temperaturas. A importância da realização do MEV, por sua
vez, se deve ao fato de que a estrutura interna das fibras e suas propriedades associadas
interferem na adesão da interface fibra/matriz, assim como na capacidade de homogeneização
– aspectos que influem nas propriedades mecânicas do compósito resultante.
Materiais e Métodos Experimentais
A. Leitura e análise do material teórico referencial
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B. Análise Termogravimétrica (TGA) e Calorimetria Diferencial de Varredura
(DSC)
A análise termogravimétrica é uma técnica de análise instrumental que apresenta a
variação de massa da amostra, em função da temperatura ou ao longo do tempo, em condições
controladas. Nesse caso, a TGA tem como objetivo indicar a temperatura limite de utilização
das fibras de amostra, destacando o início da perda de umidade e a sua temperatura de
degradação. Tal conhecimento é particularmente importante no uso de fibras lignocelulósicas
(isto é, que contêm lignina), como as do buriti, visto que há limitações de temperatura
associadas à sua natureza higroscópica (capacidade de absorção de água) e hidrofílica,
especialmente considerando que o processo dos compósitos envolve altas temperaturas,
ocasionando a degradação hidrolítica das fibras.
A calorimetria diferencial de varrimento (DSC), por outro lado, é uma técnica que
demonstra o fluxo comparativo de energia calorífica entre uma amostra e uma referência, em
função da temperatura. As medidas obtidas permitem a inferência de processos endotérmicos,
nos quais há absorção de energia, e exotérmicos, onde há liberação de energia, os quais estão
associados a alterações de propriedades físicas e/ou químicas da amostra. No presente caso,
essa análise é necessária para constatar as mudanças progressivas decorrentes do aumento de
temperatura, e relacioná-las às conclusões obtidas a partir da análise termogravimétrica.
As análises de TGA/DSC foram realizadas simultaneamente no Analisador Térmico
Simultâneo (STA-6000) da Perkin-Elmer (Figura 1), nas seguintes condições:
Faixa de temperatura: 25 a 400ºC;
Taxa de aquecimento: 10ºC/min;
Atmosfera na amostra: N2;
Vazão do gás: 20 mL/min;
Volume do cadinho de alumina: 180 ml;
Quantidade de material ~ 3,6 mg.
Figura 1. Sta-6000
C. Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) e EDS (Espectroscopia de Energia
Dispersiva de raios-X)
O microscópio eletrônico de varredura (MEV) é um equipamento que produz imagens de
alta resolução e ampliação, a partir da emissão de feixes de elétrons sobre o material; a troca
de energia consequente dessa interação provoca certa radiação que, ao ser detectada, permite a
obtenção de informações da amostra.
A análise da estrutura interna das fibras através da microscopia eletrônica de varredura é
necessária, pois além de auxiliar na identificação de espécies, no entendimento de processos
fisiológicos e no esclarecimento dos mecanismos de adaptação dos vegetais aos diferentes
ambientes, fornece informações tais como rugosidade, tamanho dos poros (vasos) e
comprimento das fibras (MARINELLI, 2008).
As análises realizaram-se nas condições:
Operação: alto vácuo
Voltagem do filamento: 20 KV
Tempo de deposição de ouro sobre a superfície da amostra: 100s.
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O processo de preparo das amostras se baseou, primeiramente, na execução do corte e
separação de três fibras (advindas da folha do buriti); em seguida, as mesmas foram
submetidas a hidratação em água deionizada, de maneira a evitar a alteração e facilitar a seção
de corte. Uma vez findo o processo, realizou-se o corte transversal e longitudinal das fibras,
as quais assumiram, aproximadamente, 1 cm de comprimento. Uma vez que os cortes foram
devidamente realizados, as fibras foram organizadas de maneira a serem dispostas no porta
amostras do microscópio.
Por fim, as amostras foram submetidas ao recobrimento com ouro (100 s) – uma vez que é
necessária uma camada de material condutivo para a condução de elétrons. Na figura a seguir,
é demonstrada a disposição das fibras antes de sua inserção no aparelho.
Figura 2. Disposição das fibras para a análise
A espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS) é uma técnica analítica para a
caracterização microscópica dos materiais. O princípio por trás de seu funcionamento
encontra-se na energia emitida pelo material em resposta à incidência de partículas
carregadas. A análise é pontual, variando de acordo com a área focalizada pelo feixe; como há
distinção energética entre elétrons de um átomo, é possível, no ponto de incidência do feixe,
determinar quais elementos químicos encontram-se presentes naquele local.
O uso conjugado de MEV e EDS proporciona uma análise visual e qualitativa do material,
proporcionando não apenas o conhecimento estrutural, mas também composicional da
amostra analisada.
Resultados e Discussão
1. Caracterização Teórica
Distribuição Geográfica
O buriti possui distribuição considerável ao longo de áreas do Centro, Norte e Nordeste do
Brasil, tais como: Amazonas, Tocantins, Maranhão, Piauí, Ceará, Bahia, Goiás e São Paulo;
igualmente distribui-se ao longo do Norte da América do Sul, como Peru, Colômbia,
Venezuela, Suriname e Guiana Francesa. Devido à sua grande abrangência, o buriti possui
inúmeros nomes populares, entre os quais: miriti e muriti no Brasil; moriche na Venezuela;
nas Guianas, awuara e boche; no Peru, como aguaje, entre outros nomes particulares.
Tal palmeira estende-se frequentemente em áreas alagadas, sendo comum ao longo de
igarapés e igapós, devido ao seu mecanismo de dispersão dar-se principalmente através da
água. No Cerrado, ela caracteriza as veredas, isto é, áreas de grande umidade e relevo suave,
que geralmente margeiam cursos d’água em áreas de nascente.
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Aspectos Morfológicos
O buriti é monocaule, de espécie dióica – ou seja, possui indivíduos masculinos e
femininos; as plantas masculinas não produzem frutos, mas apenas cachos com flores
alaranjadas. O período de formação de uma inflorescência masculina até a produção de flores
é de 2 a 3 meses, com floração anual; o período correspondente às flores femininas dura 2
meses. Estima-se a produção de 450.000 flores por inflorescência nas plantas masculinas, e
3.600 nas femininas (RIBEIRO, 2010).
O fruto tem forma elíptica, com casca composta por escamas triangulares; sua polpa
possui pH em torno de 4,7 e é altamente rica em vitamina A. Por sua vez, os óleos do buriti
têm proteínas e vitaminas C e E em abundância. A maturação dos frutos pode variar de 7 a 11
meses; a produção média dos mesmos é de 1 a 10 cachos por safra, onde cada cacho pode
conter até 2000 frutos. O endocarpo do fruto (ou bucha) é formado por um tecido esponjoso,
com grande teor de celulose. A semente é ovoide e possui, em média, 2,5 cm de diâmetro.
Cada buriti adulto possui de 8 a 20 folhas, as quais podem atingir até 3 m de
comprimento. A folha é composta pela capemba (bainha), talo (pecíolo) e palha. A produção
de novas folhas custa de 3 a 4 meses. Quando as folha novas ainda encontram-se fechadas
(referidas como “olho” do buriti), então as mesmas podem ser usadas para a obtenção de seda,
isto é, uma fibra fina e resistente que recobre as folhas do buriti. A lâmina foliar é subdividida
em segmentos lineares em forma de espinho. A coroa assume forma arredondada devido à
disposição das folhas, as quais possuem bainha aberta e pecíolo longo (SAMPAIO, 2012).
As raízes do buriti são aéreas, possibilitando trocas gasosas no caso de alagamentos.
Relações Ecológicas
A Mauritia flexuosa possui particular importância quanto à preservação da fauna, uma vez
que seus frutos são consumidos por inúmeras aves e mamíferos – tais como araras, capivaras
e antas –, constituindo-se, inclusive, como estoque de alimento em épocas de estações secas.
Além disso, o buriti atua como habitat estrito de algumas espécies, tais como as aves
andorinhão-do-buriti (Reinarda squamata C.), maracanã-do-buriti (Orthopsittaca manilata
B.) e rouxinol-do-rio-negro (Icterus chrysocephalus L.), além de peixes cardinais
(Paracheirodon axelrodi S. e P. simulans G.) (RIBEIRO, 2010).
O buriti é igualmente responsável pela manutenção de cursos e nascentes d’água no
Cerrado, uma vez que agem como “filtros” ao remover sedimentos e nutrientes, fornecendo
água limpa para os habitats à jusante. Suas raízes são do tipo pneumatóforo, e suprimem a
falta de oxigênio nos brejos, localizados nas áreas mais úmidas das veredas (POTT, 2004). Ao
todo, a palmeira apresenta-se como fonte de água e alimento, sendo fundamental para o
ecossistema presente.
Aplicações
Há uma ou mais funções associadas a cada elemento do buriti, o que o torna fonte de
utilidades variadas em áreas específicas – desde a médica até a ornamental, além de sua
grande participação na culinária regional. Por exemplo, o fruto de buriti pode produzir dois
tipos de óleo vegetal utilizados nas indústrias química e alimentícia: os óleos oléicos
(extraídos da polpa) e os óleos láuricos (extraídos das sementes). Na Amazônia, o óleo do
buriti pôde, inclusive, representar uma fonte de energia elétrica alternativa para determinadas
comunidades (MEDINA, 2005).
Entre os usos, destacam-se:
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Tabela 1: Usos do buriti
ELEMENTO DA PLANTA
Palha
Fruto
Óleo
Estipe
Tronco
Semente
Seda
Embira
Raízes
Fibra
UTILIZAÇÃO
Cobertura de telhado, artesanatos,
vassouras, paredes
Polpa: doces e similares, sucos, vinhos;
Casca: óleo e ração para animais
Hidratante para a pele, remédio para
cicatrização de queimaduras e para
problemas respiratórios, protetor solar
natural, biodiesel
Confecção de móveis, ripas para telhado;
de seu interior é possível obter a seiva
necessária para a produção de açúcar
Construções, adubo, vinho não
fermentado
Artesanato, café, ração para animais
Fio de costura, tecidos, redes, artesanatos
Esteira, tapete, artesanatos
Remédio contra reumatismo e fonte de
água
Artesanato, uso em compósitos
Importância Socioeconômica
Em uma grande parte de seus locais de ocorrência, o buriti representa apreciável
importância econômica para comunidades rurais, havendo inúmeros exemplos de seu impacto
em mercados formais e informais. Frequentemente, há venda de seus frutos ou utilização de
suas fibras em confecções artesanais – por vezes informais e precárias, mas fontes de recursos
consideráveis para os habitantes locais.
A produção artesanal com fibras do buriti no município de Paulino Neves, no Maranhão, é
praticada em todos os seus povoados, como verificado pela PIVOT em junho de 2006,
constituindo-se uma das três maiores fontes de renda da população local. A sua organização
provê uma renda média entre R$65 e R$250 ao mês (SARAIVA et al., 2007).
Já a demanda por frutos, no Brasil, não é considerável, tendo o consumo concentrado em
regiões específicas: em Roraima, por exemplo, o principal subproduto do buriti é o suco
produzido através de sua polpa. Contudo, o potencial produtivo supera a demanda.
Em Iquitos, no Peru, a extração da palmeira consistiu na terceira maior atividade
econômica para a comunidade de Roca Fuerte em 2002, representando 31% do rendimento do
mercado e envolvendo 75% das residências locais. Um total de 7063 mercadorias da fruta do
buriti foi enviado ao mercado na época, sob a estimativa de valer U$14,832. A colheita de
frutas do buriti possuía uma demanda de 20 a 150 toneladas por mês em Iquitos,
representando grande fonte de renda às famílias rurais (MANZI, 2009).
Relevância Cultural
O buriti possui, além de sua influência em economias regionais, uma relevância cultural
em comunidades específicas, através de sua participação em tradições locais. Na cidade de
Belém, por exemplo, o buriti é empregue na confecção de brinquedos utilizados no Círio de
Nazaré, a festa da Padroeira do Pará. Os brinquedos, feitos durante o ano inteiro, são vendidos
rapidamente aos paraenses e turistas que comparecem à festividade. Já na região amazônica, o
buriti possui valor cultural para algumas tribos indígenas, uma vez que, na época de aparição
dos frutos maduros da palmeira, realizam-se festas e casamentos. No caso da tribo Apinayé de
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Goiás, um homem deve carregar uma tora de buriti da floresta para o centro da vila, de
maneira a demonstrar sua força e apresentar-se apto para o casamento. (MEDINA, 2005)
Cultivo
O cultivo de buriti ainda é uma técnica em adaptação e disseminação, uma vez que os
mesmos não costumam ser cultivados em regiões em que se encontram próximos na natureza.
Dessa maneira, apenas o extrativismo é praticado em abundância. Contudo, a viabilidade
econômica dessa atividade está diretamente relacionada à abundância do recurso, assim como
à capacidade regenerativa da planta e do solo no entorno. Portanto, torna-se necessária a
adequação e controle dessa atividade, uma vez que, caso o extrativismo seja mal executado, o
mesmo pode exercer pressão excessiva sobre os recursos e comprometer os buritizais da
região.
Há exemplos, no entanto, de estímulos ao cultivo e preservação dos buritis: no Acre,
políticas de incentivos ao aproveitamento da espécie vêm sendo efetivadas, uma vez que se
tem como objetivo a comercialização da polpa do buriti em larga escala. No Peru, moradores
começaram a introduzir os buritizeiros em seus jardins e campos apenas recentemente e
particularmente desde 1999, com o reestabelecimento da comunidade e o aparecimento da
CEDIA (Centro para el Desarollo del Indígena Amazônico). Em 2002, CEDIA reflorestou o
território próximo à comunidade com buritizeiros e promoveu seu cultivo. Igualmente por
iniciativa da CEDIA, promoveram-se práticas alternativas para a colheita de frutos do buriti –
tal como a atividade de “escalar” até o topo da palmeira, de maneira a evitar o derrubamento
dos buritizeiros. (MANZI, 2009)
Dessa maneira, torna-se claro que, a longo prazo, o cultivo do buriti é indispensável e que
a conservação da espécie depende de proteção ambiental adequada e reflorestamento das
áreas afetadas.
2. Caracterização Experimental
Análise Termogravimétrica (TGA) e Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)
As análises térmicas TGA/DSC observaram o comportamento das fibras entre o intervalo
de 25ºC e 400ºC. O gráfico 1, que relaciona perda de massa e temperatura, demonstra os
Gráfico 1. Curvas TGA e DSC
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resultados obtidos, onde a análise termogravimétrica está representada pela curva azul, e a
calorimetria diferencial de varredura pela curva vermelha.
A partir da curva termogravimétrica, é possível notar a ocorrência de quatro eventos de
perda de massa, com temperaturas de degradação distintas. No primeiro momento, entre
26,2ºC e 100ºC, a massa inicial sofre pequena variação, o que caracteriza a perda da água
presente na fibra. Posteriormente, em aproximadamente 110ºC, há certa estabilidade térmica –
estado de manutenção das propriedades de maneira mais imutável possível sob influência do
aumento de temperatura. A amostra mantém seu peso até aproximadamente 180ºC. O
aumento progressivo de temperatura, no entanto, incorre em nova decomposição térmica: o
segundo e terceiro eventos ocorrem na faixa térmica entre 200ºC e 340ºC, correspondendo à
decomposição da celulose e hemicelulose, e degradação da lignina. Nos patamares de
temperatura, é possível verificar a quantidade de massa desprendida da reação; nessa faixa,
houve uma perda de massa de 50,244%. Por fim, há ainda um quarto evento de degradação
correspondente a aproximadamente 350ºC.
A curva da Calorimetria Diferencial de Varredura apresenta um pico endotérmico, que se
estende desde a temperatura ambiente até aproximadamente 85ºC, correspondente à libertação
de água de formação da fibra lignocelulósica. Há o aparecimento de um pico exotérmico, o
qual está relacionado à deterioração da fibra (queima e/ou evaporação dos seus componentes).
Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) e EDS (Espectroscopia de Energia
Dispersiva de raios-X)
A partir do MEV, obtiveram-se as seguintes microscopias das fibras:
Figura 3. MEV transversal
Figura 4. MEV longitudinal
Através da microscopia transversal da fibra (Fig.3), é possível notar certo padrão na
disposição das microfibrilas – tubos responsáveis pelo transporte de água e nutrientes da
planta –, assim como espaços intermediários entre as mesmas. A microscopia longitudinal
(Fig.4) permite a inferência de certa regularidade no alinhamento das fibrilas. É possível
concluir, igualmente, que a fibra de buriti apresenta rugosidade e porosidade.
De maneira a analisar a composição da parede da fibra, assim como de sua parte interna,
realizou-se a Espectroscopia de Energia Dispersiva de raios-X nas seguintes condições:
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Base (13) Buriti Longitudinal
Tensão de aceleração: 20.0 kV
Ampliação: 400
Detector: NanoTrace
Figura 3. Identificação dos pontos de análise EDS
Gráfico 2. EDS do ponto 2
Gráfico 3. EDS do ponto 3
Os pontos, destacados na figura 5, foram analisados quanto à composição química através
da Espectroscopia de Energia Dispersiva de raios-X. Demonstra-se, através dos gráficos 2 e 3,
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que há presença destacada de carbono, oxigênio, ouro e cálcio. Os picos de ouro
provavelmente devem-se ao recobrimento realizado na superfície da fibra para a sua análise
no MEV.
A presença de carbono e oxigênio era prevista, pois ambos são elementos presentes em
fibras lignocelulósicas, as quais são formadas por componentes estruturais, como celulose,
hemicelulose e lignina, e componentes não-estruturais, tais como água e minerais.
Conclusões
O estudo teórico permitiu inferir a influência generalizada do buriti tanto ecológica quanto
socialmente, uma vez que o mesmo possui importância ornamental e estratégica na
preservação da fauna, assim como grande relevância na cultura e economia de suas áreas de
distribuição devido à sua grande variedade de usos.
A análise termogravimétrica das fibras apresentou os processos de degradação de seus
constituintes (hemicelulose, celulose e lignina), demonstrando grande perda de massa entre
200ºC e 340ºC. A calorimetria diferencial de varredura, por outro lado, demonstrou os picos
de energia associados a esses mesmos processos. Os resultados permitem que se conclua que
a degradação da fibra em temperaturas inferiores reduz a estabilidade térmica dos compósitos.
A microscopia e a análise da composição química da fibra apresentaram resultados
semelhantes a outras fibras vegetais, tal como a presença de carbono e oxigênio, e a grande
porosidade do material – o que lhe garante uma densidade inferior a da água, como reportado
na literatura.
Para uma análise mais completa do uso das fibras de buriti em compósitos, seria
adequada a implementação de experimentos relativos às suas propriedades mecânicas.
Agradecimentos
Aos professores Bojan Marinkovic e Roberto R. de Avillez pela colaboração.
Referências
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fibras vegetais naturais da biodiversidade: uma contribuição para a sustentabilidade
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Imazon, 2005. 300 p.
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flexuosa L.f. (Arecaceae – buriti) para o uso sustentável na reserva de desenvolvimento
tupé: rendimento e atividade antimicrobiana. Manaus, Amazonas, 2011. 110 p.
Dissertação de Mestrado – Biotecnologia e Recursos Naturais, Universidade do Estado do
Amazonas.
4 - RIBEIRO, A. H. O Buriti (Mauritia flexuosa L. f.) na Terra Indígena Araçá,
Roraima: usos tradicionais, manejo e potencial produtivo. Manaus, Amazonas, 2010.
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Pesquisas da Amazônia.
5 - SANTOS, N. S. S. Análise experimental e teórica do comportamento mecânico sob
carregamentos quase-estáticos de compósitos reforçados com fibras vegetais. Campinas,
Departamento de Engenharia de Materiais
São Paulo, 2010. 123 p. Tese de Doutorado - Faculdade de Engenharia Mecânica,
Universidade Estadual de Campinas.
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Fruto e da Folha do Buriti (Mauritia flexuosa). Brasília, DF, 2012. 80 p. Instituto
Sociedade, População e Natureza.
7- POTT, V.J.; POTT, A. Buriti - Mauritia flexuosa. Fauna e Flora do Cerrado, Campo
Grande, 2004.
Disponível em: < http://www.cnpgc.embrapa.br/~rodiney/series/buriti/buriti.htm >.
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8 - SARAIVA, Nicholas; SAWYER, Donald. Análise do potencial econômico e
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Maranhenses. VII Encontro da Sociedade Brasileira de Economia Ecológica, Fortaleza,
2007.
9 - MANZI, Maya; COOMES, Oliver T. Managing Amazonian palms for community use:
A case of aguaje palm (Mauritia flexuosa) in Peru. Forest Ecology and Management, v.
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10 – BARBOSA, Anderson de P. Características estruturais e propriedades de
compósitos poliméricos reforçados com fibras de buriti. Campos dos Goytacazes, Rio de
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