Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la...

31
6 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la Cadena Monte-Industria. Parte I: Situacin Actual y Evaluacin de Sistemas de Tratamiento. Esta serie de artculos incluyen un resumen de los resultados obtenidos en un proyecto realizado por el CIS-Madera en colaboracin con las Universidades de Santiago y Vigo, con el fin de analizar la valorizacin de la biomasa procedente de los residuos forestales y la industria de transformacin de la madera en Galicia. Este trabajo ha contemplado, entre otros aspectos, la modelizacin de la produccin de biomasa forestal, el estudio de tØcnicas avanzadas de recogida, la caracterizacin de los residuos, y el estudio de las implicaciones ambientales del aprovechamiento de los restos de corta. Fernando Sanz Infante Gonzalo Piæeiro Veiras `rea de Innovacin y Tecnologa del CIS-Madera

Transcript of Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la...

Page 1: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

6Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

Aprovechamiento de laBiomasa Forestal producidapor la Cadena Monte-Industria.

Parte I: Situación Actual y Evaluaciónde Sistemas de Tratamiento.

Esta serie de artículos incluyen un resumen de los resultados obtenidos en un proyectorealizado por el CIS-Madera en colaboración con las Universidades de Santiago y Vigo,con el fin de analizar la valorización de la biomasa procedente de los residuosforestales y la industria de transformación de la madera en Galicia. Este trabajo hacontemplado, entre otros aspectos, la modelización de la producción de biomasaforestal, el estudio de técnicas avanzadas de recogida, la caracterización de losresiduos, y el estudio de las implicaciones ambientales del aprovechamiento de losrestos de corta.

✍✍✍✍✍ Fernando Sanz InfanteGonzalo Piñeiro VeirasÁrea de Innovación y Tecnología del CIS-Madera

Page 2: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

7Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

1. INTRODUCCIÓN.La combustión de biomasa constituyó tradicionalmen-te la fuente de energía más importante desde el des-cubrimiento del fuego hasta la revolución industrial.En los últimos tiempos, este aprovechamiento ha vuel-to a suscitar un gran interés, entre otras razones, antela problemática del cambio climático global, cuyo ori-gen parece vinculado al sistema energético actual. Estacircunstancia ha motivado que a los criterios tradi-cionales de gestión energética, basados en lograr lamayor competitividad de costes y seguridad de sumi-nistro posibles, se hayan añadido otros tendentes alograr una mayor protección del medio ambiente, através de una política que incluye el desarrollo de ener-gías de carácter renovable entre las que se encuentrala biomasa.

En este contexto, este estudio fue desarrolladocon 4 objetivos fundamentales: realizar una valora-ción de la biomasa residual procedente de los aprove-chamientos forestales y de la industria de transforma-ción de la madera en Galicia, estudiar de forma prác-tica las técnicas de recogida más avanzadas, caracte-rizar los residuos en sus distintas fracciones, y eva-luar el impacto ambiental vinculado a la retirada delos restos de corta. A continuación se resumen los prin-cipales resultados obtenidos.

2. EVALUACIÓN DE LOS RESIDUOS PRODU-CIDOS EN GALICIA.En primer lugar, es preciso señalar que el ámbito delestudio se ha ceñido a los materiales generados enprocesos productivos vinculados a la �cadena monte-industria�. En la figura 1 se incluye un esquema en elque figuran las diferentes fuentes de subproductos yresiduos consideradas.

2.1. Residuos generados directamente en aprove-chamientos forestales.Aunque la generación de biomasa puede tener su ori-gen en actividades diversas, como pueden ser clarasy clareos, podas, selección de rebrotes, etc.; actual-mente la mayor parte de la biomasa forestal produci-da procede de aprovechamientos forestales que co-rresponden a cortas finales.

En Galicia se estima que las cortas alcanzananualmente unos 6,5 millones de m3 (con corteza), queproceden en su mayor parte de aprovechamientos demasas a fin de turno, en las que se utiliza el sistemade cortas a hecho. Los métodos de tratamiento máscomunes de la biomasa residual generada en estosaprovechamientos son la quema controlada y el acor-donado del material en el monte, quedando en la ma-yor parte de los casos el material disperso por la zonade corta. En algunas ocasiones, generalmente cuandola regeneración es artificial, se realiza un desbroce dela biomasa residual con el fin de facilitar las laboresde plantación.

Para poder evaluar la cantidad de biomasa pro-ducida por medio de los aprovechamientos foresta-les, el equipo técnico de la Universidad de Santiagoque participó en el proyecto, realizó un estudio orien-tado hacia el desarrollo de ecuaciones de estimaciónde la biomasa maderable y no maderable producidaen plantaciones de eucalipto (Eucalyptus globulus) ypino (Pinus pinaster) en Galicia.

Figura 1

Localización de parcelas de muestreo.

Page 3: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

8Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

La metodología consistió en el apeo de un nú-mero determinado de árboles de cada especie, locali-zados en masas con edades, densidades y volúmenesconocidos. Este muestreo se realiza con el fin de lo-grar una adecuada representación de todas las clasesdiamétricas presentes. A continuación se procede adistinguir los diferentes tipos de biomasa, clasificán-dolos en función de su tamaño y de las partes del ár-bol que los constituyen (madera en el fuste, cortezaen el fuste, ramas gruesas y fracción restante). Decada una de estas fracciones se separó una submuestrapara determinar su humedad.

A partir de estos datos, se ajustaron lasecuaciones que permiten relacionar los valores ante-riores con variables sencillas de medir. Los modelosmatemáticos utilizados pueden variar en función delgrado de ajuste logrado en cada caso (exponenciales,logarítmicos, con una o dos variables independien-tes, etc.). En el caso del eucalipto se ha incluido ade-más una ecuación que permite estimar la biomasa co-rrespondiente a los brotes, que en algunos casos pue-de representar una cantidad significativa.

Utilizando las ecuaciones obtenidas, en fun-ción del porcentaje en peso de cada una de las frac-ciones arbóreas, con respecto a la biomasa total, y losdatos de cortas anuales, puede realizarse una estima-ción global de la biomasa generada para Eucalyptus

globulus y Pinus pinaster. Este valor está muy condi-cionado por el grado de aprovechamiento de la ma-dera. Así, tomando como referencia un diámetro enpunta delgada de hasta 5 cms. con corteza, la canti-dad generada anualmente en Galicia corresponderíaa unas 710.000 toneladas, incluyendo ramas y hojaso acículas. Si el aprovechamiento de la madera serealiza hasta un diámetro de 7 cms. la cantidad ascen-dería hasta las 1.100.000 toneladas anuales. A estosvalores hay que añadir la corteza de eucalipto gene-rada en los casos en los que la madera es descorteza-da en el monte (unas 170.000 toneladas en el momen-to en que se realizó el estudio).

2.2. Subproductos y residuos generados por la in-dustria de transformación de la madera de Galicia.Con el fin de valorar las cantidades de subproductosy residuos derivados de la madera que genera la in-dustria transformadora de la madera en Galicia, seutilizaron los datos obtenidos a través de dos fuentesde información:

● Base de datos elaborada por el CIS-Maderaentre los años 1999 y 2000.

● Encuestas realizadas entre empresas duranteel año 2001.

2.2.1. Aserrado.Para conocer de forma precisa el material generadopor la industria de aserrado, se realizó un estudio in-dependiente para cada tipo de materia prima. Esta dis-tinción se justifica como consecuencia de las diferen-cias existentes en los sistemas productivos emplea-dos en cada caso. De esta forma, se realizó una clasi-ficación en cuatro tipos (�coníferas�, �eucalipto�,�otras frondosas� y �maderas tropicales�)obteniéndose para cada clase unos ratios medios deproducción de residuos y subproductos. Estos ratiospermitieron obtener las cifras globales que se mues-tran en la tabla 1. Asimismo los datos aparecen repre-sentados en la figura 3.

Como se puede comprobar, la corteza provie-ne fundamentalmente del descortezado en fábrica dela madera de coníferas, con una producción anual de175.000 toneladas. La mayor parte de esta cantidad,alrededor de un 60%, se utiliza en aplicaciones ener-géticas en las industrias de fabricación de tableros de-rivados de la madera y pasta de celulosa. El

Figura 2

Acordonado de los restos de corta.

Page 4: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

9Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

autoconsumo por la propia industria de aserrado sesitúa en torno a un 17%. El resto se emplea en otrotipo de aplicaciones energéticas y en otros usos(sustratos vegetales).

Paralelamente, la industria de aserrado generaanualmente 236.000 toneladas de serrín. Debido a lasdiferencias existentes desde el punto de vista de suutilización industrial, este residuo se clasifica en dosfracciones:

● Se consideran serrines blancos los proceden-tes de coníferas y eucalipto, incluyendo lasmezclas entre ambos tipos. Este serrín tienemayor valor, al ser apto para su empleo comomateria prima en la fabricación de productosderivados de la madera. La mayor parte delserrín producido en Galicia es de este tipo (73%del total generado).

● Los serrines rojos provienen de frondosas yespecies tropicales. La utilización actual de estafracción es fundamentalmente de carácter ener-gético. En Galicia, este tipo de serrín repre-senta un 27% del total generado. Las mezclasentre serrines de coníferas o eucalipto conserrines de frondosas o tropicales se han con-siderado serrines rojos.Con respecto a costeros y leñas las 671.000

toneladas producidas anualmente tienen como desti-no principal la industria de fabricación de tableros de-rivados de la madera (88% del total generado) utili-zándose como materia prima de proceso.

Por último, cabe añadir que la totalidad de losresiduos autoconsumidos en la industria de aserradose utilizan como combustible en la generación de ener-gía calorífica consumida en secaderos de madera. No

obstante, existe un gran número de instalaciones queusan como fuente de energía de sus procesos de seca-do combustibles fósiles utilizados en procesos decogeneración.

2.2.2. Tablero y chapa.La industria productora de tablero y chapa puede con-siderarse la gran consumidora de subproductos y re-siduos de madera. En la figura 4 se representa el ori-gen de la materia prima consumida por este subsectoren Galicia. Como se puede comprobar, existe una frac-ción muy importante del consumo que corresponde amateriales procedentes de aprovechamientosselvícolas, madera reciclada, y subproductos genera-dos por otros subsectores.

Asimismo, este subsector genera 217.000toneladas de corteza, y 240.000 toneladas de otrosresiduos, fundamentalmente polvo de lijado.Prácticamente en su totalidad estas cantidades sedestinan hacia el autoconsumo con fines energéticos.Adicionalmente se consumen alrededor de 78.000toneladas de corteza.

Figura 3

Figura 4

Page 5: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

10Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

ESCENARIOS DE DESARROLLO ENERGÉTICO.

El "Informe Mundial de la Energía" publicado en el año 2000 por el Programa de Naciones Unidas para elDesarrollo, el Departamento de las Naciones Unidas para Asuntos Económicos y Sociales, y el Consejo Mundialde la Energía, establece tres escenarios de desarrollo global que, distinguiéndose en función de diversascombinaciones tecnológicas, y tomando como horizonte el año 2100, realizan una prospección basada entendencias de población, crecimiento económico y uso de la energía.

Las tres categorías configuran seis hipótesis de sistemas energéticos alternativos:

! Categoría A: Alto crecimiento y gran desarrollo tecnológico.

Caso A1: El progreso tecnológico permite la explotación intensiva y prolongada de recursos basados enpetróleo y gas, sin cambios esenciales en tecnología nuclear y fósil-carbón.Caso A2: Incremento en la utilización de carbón, con un progreso tecnológico más gradual que en A1.Caso A3: Como consecuencia de desarrollos tecnológicos radicales, dominan las energías renovables agran escala.

! Categoría y Caso B: Desarrollo tecnológico y crecimiento intermedios, con tendencias similares a las actuales,sin cambios radicales.

! Categoría C: Predominio de consideraciones medioambientales.

Caso C1: Altísima aportación de energías renovables (más del 80%) y desaparición de la energía nuclear alfinal del siglo XXI.Caso C2: Nuevos desarrollos tecnológicos propician un crecimiento del uso de la energía nuclear.

Page 6: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

11Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

2.2.3. Celulosa.Al margen de las lejías negras, la industria de fabrica-ción de pasta de celulosa genera anualmente unas148.000 toneladas de biomasa (corteza de eucalipto).Adicionalmente, este subsector utiliza con fines ener-géticos unas 84.000 toneladas de residuos provenien-tes fundamentalmente de la industria de aserrado.

2.2.4. Segunda transformación.La producción anual de serrines y virutas en estesubsector representa 86.000 toneladas en Galicia.Aunque una parte de las empresas separan el serrínde la viruta, en la mayor parte de los casos las dosfracciones se presentan mezcladas. Los principalesdestinos de estos materiales son el autoconsumo ener-gético (33%), la industria de tableros (26%) y explo-taciones agropecuarias (23%).

Paralelamente, la producción anual de tacos yrecortes alcanza la cifra de 47.000 toneladas. Los ma-yores consumidores son las empresas de fabricaciónde tablero que, junto al autoconsumo energético, su-man conjuntamente algo más del 75% del materialproducido.

2.3. Otros residuos de madera.Además de los generados por la industria de transfor-mación, también se producen restos de madera pro-cedentes de otras actividades industriales. La mayorparte de estos materiales corresponden a palets, enva-ses y embalajes. De acuerdo a una estimación realiza-da utilizando datos recogidos entre empresas dedica-das a la recuperación y/o reciclaje de este tipo de resi-duos, anualmente se recogen en Galicia más de 20.000toneladas. La mayor parte se destina a la producciónde tablero de partículas.

Asimismo, aunque cuentan con una importan-cia menor, a los restos de madera de carácter indus-trial cabe añadir los residuos de madera urbanos. Ac-tualmente, con el desarrollo de puntos limpios y larecogida independiente de residuos voluminosos, prin-cipalmente muebles, las grandes ciudades gallegasgeneran conjuntamente en torno a unas 3.000 tonela-das de este tipo de materiales.

2.4. Balance global.La figura 8 representa un balance global de lossubproductos y residuos de madera generados enGalicia, excluyendo los restos de corta que actualmen-te no están siendo recogidos.

Como se puede observar, los subproductos demadera generados por la cadena monte-industria deGalicia, unidos a los recogidos en otras actividadesindustriales y urbanas, suman aproximadamente unas916.000 toneladas. Estos materiales se utilizan en sumayor parte (aproximadamente un 93%) como mate-ria prima en la fabricación de tableros derivados de lamadera. El resto se emplea principalmente en explo-taciones agropecuarias y en la fabricación de sustratosvegetales o compost.

Figura 7

Figura 5

Figura 6

Page 7: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

12Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

El �Plan de Fomento de las Energías Renovables�, elaborado por el Instituto para la Diversificación y Ahorro deEnergía (IDEA), recoge una serie de orientaciones destinadas a alcanzar el grado de desarrollo de las energíasrenovables que emana de la ley 54/1997 del sector eléctrico.

Las razones básicas que justifican la puesta en marcha de este plan vienen dadas por dos motivos. Por un lado,la conveniencia de desarrollar fuentes de energía de carácter autóctono, que reduzcan el alto nivel de dependenciaenergética externa existente (sensiblemente superior a los niveles medios de la Unión Europea que se sitúan entorno al 50%) y, por otro, la necesidad de reducir las emisiones atmosféricas de CO2 y otros gases, con el fin dealcanzar los objetivos establecidos por el Protocolo de Kioto.

Tomando como referencia el año 1998, la aportación de energías renovables al balance energético nacional, entérminos de energía primaria, fue del 6,3% (el 51,1% corresponde a producción eléctrica y el 48,9% a produccióntérmica). La contribución de la biomasa corresponde fundamentalmente al consumo de residuos forestales paracalefacción en el sector residencial y a la producción de energía térmica en el sector de transformación de lamadera y la industria alimentaria.

La siguiente figura representa los incrementos parciales establecidos por el Plan con el fin de alcanzar el objetivode cubrir con energías renovables el 12% de la demanda total en el año 2010. Esta previsión integra paralelamenteel efecto de las políticas de ahorro y eficiencia energética establecidas.

Por su contribución global al consumo de energía primaria, el mayor crecimiento previsto es el de la biomasa,con un objetivo de incremento de 6 millones de toneladas equivalentes de petróleo (tep), de los cuales 0,9corresponden a usos térmicos en los sectores de consumo final, y 5,1 destinados a la generación de electricidadpara su vertido a la red.

La energía eólica es la segunda en importancia, por su aportación al consumo de energía primaria en el año2010, multiplicando por más de 10 su contribución.

PREVISIONES DE DESARROLLO DE LASENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA.

Page 8: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

13Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

Por otra parte, los materiales residuales utili-zados en aplicaciones energéticas suman unas 926.000toneladas. Entre los mayores consumidores de estematerial se encuentran la industria del tablero con unconsumo del 58% y la industria de celulosa con el22%. El 19% se destina principalmente a procesos decombustión realizados en aserraderos, industrias de2ª transformación de la madera, centrales de produc-ción de energía eléctrica y otro tipo de industrias. Porlo tanto, en la actualidad, tan sólo el 1% de estos resi-duos no está siendo utilizado.

3. EVALUACIÓN DE SISTEMAS DERECOGIDA DE BIOMASA FORESTAL.El objetivo de esta tarea fue analizar, en las condicio-nes locales, el funcionamiento de algunos de los equi-pos y técnicas más avanzados en el tratamiento de labiomasa generada a través de los aprovechamientosforestales. Para ello se utilizaron varias máquinas que,en algunos casos, fueron trasladadas desde explota-ciones operativas situadas en el Norte de Europa.

3.1. Preparación de los restos de corta.Un aspecto de crucial importancia en la optimizaciónde la recogida de los restos de corta es la integraciónde las operaciones previas de aprovechamiento. Conel fin de valorar adecuadamente esta cuestión, se rea-lizó una distinción en tres situaciones iniciales, par-tiendo de un aprovechamiento normal (corta a hechoa fin de turno)

● Restos de corta extendidos por la parcela (si-tuación 1). En este caso, las ramas se deposi-tan de forma dispersa por el monte, al no esta-blecerse en este sentido una metodología detrabajo específica durante el aprovechamien-to. Esta situación, que corresponde a la mayorparte de las explotaciones existentes actual-

Restos de Pinus pinaster en "situación 2"

Restos de Pinus pinaster en "situación 1"

mente, es la más desfavorable para el trata-miento del material, debido a que los equiposde recogida alcanzan un rendimiento muy bajoen estas condiciones.

● Restos de corta agrupados en pequeños mon-tones dispuestos durante el aprovechamiento(situación 2). Este estado es asimilable a unaprovechamiento maderero realizado manual-mente, siguiendo una metodología de trabajoadecuada a la recogida de biomasa, o biencuando se realiza la explotación con equiposmecanizados de desramado y tronzado(cabezales procesadores).

● Restos de corta agrupados en montones a piede pista (situación 3). En este caso, los restosde corta se recogen con un tractor forestal oautocargador, con el fin de apilarlos en gran-des montones cerca de la pista. La convenien-cia de esta situación puede venir dada por lanecesidad de reducir el contenido de humedaddel material, o por razones logísticas debidasa la estacionalidad del consumo u otras cau-sas. En el primer caso, cabe la opción de cu-brir la pila con un papel especial que facilite lapérdida de humedad.

Figura 8

Page 9: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

14Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

√ El objetivo adoptado por la Unión Europea a través del LibroBlanco de las Energías Renovables (1997), de alcanzar un12 % de suministro de energía primaria con fuentesrenovables en el año 2010, implica indirectamente unincremento importante en el consumo de biomasa. Aunqueel Libro Blanco no especifica las cantidades exactas quecorresponden a este incremento, un estudio realizado en elaño 2000 (1) cifra su contribución a la demanda de maderao residuos derivados en 163 millones de metros cúbicosadicionales. La primera parte del estudio mencionado("Modelling analysis of the influence of the EC White Paperon renewable energy sources on the wood forest basedindustry") establece 4 escenarios para el año 2010, quecontrastan con la situación existente en 1996 en cuanto a ladisponibilidad de madera en Europa.

! El escenario A corresponde a una situación en la quelas tendencias de consumo siguen su evoluciónactual.

! El escenario B incorpora el efecto de una demandaadicional provocada por la implementación demedidas derivadas del Libro Blanco.

! El escenario C supone que el incremento en lademanda (contemplado en la situación B), vaacompañado de una subida de precios, que propiciala entrada en el mercado de nuevos materiales como,por ejemplo, astilla procedente de residuos forestales.

! El escenario D añade a lo anterior el efecto de unincremento en la recuperación de residuos (maderareciclada, etc.).

Este análisis concluye indicando el incremento de preciosque corresponde a cada uno de los anteriores escenarios,considerando dos situaciones diferentes en función de lasensibilidad de la demanda.

√ Otro estudio, más reciente, realizado en Alemania (2), revisa la situación actual generada en el mercado demadera reciclada, como consecuencia de la puesta en servicio de nuevas plantas de biomasa. Este trabajose basó en la información recogida sobre 60 nuevas plantas proyectadas, de la cuales 9 ya se encontrabanoperativas (el resto en distintas fases de realización). Tras el análisis realizado, el estudio concluye indicandoque, si todas la inversiones anunciadas son llevadas a término, puede producirse un déficit de maderareciclada equivalente a 1/6 del consumo anual de la industria alemana del tablero.

Esta información fue presentada en el seminario "Strategies for the sound use of wood" celebrado en Rumaníael pasado mes de marzo de 2003. Este evento fue organizado por el Timber Committee de la UNECE (UnitedNations Economic Commision for Europe) y la Comisión Forestal Europea de la FAO (Food and AgricultureOrganization).

POSIBLE INCIDENCIA DE LA POLÍTICA ENERGÉTICAEUROPEA SOBRE LA INDUSTRIA DE LA MADERA.

Variación real de precios 1996-2000I E

Escenario A +18% 0% Escenario B +75% +39% Escenario C +49% +29% Escenario D +26% +18%

I: Bajo suministro (inelástico). E: Alto suministro (elástico).

(1) Louk J.M. Dielen, Solen Guegan, Paul-Antione Lacour, Päivi K. Mäki, Johan A.N. Stolp, Antti Rytkönen, �EUEnergy Policy Impacts on the Forest-Based Industry�.(2) Ralf Köpke, Kerstin Schmidtfrerick, Altholz-Kraftweke, �Kampf bis aufs Messer�, Neue Energie, 10/2002, 24-35.

Page 10: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

15Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

ción 2) esta operación puede alcanzar un rendimientosensiblemente superior. Algunas referencias biblio-gráficas («Logging residue as a source of energy inFinland», Pentti Hakkila & Juha Nurmi) cifran entre8 y 11 toneladas de material verde por hora, el rendi-miento alcanzable con un autocargador, partiendo dela situación 2. Si se emplean medios adaptados (pin-za y contenedor especiales) el rendimiento puede ele-varse hasta alcanzar un valor situado entre 10 y 14toneladas por hora.

3.2. Recogida de los restos de corta.La mayor limitación que afecta a la manipulación dela biomasa forestal es su baja densidad aparente, quedificulta y encarece el transporte. Por esta razón, lastecnologías de recogida se basan, bien en reducir lagranulometría del material, astillándolo, o bien encomprimirlo hasta formar unidades compactas demayor densidad.

Figura 9

Restos de Pinus pinaster en "situación 3"

Recogida y apilado con tractor forestal

Con el fin de contar con parcelas representati-vas de la situación 3, se realizaron dos pruebas derecogida y apilado de restos de corta de pino y euca-lipto sobre una superficie de 3 a 4 hectáreas en cadacaso. Para ello, se utilizaron dos parcelas en las que,tras una corta final realizada manualmente, los restoshabían quedado distribuidos por el monte sin que fueraadoptada ninguna pauta de apilado específica (situa-ción 1). Para conocer la cantidad de material recogi-do y apilado, éste se procesó posteriormente en laspruebas de recogida con los equipos de compactadoy astillado.

El rendimiento obtenido fue de 3,2 y 4,0 tone-ladas de material verde por hora de trabajo, para res-tos de corta de pino y eucalipto, respectivamente. Siconsideramos un coste horario para el tractor de 27 �/hora, el coste de recogida y apilado corresponde a 8,4�/tonelada verde para los restos de pino, y de 6,8 �/tonelada verde para los restos de eucalipto. El rendi-miento obtenido con restos de eucalipto fue algomayor debido a la conformación de las ramas.

Como consecuencia de la gran dispersión delmaterial, la tarea que ocupó la mayor parte del tiempode operación del equipo fue la recogida del materialcon la grúa. En el caso de que se prepare la recogidade los restos, agrupándolos durante la corta (situa-

Page 11: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

16Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

b) Astilladora semimóvil de alta capacidad.Este equipo está compuesto por una astilladora de tam-bor con cuchillas, instalada sobre una plataforma rí-gida de dos ejes, con eje delantero motriz acoplablemediante un reductor a la toma de fuerza de un vehí-culo tractor.

En las pruebas se utilizó el modelo PHT 1200de la firma italiana �Pezzolato�. Este astillador dis-pone de un rotor de 1.000 x 1.200 mm con dos cuchi-llas, alimentado por un motor independiente de 550CV. La mesa de entrada del material está formada porun rodillo superior prensor dentado y una cinta metá-lica motorizada.

La descarga del material se realiza medianteun transportador inclinado, situado lateralmente. Laalimentación se realiza con una grúa forestal instala-da sobre un vehículo auxiliar, que en este caso fue untractor.

3.2.2. Descripción de los equipos de compactación.Se realizaron pruebas con dos equipos de recogida derestos forestales, cuyo principio de funcionamientose basa en la compactación del material. La diferen-cia entre los distintos sistemas se encuentra básica-mente en el sistema de atado y en la geometría de losproductos.

a) Compactadora �Fiberpac�.La empresa finlandesa �Timberjack�, especializadaen la fabricación de maquinaria de explotación fores-tal, ha desarrollado en los últimos años la máquina�Fiberpac�. Este equipo produce pacas cilíndricas degeometría similar a la de la madera en rollo (diámetro70 cms. y longitud variable). De esta forma, es posi-ble optimizar el almacenamiento y transporte utilizan-do equipamiento forestal convencional. Otra ventajaviene dada por la flexibilidad que permite el hecho deno necesitar disponer de forma continua de mediosde transporte auxiliares (contenedores, etc.).

3.2.1 Descripción de los equipos de astillado.Se realizaron pruebas con dos equipos de astillado dediferentes características en su configuración y mo-vilidad: astilladora móvil tipo �chipharvester� yastilladora semimóvil de alta capacidad.

a) Astilladora móvil tipo �chipharvester�.Este equipo está compuesto básicamente por unaastilladora de tambor con cuchillas, que se encuentraconectada a un contenedor que almacena directamentela astilla producida. El conjunto se instala sobre elchasis de una máquina forestal de alta movilidad (nor-malmente un autocargador) equipado con grúa y pin-za adaptada a la recogida de residuos. Este tipo deequipos vienen siendo los más utilizados en los paí-ses nórdicos, especialmente en Suecia, para el apro-vechamiento de la biomasa forestal procedente decortas de madera. La experiencia acumulada durantemás de 20 años de trabajo, ha permitido incorporarnumerosas mejoras a estas máquinas, lo cual garanti-za unas elevadas prestaciones en cuanto a su capaci-dad de producción y fiabilidad.

En las pruebas realizadas, se utilizó el modelo803CT de la firma sueca �Bruks�. Este astillador dis-pone de un rotor de 800 mm y dos cuchillas, alimen-tado por un motor independiente de 415 CV. La en-trada del material se compone de una mesa con cade-nas motorizadas y rodillo superior prensor dentado.La mesa de alimentación es abatible con el fin de fa-cilitar el transporte de la máquina.

El material se almacena en un depósito conbalderas desplegables, con una capacidad de 20 m3.La descarga de la astilla se realiza mediante el volteodel depósito sobre un contenedor. El conjunto forma-do por la astilladora y el depósito se instala habitual-mente sobre el chasis de un autocargador forestal. Eneste caso, se utilizó el modelo Valmet 892 de seis rue-das y 207 CV.

Astilladora semimóvil de alta capacidad

"Chipharvester" trabajando en "situación 2" (pino).

Page 12: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

17Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

El atado de las pacas se realiza con cuerda plás-tica a intervalos regulares, normalmente cada 50-60cm. La compactación se efectúa de forma continua,exceptuando el tiempo dedicado al corte que se reali-za mediante una sierra de cadena basculante.

En las pruebas realizadas (año 2002) se utilizóel Modelo �Fiberpac 370 B�, montado sobre unautocargador Timberjack 1210 B de 8 ruedas y 127KW. Este modelo utiliza para su funcionamiento lacentral hidráulica del autocargador. Actualmente, exis-te un modelo posterior (�Fiberpac 370 C�), en el queel equipo compactador y el autocargador se encuen-tran totalmente integrados, mejorando su capacidadal introducir una central hidráulica independiente co-nectada al equipo de compactación.

b) Compactadora �BalaPress�.La empresa sueca �Bala�, especializada en la recogi-da de residuos, dispone de un modelo de compactadoraadaptada al tratamiento de los residuos forestales. Esteequipo, que produce balas cilíndricas (diámetro: 1,2m. y longitud 1,2 m.) incorpora un sistema de alimen-tación compuesto por una mesa y un rodillo superiordentado. Cuando el material introducido en la cámarade compactación es suficiente para lograr la presiónrequerida, se procede al atado de la bala mediante un

�film� plástico de polietileno. A continuación la cá-mara se abre, retirándose la bala terminada medianteuna grúa.

3.2.3. Análisis de las pruebas.Las pruebas con los equipos se realizaron sobre cor-tas a hecho de masas a fin de turno de pino gallego(Pinus pinaster) destinado a la industria de aserradoy eucalipto (Eucalyptus globulus) de trituración. Enambos casos se consideraron distintas situaciones departida en cuanto a la preparación del material. Todoslos aprovechamientos fueron realizados manualmen-te, efectuándose el desembosque de la madera contractor forestal o tractor agrícola adaptado. Durantetodas las pruebas se realizó una recogida continua yexhaustiva de información que ha permitido obtenerun estudio de tiempos pormenorizado, así como da-tos de producción y consumo de combustible, entreotros aspectos. Para cada hipótesis considerada, laspruebas tuvieron una duración mínima de 1 jornadade trabajo.

a) Pruebas de recogida con �chipharvester�.Se realizaron un total de 4 pruebas:

● Astillado de restos de corta de pino en la si-tuación 2 (restos agrupados en pequeños mon-tones).

● Astillado de restos de corta de pino en la si-tuación 3 (restos acumulados junto a la pistade acceso).

● Astillado de restos de corta de eucalipto en lasituación 1 (restos dispersos).

● Astillado de restos de corta de eucalipto en lasituación 3.En la siguiente figura se representan esquemá-

ticamente los 3 procedimientos de trabajo aplicados,dependiendo de la situación de partida existente.

Figura 10Compactadora "Balapress" en "situación 3"

(pino)

Compactadora "Fiberpac" en "situación 3"(eucalipto)

Page 13: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

18Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

Page 14: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

19Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

Debido a las diferencias existentes entre lascondiciones de cada tipo de parcela, con el fin de po-der comparar de forma directa la producción del equi-po en distintas situaciones, con independencia de as-pectos coyunturales, se han valorado las produccio-nes segregando el tiempo empleado en el desembosquede la astilla. De esta forma, la mayor producción delequipo se logra en la situación 3, con unos valores de65 m3 estéreos/hora en el caso del pino, y 61 m3

estéreos/hora en el caso del eucalipto. Esta pequeñadiferencia puede ser atribuida a que, como consecuen-cia de un mayor requerimiento de potencia, el siste-ma automático que regula la alimentación actúa conmás frecuencia en el caso de los restos de eucalipto.

En las situaciones más desfavorables, con res-pecto a la preparación del material, la producción des-ciende hasta valores de 38 m3 estéreos/hora con res-tos de eucalipto dispuestos en la situación 1 y 44 m3

estéreos/hora para restos de pino en la situación 2.Para incorporar al análisis las condiciones de

accesibilidad a la zona de descarga, se elaboraron unascurvas de producción en función de la distancia alcontenedor de recogida.

Analizando los datos obtenidos en las pruebas,y tomando como referencia una distancia media de300 m al punto de descarga, la mayor producción seda en la situación 3 con valores similares en eucalipto(39,6 m3 estéreos/hora) y pino (41,1 m3 estéreo/hora).En el caso de trabajar en situaciones másdesfavorables, se obtienen niveles de produccióninferiores: 31,6 m3 estéreo/hora con pino en lasituación 2 y 28,3 m3 estéreo/hora con eucalipto en lasituación 1.

La densidad del material verde astillado en elcontenedor del chipharvester fue de 340 kg/m3 estéreopara el pino y de 317 kg/m3 estéreo para el eucalipto.La densidad obtenida en el transporte por carreterafue más alta, debido principalmente a la labor realiza-da con la grúa en la compresión y colocación de laastilla en el contenedor. De esta forma las densidadesde transporte final fueron aproximadamente 410 kg/m3 estéreo para la astilla de pino verde, y de 385 kg/m3 estéreo para la astilla de eucalipto verde. La me-nor densidad de la astilla de eucalipto, pese a que ladensidad de la madera es más alta, se justifica comoconsecuencia del alto volumen aparente que posee lacorteza de eucalipto astillada.

Descarga sobre autocargador auxiliar

Descarga de astilla sobre contenedor auxiliar

Detalle del sistema de alimentación

Figura 11

Page 15: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

20Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

Por último cabe añadir que, en la organizacióndel trabajo de este equipo, cuando las condiciones deaccesibilidad no son adecuadas, es posible utilizar unautocargador auxiliar para realizar el transporte inter-medio desde la zona de astillado a las pistas de acce-so en las que se disponen los contenedores.

b) Pruebas de recogida con astilladora semimóvil dealta capacidad.Las características de esta máquina hacen que sea ade-cuada para trabajar en parques de almacenamientointermedios o bien a pie de pista (situación 3). El sis-tema de trabajo aplicado estuvo compuesto por el si-guiente equipamiento auxiliar: grúa de alimentación,tractor con pinza frontal y camión con remolque odepósito de recogida. El tractor con pinza frontal seutilizó con el fin de evitar desplazamientos continuosdel conjunto formado por la astilladora y el camiónde recogida. La producción obtenida con restos depino fue de 37 m3 estéreo/hora, equivalente a 13,6toneladas de material verde/hora.

En terrenos forestales, especialmente si la con-diciones de pendiente son acusadas, la mayor limita-ción de este sistema viene dada por la necesidad dedisponer de un área de trabajo suficientemente am-plia para organizar las operaciones de forma adecua-da.

c) Pruebas de recogida con máquina compactadora�Fiberpac�.Se realizaron 4 pruebas sobre restos procedentes decortas no mecanizadas:

● Compactado de restos de corta de pino en lasituación 2 (restos agrupados en pequeñosmontones).

● Compactado de restos de corta de pino en lasituación 3 (restos acumulados junto a pistade acceso).

● Compactado de restos de corta de eucalipto enla situación 1 (restos dispersos).

● Compactado de restos de corta de eucalipto enla situación 3.

En el caso de la situación 3 los restos fueronrecogidos y apilados previamente con un tractor fo-restal.

Con restos de eucalipto la máquina registró lamayor producción media en la situación 3 (18,3 uni-dades/hora frente a las 13,9 unidades/hora produci-das en la situación 1). Las pacas producidas presenta-ron un alto grado de compactación, con independen-cia del grado de humedad del material. La única tareadonde la máquina encontró dificultades extraordina-rias fue la operación de sección de la paca, al ser ne-cesario iniciar varias secuencias de corte en cada caso.El tiempo medio empleado en el corte osciló entre 34y 37 segundos por unidad. Aplicando algunas mejo-ras que permitan ajustar esta operación (reduciendoel tiempo de corte a unos 20-25 segundos) estimamosque es posible alcanzar una producción situada entorno a las 19-20 pacas/hora trabajando en la situa-ción 3.

En las pruebas con restos de eucalipto en esta-do verde, se obtuvo un peso medio por unidadcompactada de 650 kg, con un contenido en hume-dad medio del 80% en base seca. Con el material másseco (humedad media en torno al 35%) el peso mediofue de 480 kg. En el caso de las pruebas con restos depino, las pacas con un contenido de humedad del 55%tuvieron un peso medio de 460 kg.

En la siguiente tabla se muestra una estima-ción del peso medio de las pacas (kg) en función delgrado de humedad del material.

Compactadora trabajando en la "situación 1"con restos de eucalipto.

Pruebas con astilladora semimóvil de altacapacidad

Page 16: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

21Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

En el caso de los restos de pino, los niveles deproducción obtenidos fueron muy similares con in-dependencia de la situación inicial. En la situación 2se obtuvieron 16,2 pacas/hora frente a las 15,6 pacas/hora producidas en la situación 3. Este hecho se ex-plica como consecuencia de que los restos de cortadispuestos en la situación 2 se encontraba menos frac-turados, facilitando la compactación. En este sentido,hay que tener en cuenta que el bajo grado de hume-dad del material (en torno al 45% en base seca) hacíaque éste fuera relativamente frágil.

d) Pruebas de recogida con máquina compactadora�Balapress�.Con este equipo se realizó una única prueba decompactado con restos de pino gallego en la situa-ción 3. El equipo tuvo una producción media de 9,5balas/hora, sin considerar los tiempos muertos de laprueba. La producción media final considerando lostiempos muertos bajó hasta 6,6 balas/hora.

Aunque los bajos niveles de producción alcan-zados, pueden atribuirse a causas que podríansolventarse modificando el sistema de alimentaciónde la máquina, la geometría de las balas limita lasposibilidades de este sistema, si se pretende trabajar

con equipamiento auxiliar de tipo forestal, especial-mente en zonas de fuerte pendiente.

3.3. Evaluación del rendimiento de la recogidaUn aspecto importante que afecta tanto a la eficienciade las operaciones como a la evaluación de su impac-to ambiental es el rendimiento de la recogida. Paravalorar este aspecto se realizaron unas parcelas de con-trol con el fin de cuantificar los restos de corta gene-rados en el monte tras el aprovechamiento forestal,así como la cantidad residual que se quedó tras laspruebas de recogida.

Dentro cada una de las zonas utilizadas en laspruebas se replantearon una serie de parcelas de 5 x 5m., en las que se recogió y pesó la cantidad total debiomasa, tomándose muestras de humedad parareferenciar los valores obtenidos a peso anhidro.

El valor medio de los restos dejados tras la cortafinal, en el caso del eucalipto, fue de 39 toneladas dematerial anhidro/ha, lo que se corresponde a unas 74toneladas de material verde/ha (considerando unahumedad del 90% en base seca). En el caso del pino,el valor medio de restos dejados tras la corta final esde 41 toneladas de material anhidro/ha, lo que se co-rresponde a unas 78 toneladas de material verde/ha.

Por su parte, el valor medio de la fitomasa re-sidual existente en el monte de eucalipto, tras la reco-gida de los restos de corta, fue de 18 toneladas de

Parcela de control

Extracción de la bala de la cámara de compactación

Figura 12

Figura 13

Page 17: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

22Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

BIOMASA PROCEDENTE DE CLAREOS "PRECOMERCIALES".

En 1997 la �Agencia Internacional de la Energía�(IEA), promovió un estudio orientado a valorartécnica y económicamente, el potencial deaprovechamiento energético de biomasa obtenidaa través de tratamientos selvícolas aplicados en lasprimeras fases del ciclo productivo. Este trabajo serealizó contando con la participación de prestigiososexpertos de Canadá, Dinamarca, Finlandia,Holanda, Nueva Zelanda, Suecia y el Reino Unido.

En los países considerados en el estudio, losprimeros tratamientos selvícolas se realizanfrecuentemente cuando la edad de la masa estáentre los 8 y los 20 años (2-7 metros de altura), condensidades situadas en torno a 4.000 pies porhectárea en plantaciones, y más de 20.000 pies porhectárea en zonas regeneradas naturalmente. Tras el clareo la densidad media de la masa puede cifrarse enunos 2.000 pies por hectárea en plantaciones, siendo significativamente superior en masas de regeneraciónnatural. La cantidad de biomasa obtenida puede alcanzar hasta 70 toneladas de materia seca por hectárea,dependiendo de la densidad inicial y de la intensidad del tratamiento.

Estos clareos, además de traer consigo una importante mejora desde el punto de vista del crecimiento ycalidad de la madera, generan beneficios adicionales de diverso carácter (fitosanitario, mecanización deoperaciones posteriores, resistencia al viento, usos recreativos, etc.). No obstante, en la clase de edad considerada,a menudo los árboles no presentan unas condiciones que permitan su aprovechamiento industrial como materiaprima.

En la actualidad, en los primeros clareos predomina la corta manual con motosierra, realizándose eltransporte desde vías de saca de unos 4 metros de anchura, distanciadas por intervalos de 20-25 metros. Elastillado se realiza generalmente con astilladoras móviles dispuestas a pie de pista o en lugares cercanos. Dadoque la productividad de la corta manual está relacionada inversamente con la densidad, disminuyendo de formadramática en masas con más de 10.000 pies/ha, el coste operacional alcanza valores relativamente altos ante lafalta de una tecnología específicamente adaptada para realizar este trabajo.

En el estudio anteriormente mencionado se cita como referencia un coste comprendido entre 25 y 75,5US $ por tonelada seca, dependiendo de las condiciones locales y la distancia de transporte, entre otros aspectos.Como referencia adicional, la siguiente figura incluye datos comparativos sobre el precio sin IVA de biomasa enaplicaciones energéticas en Finlandia en 1995 (Hakkila 1996). Estos datos fueron obtenidos integrando lainformación proporcionada por un gran número de plantas consumidoras.

A B C DA 1 0.17 0.8 0.4B 5.9 1 4.72 2.36C 1.25 0.21 1 0.48D 2.5 0.42 2.1 1

A: m3 aparente o estéreo.B: Tonelada anhidra.C: Megavatios hora (MWh).D: m3 sólido.

Page 18: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

23Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

material anhidro/ha, lo que se corresponde a unas 34toneladas de material verde/ha. En el caso del pino,el valor medio de restos dejados tras la recogida contractor fue de 23 toneladas de material anhidro/ha, loque se corresponde a unas 44 toneladas de materialverde/ha.

Estos datos permiten obtener una referenciaacerca del grado de aprovechamiento alcanzado (50-60%) con un rendimiento de recogida normal y unriesgo de arrastre de piedras bajo. En el caso de quelas operaciones se organicen de forma integrada, de-jando los restos de corta agrupados durante el apro-vechamiento de la madera, este rendimiento puedemejorar hasta alcanzar valores máximos estimados entorno al 70-80%.

4. CONCLUSIONES.Tras el balance realizado, considerando el conjuntode residuos y subproductos generados en los proce-sos productivos vinculados a la �cadena monte-in-dustria�, los resultados del estudio ponen de mani-fiesto que los únicos residuos en los que hay un po-tencial significativo de nuevo aprovechamiento sonlos restos de corta.

Con respecto a los residuos industriales, lacantidad que no está siendo utilizada es prácticamen-te insignificante. En su mayor parte este tipo de resi-duos son aprovechados internamente dentro del sec-tor de transformación de la madera, bien como resi-duo energético o bien como subproducto.

Entre los residuos forestales, la corteza de eu-calipto se distingue por su menor adecuación a unaposible valoración energética, debido fundamental-mente al alto contenido en humedad que presenta estematerial. Un artículo a incluir en el siguiente númeroincluirá información detallada sobre la caracteriza-ción físico-química de las distintas fracciones debiomasa.

Al margen de la técnica de recogida empleadaen cada caso, hay dos aspectos clave que se ponen demanifiesto para lograr optimizar económicamente estetipo de operaciones:

● Por un lado, la planificación integrada de to-das las tareas a realizar (incluyendo las labo-res de aprovechamiento previas) es un reque-rimiento imprescindible para alcanzar nivelesde eficiencia adecuados, teniendo en cuenta sualto impacto sobre el rendimiento de la recogi-da.

● La organización del trabajo de las máquinasdebe realizarse de forma que pueda alcanzarseun número de horas de trabajo suficiente parareducir el coste fijo horario hasta nivelesasumibles. En este sentido, cabe indicar quealguno de los más avanzados sistemas de apro-visionamiento europeos están realizando lasoperaciones forestales de recogida aplicandoturnos que cubren las 24 horas.Realizando una estimación basada en los da-

tos de producción recogidos y en una serie de hipóte-sis de cálculo, el coste horario de operación de lasmáquinas utilizadas oscila a partir de 80 euros/hora,dependiendo fundamentalmente del nivel de utiliza-ción considerado.

En el coste anterior no están incluidos ni loscostes indirectos ni los costes de transporte por des-plazamiento de las máquinas. En ambos casos, estasvariables están sujetas a un alto grado de variabilidaddependiendo de las características de cada organiza-ción.

Con el fin de proporcionar una referencia con-creta con respecto a la incidencia del coste de trans-porte, la siguiente figura representa la relación exis-tente entre el número de horas de trabajo realizadasen cada explotación, y el coste por unidad de despla-zamiento y por hora de trabajo. Como se puede apre-ciar, el tamaño medio de las explotaciones tiene unaimportante repercusión sobre el coste horario.

Figura 15

Figura 14

Page 19: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

24Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

En este sentido, cabe añadir que la superficiemedia de los montes particulares (claramente mayo-ritarios en la distribución de la propiedad forestal enGalicia) oscila entre 1,5 y 2 ha., generalmente repar-tidas en un alto número de parcelas. Lógicamente, estasituación supone un importante obstáculo para lograruna organización eficiente del trabajo.

Al margen de lo indicado anteriormente, haydos componentes más que deben ser considerados,como son el transporte y astillado en planta. Este últi-mo factor sólo interviene en el caso de que se empleeel sistema de recogida mediante compactación. Laconveniencia de uno y otro sistema (astillado/compactación) vendrá dada en función delequipamiento disponible y, sobre todo, del tipo deorganización logística adoptado. En este sentido, hayque tener en cuenta que el sistema de compactaciónpermite una mayor flexibilidad en la organización deltransporte a planta y, a diferencia del sistema de asti-llado, admite medios de transporte comunes en traba-jos forestales.

Si bien un análisis concreto pormenorizadoexige considerar las condiciones particulares que seden en cada caso (para ello existen modelos de simu-lación informáticos), de acuerdo a la estimación rea-lizada en este estudio, considerando una organizaciónóptima de las operaciones de recogida y una distanciade transporte de 100 kms., el rango de costes mínimose sitúa entre 20 y 27 euros/tonelada verde.

En la figura 14 aparece indicado el poder ca-lorífico inferior medio, correspondiente a los restosde corta en condiciones normales de disponibilidad.Teniendo en cuenta que este valor de referencia varíaen función del mayor o menor grado de humedad delmaterial, en determinados casos, un almacenamientoprevio al transporte a planta puede ser conveniente.Por esta razón, en algunos países es habitual realizarun secado natural de varios meses de duración conlos residuos recogidos en invierno.

La figura 18 muestra los resultados de unmuestreo realizado con el fin de analizar la clasifica-ción granulométrica de la astilla obtenida en las prue-bas de recogida. Como se puede comprobar, existeuna fracción importante de material leñoso suscepti-ble de aprovechamiento como materia prima. La po-sible separación de esta fracción constituye una posi-bilidad de valorización añadida.

Los factores reseñados anteriormente son loselementos básicos a considerar en la optimización delaprovechamiento de la biomasa forestal. La informa-ción incluida a continuación, en la parte II, introduceconsideraciones y recomendaciones orientadas a ase-gurar la sostenibilidad de este aprovechamiento des-de un punto de vista medioambiental. Asimismo, ar-tículos que se publicarán en próximas ediciones de larevista contribuirán a divulgar los resultados de estetrabajo en aspectos complementarios.

Nota: Este proyecto fue financiado parcialmente porel Programa de Fomento de la Investigación Técnica(PROFIT) del Ministerio de Industria y Tecnología.

Figura 17

Figura 18

Figura 16

Page 20: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

25Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

BIBLIOGRAFÍA.

" CENTRO DE INVESTIGACIONES ENERGÉTICAS,MEDIOAMBIENTALES Y TECNOLÓGICAS (CIEMAT).�La biomasa: fuente de energía y productospara la agricultura y la industria�.

" HAKKILA, P; HEINO, M; PURANEN, E. 1997.�Forest management for bioenergy�. TheFinnish Forest Research Institute.

" HAKKILA, P. 1995. �Procurement of timber forthe Finnish forest industries�. Finnish ForestResearch Center.

" IDAE. 1999. �Plan de Fomento de Las Ener-gías Renovables en España�.

" JARABO, F. 1999. �La energía de la biomasa�.Publicaciones técnicas, S.L.

" KAI SIPILÄ, K.; KORHONEN, M. 1999. �Powerproduction from Biomass�. Technical ResearchCentre of Finland (VTT).

" PNDU; UNDESA; CME. 2001. �Informemundial de la energía�. IDEA.

" PROCEEDINGS OF THE 1ST WORLD CONFERENCE ON

BIOMASS FOR ENERGY AND INDUSTRY. 2000.James&James (Science Publishers) Ltd.

" PUTTOCK, D; RICHARDSON, J. 1998. �Wood fuelfrom early thinning and plantation cleaning�.The Finnish Forest Research Institute.

" SEAMUS HOYNE. 1996. �A study of themechanisation of forest residue handling andthe design of a bundling system�. Universityof Limerick. Irlanda.

" ZARAUZA L. 2001. �El futuro tecnológico de laEnergía Eléctrica�. Revista de Debate sobreEnergía. Instituto Energético de Galicia(INEGA).

Page 21: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

27Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

Aprovechamiento de laBiomasa Forestal producidapor la Cadena Monte-Industria.

Parte II: Cuantificación eImplicaciones ambientales

✍✍✍✍✍ Balboa, M.; Alvarez, J. G.;Rodríguez-Soalleiro, R.; Merino, A.Escuela Politécnica Superior, Universidad deSantiago de Compostela

Dada la amplia vocación forestal deGalicia, en el momento actual elaprovechamiento de la biomasa forestalno maderable como fuente de materiaprima y de energía, parece unainteresante alternativa. Si fueraeconómicamente viable, esta prácticapodría mejorar la rentabilidad de lapropiedad forestal, directamente,incrementando y diversificando losbeneficios, o indirectamente, reduciendouna serie de inconvenientes en la gestiónselvícola ocasionados por la grancantidad de restos que se generandurante las cortas parciales y finales(accesibilidad, proliferación de plagas,riesgo de incendios). El aprovechamientode los restos de corta necesitaherramientas para poder cuantificar demanera sencilla la cantidad de materiadisponible y prevenir los potencialesriesgos sobre el medio ambiente.

Page 22: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

28Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

MODELIZACIÓN DE LA BIOMASAARBÓREAPara evaluar los residuos producidos en los aprove-chamientos forestales, se analizaron en una serie deplantaciones de Eucalyptus globulus y Pinus pinaster,la acumulación y distribución de la biomasa arbórea.Para ello, se estudiaron seis plantaciones deEucalyptus globulus de las provincias de A Coruña yPontevedra y otras seis de Pinus pinaster en las pro-vincias de Lugo y Pontevedra, tres de ellas de pinastercostero y las otras tres de pinaster interior.

Área de estudioLas características de las seis plantaciones deEucalyptus globulus estudiadas figuran en la tabla 1.

Las características de las plantaciones de Pinuspinaster estudiadas se muestran en la tabla 2. Lasmasas de Pontevedra proceden de regeneración natu-ral, mientras que las masas de Lugo proceden de plan-tación. En ambos casos, lo habitual es que no se hayaplanteado un correcto esquema selvícola de claras,de forma que las densidades son excesivamente ele-vadas, a lo que hay que añadir que es bastante fre-cuente encontrar masas degradadas por efecto de cor-tas antiselvícolas.

Material y métodosEste trabajo se basó en la instalación de una parcelatemporal de muestreo en cada una de las masas anali-zadas. Se midieron las principales variablesdasométricas y se seleccionaron 13 árboles en fun-ción de la distribución diamétrica de la parcela. Estos

árboles fueron apeados y troceados, descomponien-do la biomasa arbórea en las siguientes fracciones:madera (hasta 7 cm en punta delgada con corteza),corteza, ramas gruesas (diámetro en la inserción conel tronco o con una rama superior entre 7 y 2 cm),ramas finas (diámetro en la inserción con el tronco ocon una rama superior entre 0,5 y 2 cm), ramillos (diá-metro menor de 0,5 cm en la inserción con el tronco ocon una rama superior) y hojas o acículas. Las ramasgruesas, ramas finas y ramillos se han analizado comofracciones íntegras formadas por madera más ritidoma.

En campo, y para cada uno de los árboles apea-dos, se fraccionaron y pesaron en húmedo la maderacon corteza, las ramas gruesas, y de forma conjuntalas ramas finas, los ramillos y las hojas. Se tomarontres muestras del tronco en forma de discos transver-sales a diferentes alturas y también muestras del con-junto ramas finas, ramillos y hojas en la parte baja,media y alta de la copa, de modo que en el laborato-rio, después de separar cada fracción y secarlas a 65ºChasta peso constante, se determinó la humedad de cadamuestra y se estimó su peso seco.

Con estos datos se procedió a ajustar las rela-ciones matemáticas que estiman la biomasa de las di-ferentes fracciones arbóreas en función de variablesde árbol individual y de masa. Las ecuaciones se hanajustado simultáneamente, empleando el programaSAS/ETS, de forma que para calcular la biomasa con-junta de dos o más de las fracciones o incluso labiomasa total basta con sumar los pesos parciales.

Resultados y discusión para Eucalyptus globulusLas ecuaciones ajustadas para la estimación de labiomasa de las diferentes fracciones arbóreas se re-cogen en la tabla 3. Se ha incluido una ecuación quepermite estimar la biomasa de los frecuentes brotesque aparecen en cada pie y que pueden llegar a supo-ner un porcentaje importante de la biomasa total.

Tareas de fraccionamiento de árboles en campo.

Page 23: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

29Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

Page 24: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

30Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

En la tabla 4 se recogen los valores medio,máximo y mínimo de peso seco y sus porcentajes paralas diferentes fracciones arbóreas obtenidos en las 6plantaciones analizadas. Los valores de biomasaarbórea total oscilan entre 142 y 426 t ha-1, que co-rresponden a la parcela más joven (13 años y densi-dad de 1200 pies ha-1) y a la de más edad (24 años,densidad 1150 pies ha-1), respectivamente. Los por-centajes de peso seco son bastante constantes en to-das las parcelas, como se deduce de los valores de loscoeficientes de variación. La madera es claramente lafracción que más biomasa aporta, representando unamedia del 82 % del peso total arbóreo, y le sigue lacorteza, con un 7 %. Si se consideran los restos decorta como el conjunto de hojas, ramillos, ramas fi-nas, y ramas gruesas, se observa que suponen unamedia del 11 % de la biomasa arbórea.

Resultados y discusión para Pinus pinasterLas ecuaciones ajustadas para la estimación de labiomasa de las diferentes fracciones arbóreas se re-cogen en la tabla 5.

Los valores de peso seco y sus porcentajes paracada una de las seis fracciones arbóreas consideradasfiguran en la tabla 6. Los porcentajes de peso secoson muy constantes en todas las parcelas, como sededuce de los valores de las desviaciones típicas, sinembargo los pesos son muy variables, oscilando en-tre las 203 y las 437 t ha-1. Estas diferencias se debena que en varias de las masas analizadas no se han rea-lizado tratamientos selvícolas, de modo que la biomasaestimada es la producción total hasta la fecha, mien-tras que en las restantes los pesos se han reducido porla realización de claras previas al inventario. La ma-dera es la fracción que lógicamente aporta mayorbiomasa, representando una media del 68 % del pesototal arbóreo. La corteza y las acículas suponen el 11% y el 5 % respectivamente. Considerando como res-tos de corta el conjunto de acículas, ramillos, ramasfinas y ramas gruesas se obtiene algo más del 20 % dela biomasa arbórea total.

IMPLICACIONES AMBIENTALESLos restos de corta, al igual que otros componentesorgánicos (matorral, mantillo) desempeñan diferen-tes funciones que aseguran la sostenibilidad de nues-tras masas forestales. Entre los diferentes beneficios,se pueden señalar que los restos de corta a) propor-cionan una eficaz protección frente a la erosión, pre-servando no sólo los suelos, sino también la calidadde las aguas, b) durante su descomposición devuel-ven una parte importante de los nutrientes acumula-dos por la plantación, c) mantienen (e incrementan)el contenido de materia orgánica y carbono en el sue-

lo, d) reducen la evaporación y el período de sequía,e) reducen el riesgo de compactación (por maquina-ria y por impacto de las gotas de lluvia), f) disminu-yen el desarrollo de vegetación accesoria y su com-petencia y g) tienen una contribución directa sobre elregeneración natural del monte afectado por las cor-tas. No obstante, los efectos que se producen con laretirada de la biomasa serán más o menos acusadosen función de la cantidad y del tipo de fracción debiomasa que se aproveche, de la especie forestal quese emplee, de las condiciones de los suelos, así comode las medidas de protección que se adopten.

Con el propósito de evaluar y discutir las posi-bles implicaciones ambientales generadas del apro-vechamiento de la biomasa forestal no maderable, seestá desarrollando una serie de experiencias que sefundamentan en los siguientes objetivos:

1. Determinar la cantidad y distribución denutrientes en las fracciones arbóreas (madera,corteza, ramas y hojas) y en los suelos, paradefinir la estabilidad nutricional del sistema alaprovechar las diferentes partes del árbol.

2. Realizar una primera evaluación de laincidencia de la retirada de los restos de cortasobre los procesos de escorrentía y erosión delsuelo.

3. Realizar un seguimiento a medio-largo plazode la vegetación accesoria, la regeneración na-tural y de la materia orgánica del suelo en fun-ción del tipo de aprovechamiento.Este artículo se centra fundamentalmente en

el primer objetivo, para lo que se presenta, de formasintética, los resultados más importantes y se discu-ten las implicaciones que entrañaría el aprovechamien-to en relación a un posible deterioro del estadonutricional de las masas forestales. Los otros dos as-pectos se encuentran en fases más incipientes de de-sarrollo, por lo que, aquí tan sólo se realiza una sínte-sis de los resultados más destacados obtenidos hastaeste momento.

OBJETIVO 1: Estabilidad nutricional de losecosistemas forestales y aprovechamiento selvícolade tipo intensivoLos datos sobre distribución de nutrientes en el siste-ma forestal son útiles para realizar una gestión soste-nible de las masas forestales que tenga en cuenta laconservación de los suelos. Esta información permiteevaluar las cantidades de elementos extraídos por losdiferentes tipos de aprovechamiento y, de esta mane-ra, estimar la reposición necesaria de nutrientes, as-pecto contemplado en los programas de gestión fo-restal sostenible.

Page 25: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

31Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

La metodología seguida para cuantificar lacantidad de biomasa y distribución de nutrientes enlos sistemas forestales de carácter intensivo se ha ba-sado en el estudio de seis plantaciones Eucalyptusglobulus y otras seis de Pinus pinaster. Para esto seseleccionaron parcelas con diferentes índices de si-tios, sobre diferentes suelos y zonas climáticas distin-tas en Galicia. Los análisis químicos de las diferentesfracciones de biomasa incluyeron macro (C, S, N, P,K, Ca y Mg) y microelementos (Al, Fe, Cd, Co, Cr,Cu, Mo, Ni, Pb, Zn y B). Con los datos de los análisisnutricionales y la cantidad en peso seco de la biomasapor unidad de superficie (estimada a partir de los da-tos de campo y modelos desarrollados en otra fasedel trabajo) se calcularon las cantidades de elementoscontenidos, en kg ha-1, en cada una de las fracciones.

Para determinar la reserva de nutrientes en lossuelos, en cada plantación se efectuaron tres calicatas,en las que se tomaron muestras de los horizontes or-gánicos y minerales. Las cantidades de nutrientes enel suelo por unidad de superficie se calcularon paracada horizonte mineral a partir de los datos medios deespesor, pedregosidad, densidad aparente y concen-tración de nutrientes. En el caso de los horizontes or-gánicos, las concentraciones de nutrientes se multi-plicaron por la masa de éste.

En las dos especies evaluadas las concentra-ciones de nutrientes descienden en el orden: hojas>>ramillos >corteza > ramas finas > ramas gruesas>> madera (tabla 7). Diferencias significativas entrelas dos especies se encontraron para K, Na, Ca, Mg,Al, Zn y Cu. Se puede señalar las elevadas concentra-ciones de Ca y Mg encontradas en todas las fraccio-nes de Eucalyptus globulus, pero especialmente enlas hojas y corteza. El análisis químico de las hojas deesta especie revelan niveles adecuados de N, Ca, Mg,pero deficientes de P. En las masas de Pinus pinasterse encontraron mayores niveles de Al, Fe y Zn. Losniveles de N y K en acículas de las plantaciones de

pinos son adecuados, pero los de P y Mg fueron ba-jos.

Distribución de nutrientes en las masas de EucalyptusglobulusEn la figura 1 y en la tabla 8 se muestra la distribu-ción de nutrientes en los dos sistemas evaluados. Comoconsecuencia de su mayor masa relativa, en ambasespecies la madera es la fracción del árbol que acu-mula la mayor cantidad de elementos.

En el caso de E. globulus, la retirada de made-ra supone la extracción del 37-57 % de los nutrientesmás limitantes -N, P, K, Ca y Mg- contenidos en lamasa. Si el aprovechamiento incluye la retirada decorteza, se produciría la retirada del 71-75 % de esosmismos elementos. Este incremento afectaría espe-cialmente al Ca y Mg, elementos que en esta especiese acumulan de manera muy importante en la corteza.Si, además de la madera y corteza, se aprovecharanlas ramas, la extracción de todos los nutrientes en estaespecie sería del 90 % de los contenidos en el árbol.

La comparación de las cantidades de nutrientesen la biomasa forestal con respecto a la reserva en lossuelos permite valorar la estabilidad del sistema paralos diferentes nutrientes. De este modo, la figura 1 yla tabla 2 muestran también las cantidades de elemen-tos acumulados en la biomasa frente a las cantidadesdisponibles en los horizontes superficiales de los sue-los. Como puede observase, las reservas de N en elsuelo (y la capacidad de mineralización de N) son su-periores a las cantidades de estos nutrientes acumula-dos en la biomasa. De hecho, estos sistemas no estánlimitados por este elemento.

Una situación muy diferente es la presentadapor elementos como el P, K, Ca y Mg. Las reservas deestos elementos en forma asimilable en los suelos soninferiores a las correspondientes acumulaciones en labiomasa arbórea. Estos datos definen una situaciónde inestabilidad para estos elementos, lo que está con-

Tabla 7.- Concentración de nutrientes en las diferentes fracciones arbóreas de Eucalyptus globulus y Pinus pinaster. Sepresentan datos de seis plantaciones de cada especie. Las diferentes letras indican diferencias significativas entre ambasespecies al nivel de p<0.05

Page 26: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

32Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

firmado por las comunes deficiencias que aparecenen las masas de E. globulus en Galicia. Nótese que elaprovechamiento actual de esta especie, basado en laextracción de madera y corteza, ya supera las canti-dades de Ca y Mg disponibles en los suelos. Los da-tos de la tabla 8 también muestran que la extracciónde algunos nutrientes, como el Ca y Mg, que se reali-za por el aprovechamiento de esta especie es aproxi-madamente doble que la que tiene lugar con el dePinus pinaster, siendo el turno de corta mucho másreducido.

Distribución de nutrientes en las masas de PinuspinasterComo se desprende de la figura 1 y tabla 8, el aprove-chamiento tradicional de Pinus pinaster, que incluyemadera y corteza, implica la extracción de nutrientesequivalente al 49-60 % de las cantidades acumuladaspor el árbol. Si además de estas fracciones se aprove-charan las ramas, la extracción de elementos ascen-dería hasta el 70-90 %, afectando de manera especialal Ca, Mg y K. Al igual que sucedía con el eucalipto,las masas de Pinus pinaster son inestables para P, Mg,Ca y K, es decir, las cantidades de elementos acumu-lados en la biomasa arbórea son similares o superio-res a las reservas en los suelos, lo que también se co-rresponde con las deficiencias frecuentemente encon-tradas en las plantaciones en Galicia. No obstante, a

diferencia de E. globulus el aprovechamiento de ma-dera y corteza implica una menor extracción relativade nutrientes. En este caso, además habría que consi-derar los mayores turnos corta de esta especie, quepermitiría una mayor reposición de nutrientes a tra-vés de los procesos naturales, como los aportes at-mosféricos y la alteración mineral, o de procesos arti-ficiales como consecuencia de la gestión selvícola (po-das, claras,...).

Aprovechamiento sostenible de la biomasa forestalLos datos del presente trabajo sugieren que los dostipos de plantaciones evaluadas presentan una mar-cada inestabilidad nutricional, por lo que la gestiónselvícola debería asegurar la restitución de la mayorparte de los elementos extraídos durante el aprove-chamiento forestal. Esta restitución se puede realizarmediante la apropiada gestión de los restos de cortay/o programas de fertilización. En el caso de los pi-nos, estas medidas se pueden complementar con laelección de una gestión selvícola de densidad baja yclaras fuertes.

El presente estudio, junto con otros de otrasáreas, revela la importante acumulación de nutrientesen los restos de corta (ramas, hojas y, en el caso deleucalipto, corteza). La descomposición sobre la su-perficie del terreno de estas fracciones permite recu-perar buena parte de los elementos que la masa ha idoasimilando a lo largo de la rotación. A través de losaportes atmosféricos y de la alteración de los minera-les del suelo también tiene lugar una entrada relativa-mente importante de algunos elementos, como K, Mgy Ca. Estudios previos en cuencas han mostrado queestos aportes pueden ser insuficientes para abastecerla demanda de estos elementos por una masa forestalcon una gestión de tipo intensivo. Un caso especial-mente preocupante es el del P, elemento muy pocodisponible en estos suelos ácidos y que presenta nu-los aportes a través de la atmósfera o de la alteraciónmineral. Con todo ello, en algunos sistemas donde lafertilidad edáfica es baja, la disponibilidad denutrientes parece estar muy determinada por los apor-tes durante la descomposición de los restos orgánicosque se generan durante el desfronde y el aprovecha-miento forestal.

El aprovechamiento de la biomasa debe complemen-tarse con programas de fertilización adecuadaDado el importante potencial forestal de Galicia, enlos últimos años se está planteando el aprovechamien-to de biomasa no maderable para fines industriales yenergéticos. Esta práctica reduciría los aportes denutrientes que se producen por descomposición delos restos forestales. A la vista de los resultados de

Figura 1.- Distribución relativa de nutrientes en sistemas forestales de Eucalyptusglobulus y Pinus pinaster de Galicia. En cada caso los datos son valores medios deseis plantaciones. Los valores absolutos, en kg ha-1, se encuentran en la tabla 2

Page 27: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

33Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

este trabajo, y de otros anteriores, el aprovechamien-to de la biomasa forestal, entre otras medidas, deberíair acompañada de programas de fertilización a lo lar-go de la rotación que compensaran las importantesextracciones de nutrientes que conllevaría este tipode aprovechamiento.

La fertilización que normalmente se practicaen las repoblaciones forestales de Galicia, consisten-te en 100-150 g de fertilizante NPK por planta (10-20de N, 8-14 de P y 8-10 de K kg/ha) en el momento dela plantación, no es suficiente para recuperar losnutrientes extraídos durante el aprovechamiento con-vencional ni tampoco para asegurar un óptimo estadonutricional a medio plazo. De hecho, a los pocos años

las plantaciones vuelven a manifestar niveles deficien-tes de nutrientes. Los datos de este trabajo, junto conotros anteriores que muestran las frecuentes deficien-cias de P, Mg y Ca, sugieren la conveniencia de prac-ticar fertilizaciones en fases posteriores al estableci-miento, tal como se realiza en otros países, muy espe-cialmente si el aprovechamiento contempla la retira-da de restos de corta. La tabla 8 recoge los datos deextracción de elementos en unidades por superficieque pueden servir de referencia para desarrollar pro-gramas de fertilización en estos sistemas.

Esto sugiere la necesidad de destinar este tipode aprovechamientos a las plantaciones ubicadas enterrenos de reducida pendiente, mecanizables y con

Tabla 8.- Distribución de nutrientes en los sistemas de Eucalyptus globulus y Pinus pinaster en Galicia. Los datos que serecogen son media de seis plantaciones (entre paréntesis aparece el valor de desviación típica). Se ha utilizado las tablas deproducción para estas especies en Galicia para predecir la masa acumulada a los 18 (Eucalyptus globulus) y 40 (Pinus pinaster)años de edad

Page 28: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

34Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

menor riesgo de arrastre de los fertilizantes. Si partede la biomasa se destinara a obtención de energíacalorífica o eléctrica, las propias cenizas generadaspodrían emplearse para restituir los nutrientes a lossuelos, práctica que ha demostrado unos beneficiossatisfactorios en Galicia.

¿Qué fracciones arbóreas se podrían emplear y quéespecie es la más apropiada?Es difícil proponer una fórmula general válida paratodas las masas forestales y todas las situaciones. Almargen de otros aspectos técnicos y económicos, yteniendo en cuenta tan sólo aspectos de conservaciónde suelos, el aprovechamiento de la biomasa forestaldebería realizarse en los terrenos con amplia capaci-dad agrícola/forestal de tipo intensivo, es decir consuficiente profundidad, pendientes de ladera suaves,bajo riesgo de erosión y con posibilidades de fertili-zación mecanizada.

Como ya se ha comentado, no parece recomen-dable realizar un aprovechamiento de las fraccionesno maderables del árbol si no se contempla un ade-cuado programa de restitución de nutrientes median-te fertilización. Esto es incluso deseable con el apro-vechamiento actual del eucalipto (basado en la retira-da de madera y corteza), ya que éste extrae una eleva-da cantidad de nutrientes. Las posibilidades de fertili-zación vienen determinadas por las posibilidades demecanización y por el riesgo de arrastre del fertili-zante por agua de escorrentía, y ambos dependen dela pendiente, entre otros factores.

En cualquier caso parece recomendable evitarla extracción de las hojas y ramillos, porque estas frac-ciones no sólo proporcionarán nutrientes durante elproceso de descomposición, sino que ayudarán a man-tener los contenidos de materia orgánica en los suelos(este aspecto se evalúa en otra fase del presente pro-yecto).

Alternativas selvícolas que reducen la retirada denutrientesLas medidas anteriores se pueden combinar con de-terminadas prácticas selvícolas que ayudarán a redu-cir las extracciones de nutrientes, como por ejemplo,la consideración de regímenes de menor densidad, laprolongación de los turnos de corta o el establecimien-to de masas mixtas con especies con diferentes de-mandas. En este sentido, los datos del presente traba-jo están sirviendo de base para simular diferentes op-ciones selvícolas.

Un ejemplo lo constituye los datos de la tabla9. De ella se desprende que una selvicultura de clarasfuertes (densidad baja) podría compensar la extrac-ción adicional de otro componente de la biomasa (las

ramas gruesas). Este efecto es más notorio en las me-jores calidades de estación, que por otro lado son lasmás propensas a esa intensificación de la extracciónpor poder realizar fertilizaciones de reposición.

En el caso del eucalipto, si fuera técnicamenteviable, se podría sustituir el aprovechamiento actualde corteza por el de ramas gruesas. Como se observaen la tabla 8, la cantidad de biomasa acumulada porestas fracciones son similares, pero la extracción denutrientes es mucho menor si se aprovecharan las ra-mas en lugar de la corteza.

OBJETIVO 2: Evaluación de la escorrentía y dela erosión después del aprovechamientoPor otro lado, los restos de corta también ofrecen unaeficaz protección frente a la erosión, aspecto que re-viste importancia en la región, dado que muchas delas plantaciones se encuentran en laderas de pendien-te acusada.

Desde Septiembre de 2002 se han venido re-cogiendo datos en relación a la incidencia de la reti-

Tabla 9.- Extracción de nutrientes de dos tipos aprovecha-miento (madera y corteza frente a madera, corteza y ramasgruesas) de Pinus pinaster con diferentes regímenesselvícolas. (M: madera; C: corteza; RG: ramas gruesas)

Detalle de unos de los canales Gerlach empleadosen la recogida de la escorrentía en la parcela expe-rimental de O Saviñao (Lugo).

Page 29: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

35Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

rada de los restos de rama tras el aprovechamientomaderero sobre los procesos de erosión-escorrentíadel suelo. Se han considerado dos parcelas de experi-mentación de 200 m2, situadas en un monte del Tér-mino Municipal de Escairón con una pendiente del40% donde previamente se había realizado una cortafinal a hecho de Pinus pinaster, y se habían dejado enmonte alrededor de 45 tm/ha de peso seco de restos.En una de estas parcelas de experimentación se pro-cedió a retirar los restos de corta de forma manual(tratamiento SR), haciendo especial incidencia en losfragmentos de ramas más gruesos (ramas gruesas yramas finas) y no tanto los ramillos y las acículas, quese mantienen en una importante proporción sobre elterreno. La otra parcela se ha mantenido sin alterar yen ella se han conservado los restos de corta (trata-miento CR).

En estas parcelas se está realizando un segui-miento de los procesos erosivos y de los relacionadoscon el lavado de nutrientes. En estos primeros seismeses se han registrado 720 mm de lluvia en la zonade estudio. Los datos recogidos durante este períodoindican una muy baja escorrentía en ambos tratamien-tos, posiblemente debido a la estructura de tipo fran-ca de los suelos que favorece la conductividad hidráu-lica y a la presencia de los restos de corta que inter-ceptan y retienen un porcentaje importante del aguade lluvia. Las mayores diferencias se registran en losmeses de mayor precipitación, en los que se encuen-tra una mayor generación de escorrentía en la parceladonde se practicó la retirada de ramas. Este efecto,que no llega a ser relevante, se origina por la menorcaptación de agua en este tipo de tratamiento. La con-centración de sedimentos es también muy escasa enambos tratamientos.

OBJETIVO 3: Seguimiento de la regeneraciónarbórea y de la evolución de la materia orgánicadel suelo en función de diferentes tratamientos so-bre los restos de cortaLa gestión de restos de corta afecta de manera muy

importante a las condiciones climáticas del suelo,modificando la tasa de evaporación y el régimen tér-mico. Este aspecto influye directamente sobre la su-pervivencia de las plántulas y sobre la actividadmicrobiana del suelo. En este último factor reside laevolución del componente más activo del suelo, lamateria orgánica. La actividad microbiana del suelotambién determina en buena medida la capacidad delos sistemas forestales para asimilar C atmosférico.No debemos olvidar que muchos de los sistemas fo-restales, como los de Galicia, acumulan la mayor par-te del C orgánico en el suelo.

Desde Septiembre de 2002 han quedado ins-taladas una serie de parcelas experimentales de evo-lución de la regeneración natural arbórea y de la acti-vidad microbiana del suelo. Estas parcelas se ubicanen un monte del municipio de Maceda (Ourense) don-de en la primavera del 2002 se realizó una corta finala hecho de Pinus pinaster de 35 años. Se han realiza-do tres tratamientos distintos de los restos de corta(ramas gruesas, ramas finas, ramillos y hojas): dejar-los en el monte tras la corta, sobre el terreno, y no

Figura 2.- Evolución de la escorrentía en las parcelas de seguimiento

Tratamiento de los restos de corta en la parcelaexperimental de Maceda (Ourense).

Los suelos de Galicia, acumulan cantidades de Csuperiores a la biomasa forestal.

Page 30: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

36Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

actuar sobre ellos, retirada parcial con pinza de trac-tor forestal y desbroce. En la actualidad se está reali-zando un seguimiento de las condiciones de tempera-tura y humedad del suelo, que pueden afectar a la re-generación y a la supervivencia de las plántulas. Es-tas parcelas permanecerán instaladas durante variosaños de modo que además se puedan medir diferentes

parámetros de crecimiento en el regenerado.Los datos que se han recogido en estos prime-

ros seis meses muestran un mayor porcentaje de hu-medad en las parcelas donde no se han alterado losrestos de corta. En el caso de la temperatura mediadel horizonte superficial del suelo las diferencias en-tre parcelas no han sido demasiado importantes. Deforma general, son las parcelas donde no se han trata-do los restos de corta y éstos han permanecido en elmonte las que presentan una temperatura media másbaja en el horizonte superficial.

BIBLIOGRAFÍA" ALVAREZ, J. G., RODRÍGUEZ SOALLEIRO, R., VEGA,

G. (1999). Elaboración de un modelo dinámicopara rodales regulares de Pinus pinaster Ait enGalicia. Investigación Agraria: Sistemas y Recur-sos Forestales, 8 (2): 319-334

" ATTIWILL P. M.; OVINGTON, J.D. (1968).Determination of forest biomass. For. Sci., 14,13-15.

" ATTIWILL P. M.; ADAMS, M. E. (1996). Nutrition ofEucalypts. CSIRO Publishing, Collingwood, Australia.

" BARÁ S., TOVAL, G. (1983). Calidad de estacióndel Pinus pinaster Ait. en Galicia. Comunicacio-nes INIA. Serie Recursos Naturales 24, Madrid.

" BARÁ, S. (1990). Fertilización forestal. Conselleríade Agricultura, Gandería e Montes, Xunta de deGalicia.

" BASURCO F., NORIEGA M. ROMERAL L., TOVAL G.(2001). Ensayos de fertilización localizada enmasas clonales de Eucalyptus globulus en el mo-mento de la plantación en la provincia de A Coru-ña. III Congreso Forestal Español, mesa 3, pp. 671-675.

" BERMÚDEZ ALVITE, J.; PIÑEIRO VEIRAS, G. (2001). Labiomasa forestal en Galicia. Situación actual yperspectivas de aprovechamiento. Revista CIS-Madera, 5, 27-40.

" BRAÑAS, J.; GONZÁLEZ-RÍO, F.; MERINO, A. (2000).Contenido de nutrientes en biomasa vegetal y sue-los de plantaciones de Eucaliptus globulus en elnorte de Galicia. Investigación Agraria: Sistemasy Recursos Forestales 9 (2), 317-335.

" CALVO DE ANTA R. (1992). El Eucalipto en Galicia.Sus Relaciones con el Medio Natural, Universi-dad de Santiago de Compostela, La Coruña.

" CUNIA, T.; BRIGGS, R. D. (1984). Forcing additivityof biomass tables: some empirical results. Can. J.For. Res., 14, 376-384.

" DAMBRINE E., VEGA J. A., TABOADA T., RODRÍGUEZ

L., FERNÁNDEZ C., MACÍAS F., GRASS J. M. (2000).Bilans d�éléments minéraux dans de petits bassinsversants forestiers de Galice (NW Espagne).Annals of Forest Science, 57, 23-38.

" DÍAZ FIERROS, F.; GIL SOTRES, F. (1984). Capaci-dad productiva de los suelos de Galicia. Universi-dad de Santiago de Compostela.

" EDESO, J. M.: MERINO, A.; GONZÁLEZ, M. J.;MARAURI, P. (1999). Soil erosion under differentharvesting managements in steep forestlands fromNorthern Spain. Land Degradation andDevelopment, 10, 79-88.

" FERNÁNDEZ, A. (1982). Evaluación de la Produc-ción y Productividad del Monte bajo de Eucalip-to. Publicaciones del Centro Forestal de Lourizán.

" GÓMEZ, M. X.; CALVO DE ANTA, R. (2001). Ciclode agua y elementos en suelos forestales (P. radiata)de Galicia. III Congreso Forestal Español, Mesa 1y 2, pag. 567-572.

" HOPMANS, P.; STEWART, H. T. L.; FLINN, D. W.(1993). Impacts of harvesting on nutrients in aneucalypt ecosystem in southeastern Australia.Forest Ecology and Management, 59, 29-51.

" JONES, H. E.; MADEIRA, M.; HERRÁEZ, L.; DIGHTON,J.; FABIAO, A.; GONZÁLEZ RÍO, F.; FERNÁNDEZ MAR-COS, M.; GÓMEZ, C.; TOMÉ, M.; FEITH, H.; HOWSON,G. (1999). The effect of organic mattermanagement methods on the productivity ofEucalyptus globulus stands in Spain and Portu-gal: tree production and litter decomposition inrelation to site and treatment. Forest Ecology andManagement, 122, 73-86.

Figura 3.- Evolución de la humedad y temperatura del suelodespués de diferentes tipos de gestión de los restos de corta.

Page 31: Aprovechamiento de la Biomasa Forestal producida por la ...unionsagrarias.org/archivos/docs/Aprovechamiento_Biomasa_II.pdf · 8 Revista CIS-Madera APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

37Revista CIS-Madera

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA FORESTAL

" LEMOINE, B. (1969). Le pin Maritime dans les Landes de Gascogne.Etude des relations d�allométrie concernant le volume despeuplements, en liaison avec certaines caractéristiques de la station.Ann. Sci. For. 26, 445-473.

" LEMOINE, B.; GELPE, J; RANGER, J.; NYS, C. (1984). Biomasses etmineralomasses du Pin Maritime. Etude d�un peuplement de 16ans. In Mesures des biomasses et des accroisements forestiers.Proceedings, IUFRO s4.01.00 meeting, Orleans, France, 3-7 Oct.1983 (edited by Auclair, D.). Colloques de l�INRA. 1983, publ.1984, No. 19, 189-198; 7 ref.

" MADRIGAL, A., ALVAREZ, J. G., ROJO, A., RODRÍGUEZ SOALLEIRO, R.(1999). Tablas de producción para los montes españoles, Funda-ción Conde del Valle de Salazar, ETSI Montes, 240pp.

" MERINO, A.; EDESO, J. M. (1999). Soil fertility rehabilitation in youngPinus radiata plantations from northern Spain after intensive sitepreparation. Forest Ecology and Management, 116, 83-91.

" MERINO, A.; REY, C.; BRAÑAS, J.; RODRÍGUEZ-SOALLEIRO, R. (2003).Biomasa arbórea y acumulación de nutrientes en plantaciones dePinus radiata en Galicia. Investigación Agraria: Sistemas y Recur-sos Forestales (en prensa).

" MERINO, A.; RODRÍGUEZ LÓPEZ, A.; BRAÑAS, J.; RODRÍGUEZ-SOALLEIRO,R. (2003). Nutrition and growth in newly established plantations ofEucalyptus globulus in Northwest Spain. Annals of Forest Sciences(en prensa).

" OURO, G.; PÉREZ-BATALLÓN, P.; MERINO, A. (2001). Effects ofsilvicultural practices on nutrient status in a Pinus radiata plantation:nutrient export by tree removal and nutrient dynamics indecomposing logging residues. Annals of Forest Sciences, 58, 411-422.

" PARDÉ, J. (1980). Forest biomass. For. Abstr. 41, 343-362." PARRESOL, B. R.; THOMAS, B. R. (1996). A simultaneous density-

integral system for estimating stem profile and biomass: slash pineand willow oak. Can. J. For. Res. 26: 773-781.

" PARRESOL, B. R. (1999). Assessing tree and stand biomass: a reviewwith examples and critical comparisons. Forest Science, Vol. 45,573-593.

" PARRESOL, B. R. (2001). Additivity of nonlinear biomass equations.Can. J. For. Res. 31: 865-878.

" PÉREZ-BATALLÓN, P.; OURO, G.; MACÍAS, F.; MERINO, A. (2001). Initialmineralization of organic matter in a forest plantation soil followinglogging residue management techniques. Annals of Forest Sciences,58, 807-818.

" SÁNCHEZ RODRÍGUEZ, F. (2001). Estudio de la calidad de estación,crecimiento y producción de pinares de Pinus radiata D. Don ges-tionados por la Administración forestal en Galicia, Tesis Doctoral,USC, 356 pp

" SATOO, T.; MADGWICK, H. A. I. (1982). Forest Biomass. ForestrySciences. Kluwer Academic Publishers Group, Holanda.

" SOLLA-GULLÓN, F.; RODRÍGUEZ-SOALLEIRO, R.; MERINO, A. (2001).Evaluación del aporte de cenizas de madera como fertilizante de unsuelo ácido mediante un ensayo en laboratorio. Investigación Agra-ria: Producción y Protección Vegetales, 16, 379-393.