os referiremos únicamente a losmás importantes que son leñas,astillas, pelets y briquetas. Pueden

obtenerse a partir de residuos en cultivoscomo los que se aprecian en la fotografía 3. Sus propiedades energéticas se recogen enla tabla 1.

Leñas y astillasLa leña es la “parte de los árboles y arbustosque, hecha trozos, se destina a uso energé-tico”, está compuesta sobre todo pormadera y corteza; también puede conteneren pequeñas cantidades hojas, flores y fru-tos que no se han separado del tronco o delas ramas (fotografía 4). En inglés se denomina “firewood” (maderade fuego). En francés se emplea “bois defeu” (madera de fuego), aunque a vecesemplean la palabra “bois” (madera) sóla-mente, para distinguirlo del carbón vegetal alque llaman “charbon”.Alrededor de 1.400 millones de hombres en elmundo dependen energéticamente de la bio-masa como única fuente de energía. Ade-más, las leñas con fines energéticos eran anivel mundial el principal uso de la madera(Institut des Resources Mondiales de Francia,1992). Pasados catorce años los datos nohan sufrido modificaciones importantes, talcomo se recoge en la tabla 2.En los países desarrollados la llegada delcarbón y de los combustibles derivados delpetróleo produjo un abandono a los apro-vechamientos de biomasa, lo que ha con-ducido a que la inflamabilidad de los bosquessea grande. Sin embargo, en España, apa-rece un rebrote en su uso ocasionado por losaltos precios del crudo y la no disponibli-dad del gas natural. La principal diferencia entre las leñas y lasastillas es la homogeneidad del tamaño de

ellas: las leñas son más heterogéneas mien-tras que las astillas tienen tamaño homogéneoy son más pequeñas pues se obtienen porfraccionado (astillado) de las leñas. La forma de las leñas y astillas influye en lacombustión: cuanto más grueso y másdenso es un biocombustible más tarda enarder. La forma de los trozos del biocom-

bustible también influye en el peso del esté-reo y en la superficie específica. Esta últimaes importante al ser la combustión unareacción química en la que la superficie decontacto se da entre el combustible y elcomburente (generalmente aire). El aspectoviene fijado principalmente por su forma ycolor y es muy variable. Cuando la biomasa

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Biomasa forestal: fuente energética

Los recursos forestales tienen usos muy diversos entre los que ocupan unlugar preeminente el energético. El Plan de Energías Renovables 2005-2010de España del IDAE contempla ese uso. Los principales biocombustiblessólidos forestales son leñas, astillas, pelets, briquetas, carbón vegetal,cáscara de piñón (fotografía 1), piña, serrín, recortes, virutas, virutillas ymezcla de diversos residuos leñosos o de industrias de la madera.

FRANCISCO MARCOS MARTÍN Y M. ÁNGEL NÚÑEZ. ETSI DE MONTES. MADRID.

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FRANCISCO MARCOS MARTIN ES MIEMBRO

DEL CONSEJO ASESOR DE ENERGETICA XXI.

1. Cáscara de piñón. Autor: FranciscoMarcos.

3. Cultivo energético de chopo enCabrerizos (Salamanca). Los chopitos endos años pueden llegar a tener 6 metros dealtura. Autor: FM.

4. Leñas de encina, de calidad, yatroceadas, para ser vendidas como tales.Provincia de Zamora. Autor: FM.

6. Leñas de encina. Se observa como alsecarse la encina se producen fendas desecado, lo que hace que la encina tengapocos usos industriales. Provincia deZamora. Autor: FM.

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7. Pelets de madera. Autor: FM. 8. Pelets de paja de cereales, de mayorfriabilidad y, por tanto, menor calidad quelos de madera. Autor: FM.

procede de árboles urbanos o cercanos acarreteras tiene un color negruzco debido alas partículas contaminantes expulsadas porlos vehículos y que se han adherido a lacorteza. Se denomina estéreo a una agrupación debiomasa que ocupa un metro cúbico devolumen aparente. A la relación entre lo queocupan realmente las leñas (volumen real osólido) y un estéreo (volumen aparente) se ledenomina coeficiente de apilado. Es decir:Volumen real o sólido / metro cúbico apa-rente = coeficiente de apilado. La humedad es muy importante desde elpunto de vista del aprovechamiento ener-gético, pues es la que más influye en elpoder calorífico de los biocombustibles,junto a la especie. Puede medirse en baseseca o en base húmeda. Si denominamos hla humedad en base seca y H la humedad enbase húmeda, las fórmulas para obtener h yH son:

h = (Ph - P0) / P0 H = (Ph - P0) / Ph

donde Ph es el peso húmedo, es decir elpeso a la humedad h y P0 es el peso de esamisma leña después de haber sido secada enestufa a 103±2ºC hasta haber perdido todasu humedad.Como P0 < Ph ,entonces H < h, siendo H =h / (1+h) , h = H / (1-H). La humedad esimportante en el transporte. Cuando trans-portamos biomasas húmedas transportamosagua. La biomasa más húmeda, a igualdad deotras circunstancias, siempre es más barata.Cuando se compre biomasa han de conside-rarse dos variables: el peso y su humedad. Sisólo se considera el peso, se corre el peligro decomprar agua.Se denomina peso del estéreo a lo que pesaun metro cúbico aparente. A veces, la medi-ción de biomasa se realiza en los ServiciosForestales mediante el estéreo. El peso delestéreo es función de la forma y dimensionesde la biomasa apilada. Cuanto menos rugo-sidades y nudos tenga la biomasa forestal,menos cónica y más homogénea entamaño, mayor será su valor. Es difícil tomarcifras fijas para este concepto. Se empleanvalores medios en función de la especie y delas dimensiones de los residuos, que varíanentre 250 dm3 reales/m3 aparentes paraleñas con corteza de longitud 0,2 metros y dediámetro 7 cm para el Eucaliptus globulus, y800 dm3/m3 aparentes para leñas con cortezade longitud igual a 1,20 m y un diámetro de16 cm. para Pinus sylvestris. A partir deestos datos y del peso específico de lamadera con corteza (c.c), al 20% de hume-

dad en base seca, se presentan en la tabla 3los valores siguientes para el peso del esté-reo, en kg/estéreo.Estos datos están medidos con humedaddel 20% en base seca. Tras el instante de lacorta, en que los residuos tienen hasta un80% de humedad en base seca, la maderava perdiendo agua en función del tiempo yde las condiciones ambientales, influyendotambién las condiciones de apilado. Ante laimposibilidad de considerar todos estos fac-tores, se toma este valor del 20% comomedio de la humedad que puede presentaruna pila de residuos tras varias semanas deapilado en unas condiciones ambientalesmedias españolas. Cuanto mayor es lahumedad menor es el poder calorífico. Elmotivo de esta influencia es doble: cuantomás humedad tiene la madera menos

materia seca hay por unidad de masa ymenor es el calor suministrado; además,mayor es la cantidad de agua que hay queevaporar y como esta evaporación consumecalor, el calor utilizable es menor.

Pelets y briquetasComo leñas y astillas son poco densas, parafacilitar el transporte y abaratar sus costes dealmacenaje y transporte se fabrican lospelets y briquetas, que tienen densidadesmayores que leñas y astillas. La diferenciaentre pelets y briquetas radica en sutamaño. Los pelets suelen ser de madera oresiduos leñosos (fotografía 7), aunquetambién pueden ser de paja de cereales(fotografía 8) o cualquier mezcla de resi-duos lignocelulósicos (Ortiz, 1996). Si suponemos que pelets y briquetas tienen

TABLA 1

TABLA 2

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calderas de alimentación automática como lade la figura 9.La densidad se calcula en función de la den-sidad de la madera y de la corteza:donde mm y mc son masas de madera y cor-

TABLA 3

9. Estufa de pelets de madera. Gentilezadel fabricante.

siempre forma cilíndrica, diremos quecuando el diámetro es mayor a los 2,5-3 cmes briqueta (Marcos, 1994), en caso con-trario es pélet. El menor tamaño permiteque los pelets sean utilizados en estufas o

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teza y db, dm y dc densidades de biomasa,madera y corteza.A veces lo que se conoce es el porcentaje encorteza de una biomasa, en este caso:

donde pc es el tanto por uno en corteza.La variable química más importante a lahora de definir un biocombustible sólidoforestal es su poder calorífico. De formaaproximada, conociendo la composiciónquímica de un combustible puede cono-cerse su poder calorífico empleando la fór-mula de Dulong-Petit:

PCI = 8100 c + 2500 s + 34000 (h -o/8)

donde PCI es medido en kcal/kg, c, s, h y oson el tanto por uno en masa de carbono,azufre, hidrógeno y oxígeno. Si se aplicaesta fórmula directamente hay dos errores;el primero debido a la inexactitud de lamisma y el segundo debido a los errorescometidos al realizar el análisis químico ele-mental. Safizadeh (1982) señala como com-posición química media de la biomasa fores-tal (en masa) la que recoge la tabla 4.Una fórmula para calcular el poder caloríficoen función de la humedad es la propuestapor Marcos (2001):

PCI = (PCS0/(1+H)) - 665*(0,54+H)/(1+H)

donde PCS0 es el poder calorífico superioranhidro y H la humedad en peso húmedo.Estudios más detallados relacionados con lasfórmulas del poder calorífico de la biomasaforestal pueden verse en Arola (1976),Hough (1969), Dumon (1982), Kollman(1959), Gimeno y Marcos (varias). En latabla 5 se recogen algunos datos.Diversas son las variables que condicionan laobtención de biomasa forestal en el monte:pendiente, resistencia y rugosidad delterreno, distancia media de transporte, den-sidad de vías de saca, densidad de la masa,disponibilidad o interés social por utilizar ungrado de mecanización más o menos alto.Estas variables dificultan la obtención de unprecio fijo de la astilla y su variabilidad esalta. El precio de los principales biocombustiblessólidos forestales depende de:- El lugar donde se compran. En terrenos

cercanos al monte las leñas pueden resul-tar hasta gratuitas, basta ir al monte yrecogerlas. En las zonas cercanas a las

grandes ciudades el precio de las leñas esmuy variable y puede oscilar entre los 15c /kg y los 42 c /kg

- La cantidad y la forma en que se compran.A mayor cantidad y sin envasar el precio esmenor.

- La calidad de los mismos que viene dadapor su PCS0, densidad (D), contenido enmateria mineral (M), humedad (Hh) y fria-bilidad (FR). Marcos (2001) propuso elíndice de calidad de los pelets con la fór-mula siguiente:

ICPM = (K1. PCS0 + K2 . D + K3 .(1-M)) / ((1-Hh). FR)

Situación actual del uso de la biomasaforestal con fines energéticosPodemos preguntarnos ¿Por qué la biomasaforestal no se utiliza en mayor medida con finesenergéticos? Algunas respuestas pueden ser:1.- La dificultad de evaluar la cantidad de bio-

masa y de energía disponible. Los inven-tarios de biomasa adolecen de datos claros.

TABLA 5

10. Probeta para determinar el podercalorífico de un pélet. Autor: FM.

TABLA 4

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¿A qué humedad se mide la biomasa?¿Esa humedad está medida en basehúmeda o en base seca? Se define hume-dad en base húmeda a la humedad referidaal peso húmedo y humedad en base secaa la humedad referida al peso seco. Abajas humedades los valores de estas doshumedades difieren poco; pero a altashumedades son bastante diferentes. ¿Quéfórmulas se utilizan para pasar de volu-men de madera a masa de madera?¿Cuánto pesa un estéreo? O más allá¿Algunos de los que han escrito y publicadosobre la biomasa sabían lo que era unestéreo? ¿De qué depende el peso de unestéreo? ¿Qué fórmula del poder calorí-fico se usa, la del poder calorífico inferior ola de poder calorífico superior? ¿Por qué nose reduce todo a poder calorífico superioranhidro (como hemos recomendado enmúltiples ocasiones) y no se refiere toda lamasa disponible a masa seca, al cero porciento de humedad? ¿Somos conscientesde que la energía que absorbe la maderacuando se seca es dependiente total-mente del grado de humedad de lamisma, porque el agua no está de lamisma forma unida a la madera a distintashumedades? Nosotros aconsejamos el usodel poder calorífico superior anhidro.Recomendamos, en trabajos de precisiónlas fórmulas que hemos desarrollado enestos años (Marcos, 1997). ¿Por qué no seexige en todos los trabajos una claridad dedatos? ¿No será mejor hacer menos tra-bajos pero hacerlos bien hechos y, sobretodo, por personas que conozcan elmundo real de los aprovechamientosforestales madereros?

2.- La dificultad de cuantificar los costes de lasaca de los residuos cuando estos procedende operaciones selvícolas. No cuesta lomismo extraer la biomasa cercana a una víade saca que extraerla cuando nos alejamosde ella. El factor distancia de transporte esvariable e incide proporcionalmente en loscostes de extracción.

3.- La dificultad de gestionar en períodos detiempo cortos (4 años dura un mandatoelectoral) ecosistemas de vida tan amplioscomo los forestales. El realizar un plan deaprovechamiento de leñas ha de hacersecon al menos 5 años de continuidad en losaprovechamientos de las mismas, paraque los industriales que transformen susequipos de combustión tengan aseguradoel suministro de combustible.

4.- El escaso apoyo a la investigación básica,sin pedir resultados a corto plazo que con-vierte al investigador en un rellenador de

papeles e instancias sin un reconocimientoexpreso de la “xiloenergética” como unalínea específica de trabajo. El trabajo malhecho nunca dará frutos buenos; se diceque el que “siembra vientos cosecha tem-pestades”. Algunas personas llevadas másde la buena intención que de sus conoci-mientos han reflejado datos nada ajustadosa la realidad, exentos de contraste y publi-cados y repetidos, copiados por unos yotros.

5.- La falta de preparación de los técnicos quemanejan estos temas. Algunos de los quehay están llevados de muy buena intenciónpero que desconocen o bien el mundoforestal o bien el mundo energético. Losingenieros de Montes, especializados entemas energéticos pueden y deben serparte activa en el desarrollo de la xiloe-nergética moderna en España. Se precisancursos especializados, a nivel nacional,donde se forme y actualicen los gestores entemas tan delicados como son los aprove-chamientos energéticos forestales, en losque las cuestiones técnicas se relacionancon cuestiones sociales pues los montes seencuentran ubicados en zonas habitadaspor personas que dependen de ellos. Paraque un aprovechamiento xiloenergético demonte salga rentable debe salir rentable nosólo para el que aprovecha las astillas sinotambién para el que las obtiene y procesa.

A modo de epílogoHace ya 59 años, Antonio Martínez Blanco,catedrático de Termodinámica, en la inaugu-ración del curso académico 1947-48 en laEscuela Especial de Ingenieros de Montes deMadrid terminaba su sugestiva charla titulada“La matemática, el monte, la energía” conestas palabras: “Si supiésemos captar la(energía solar) que recibe el desierto delSahara... ¿Cómo captar, si no todo, al menosuna parte del calor que una superficie granderecibe del sol? ... Estas condiciones las llenaperfectamente el árbol... Hecho patente elimportantísimo papel, el decisivo papel que elfuturo reserva al monte en el mundo entero,voy a terminar, recordándoles que cuando enlas noches del crudo invierno, cómodamentesentados y ante una taza de café, leáis unanovela agradable o escuchéis la música ocantos de lejanos artistas, traída por la radio avuestros oídos, tengáis presente que lodebéis en gran parte a la síntesis vegetal, alárbol, en definitiva. El calor que alimenta la cal-dera central de vuestra casa para disfrutar degrata temperatura, es calor radiado por el solhace millones de años. El árbol, captándoloentonces, lo almacenó en madera con tanto

interés en guardarlo, que permitió transfor-marle en piedra, para reservarlo así todo eltiempo necesario a que vosotros lo disfrutaseis.La luz que os alumbra, la energía que hacefuncionar vuestra radio trayendo a vuestrosoídos esa música agradable y lejana, esfuerza eléctrica, calor del sol captado por elagua al convertirse en vapor en lejanosmares, que más adelante, en el tiempo y en elespacio, producirán lluvias en las alturas, ori-gen de la energía eléctrica. En estas nochestened para los artífices armonizadores de elloun recuerdo, y pensad, pensad bien que lodebemos todo a la Providencia, por dignarsehacer factible esta armonía con la creación deellos y del sol” (1947).

Bibliografía y páginas web consulta-das - Arola R.A. 1976. Wood fuels. How

fuels. How do they stack up? For.Prod. Res. Soc. FPRS ProceedingsNumber 76-14. Atlanta. Georgia.p.39.

- Dumon R. 1982. Valorisation energe-tique du bois et de la biomasse.Masson. Paris.

- Gimeno Pérez C. 1989. Estudio de lospoderes caloríficos del géneroQuercus en España. Tesis doctoralinédita. ETSI de Montes. Madrid.

- Hough W. 1969. Caloric value ofsome forest fuels of the SouthernUnited States. USDA For. Serv. Res.Note SE-120. Asheville. NorthCarolina. p. 1-5.

- Marcos Martín F. 1989 El carbónvegetal, propiedades y obtención.Mundi-Prensa. Madrid.

- Marcos Martín F. 1994. Pelets y bri-quetas. Rev. Asociación deInvestigación de Técnica de lasIndustrias de la Madera y Corcho.Madrid. nº 171:54-62.

- Marcos Martín F. 1997.Nueva fórmulapara la determinación del poder calo-rífico frente a la humedad. I Congr.For. Hispano Luso - Irati 97. Navarra.

- Marcos Martín F. 1999. Otros aprove-chamientos forestales. Ed. FernandoMartín Asín. Madrid.

- Marcos Martín F. 2001.Biocombustibles sólidos de origenforestal. AENOR. Madrid

- Martínez Blanco A. 1947. La matemá-tica, el monte y la energía. ETSIMontes. Madrid.

- Ortiz L., Miguez J.L., Granada E.(1996). Briquetting Biomass, currentsituation lf Spanish market.Bioenergy´96.

- Safizadeh. 1982. Introduction topyrolysis of biomass. Journal of Anal.and Applied Pyrolisis. Amsterdam,pp. 283-305.

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