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IMPLANTACIÓN Y RECOLECCIÓNDE CULTIVOS LEÑOSOS PARA SU

APROVECHAMIENTO ENERGÉTICOLa Asociación para la

Ditusión y el

Aprovechamiento de la

Biomasa en España

(ADABE), junto con la

empresa de consultoría

Escan, S.A. dedicada al

desarrollo de proyectos de

eficiencia energética y

energías renovables, han

organizado unas jornadas

divulgativas con objeto de

impulsar el interés y el

conocimiento sobre la

implantación y

recolección de cultivos

energéticos leñosos.

IVIIGUEL CERVANTES

Madrid

stas jornadas, que se

celebraron en la EscuelaTécnica Superior de In-

genieros Agrónomos deMadrid, están orientadas a los

agricultores y suministradores

de biomasa (almazaras, bode-gas, industrias transformadoras

de la madera, etc.), así como aempresas interesadas en utilizar

estos productos en plantas degeneración eléctrica o térmica.

EIVCROp to Europeo

Los combustibles fósiles (pe-tróleo, carbón y gas natural) hansido y son la energía básica de lasociedad industrial. Aportan cer-ca del 80% de la energía prima-

ria empleada en el mundo y sonun recurso abundante pero ago-table. Además, su comercio estácontrolado por los países pro-ductores y por las compañíasmultinacionales del sector queactúan en condiciones de casioligopolio. Europa es un importa-dor neto de estos productos.

Ante esta situación, una delas preocupaciones de la Unión

Europea, a nivel estratégico, esla diversificación de las fuentes

de energía y la mejora del abas-tecimiento para garantizar la au-tonomía e independencia de lossuministros energéticos. En estalínea se han venido desarrollan-do diversas iniciativas para fo-mentar la producción y la utiliza-

ción de la biomasa agrícola y fo-restal con fines energéticos. EIproyecto ENCROP se enmarcaen el Programa de Energía Inteli-

gente de la Comisión Europea y

48AeRi^ 2009 agfOtécnica

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en el mismo participan diversospaíses europeos, como son Es-paña, Italia, Alemania, Austria,Suecia, Finlandia y Bélgica. EIobjetivo del Programa es promo-cionar la producción y el uso delos cultivos energéticos en Euro-pa, reduciendo diversas barrerasque dificultan el mercado de es-tos productos. Para conseguirestos fines hay que mejorar lastecnologías y el conocimiento dela cadena de producción, favore-cer la colaboración entre produc-tores, suministradores y usua-rios finales, conseguir subven-ciones y reducir los impuestospara que sean similares a losque se aplican a otras fuentesrenovables de energía y compati-bilizar estos cultivos con los cul-tivos alimentarios.

En España, el Plan de Ener-

gías Renovables 2005-2010 con-templa el desarrollo de estos cul-

tivos para conseguir que, al finaldel periodo, los cultivos energéti-

cos supongan 1.9 millones de to-

neladas equivalentes de petróleoal año en aplicaciones térmicas yeléctricas y 2.2 Mtep/año como

biocarburantes.

I Transformar biomasaen energía

Actualmente, hay diversasformas de convertir la biomasaen biocombustibles o en energía.Las más comunes son la com-bustión directa, la producción debiogás o la gasificación Ique es latransformación, mediante reac-ciones termoquímicas produci-das en un ambiente pobre en oxí-geno, de la biomasa en gas). EIresultado de este último procesoes una mezcla de gases que pue-den ser utilizados, tras su debidoacondicionamiento, en una calde-ra, en una turbina o en un motorde combustión interna. Estos ga-ses también se pueden destinara la síntesis de combustibles desegunda generación o a la fabri-cación de productos químicos.Para realizar el proceso de gasifi-

cación se necesita material vege-tal y un agente gasificante, quepuede ser aire, oxígeno, vapor deagua, etc. La combustión parcialproduce una mezcla de gases(fundamentalmente monóxidode carbono, hidrógeno, metano,etc.) y unos subproductos (ceni-zas y alquitranes). EI proceso degasificación ofrece mayores ren-dimientos eléctricos que la com-bustión directa de la biomasa.

^Qué cultivos son losmas adecuados?

Los cultivos energéticos son

todos aquellos cuyo destino sea

la producción de energía. Estoscultivos deberán tener un altorendimiento, no contribuir a la

degradación del suelo, presentarun balance energético positivo,

no competir con los cultivos des-

tinados a la alimentación humanao animal, ser rentables, adaptar-

se en lo posible al uso de maqui-naria agrícola común y permitir

una fácil recuperación de las tie-rras cuando cese la producción

de dicho cultivo. Las especies le-ñosas o arbustivas deberán pre-

sentar un crecimiento juvenil rá-pido, una buena facilidad de re-

brote, resistencia a plagas yenfermedades, una buena cicatri-

zación de los cortes producidosdurante la recolección y una alta

densidad de materia seca.Los cultivos leñosos que me-

jor se adaptan a estos requeri-mientos, y sobre los que se hanrealizado numerosos ensayos

tanto en España como en Euro-pa, son el chopo, el álamo, el ol-mo de Siberia, diversos tipos desauce, el eucalipto, la falsa aca-cia y la paulownia.

También se han realizado ex-periencias muy interesantes concultivos anuales de plantas rústi-cas de tallo alto semileñoso, co-mo la cynara cardúnculus, unaespecie de cardo que se puedeaprovechar tanto su tallo y hojas(biomasa) como sus semillasIproducción de biodiésel).

I Mecanización de loscultivos energéticos

Como cualquier otro cultivoagrícola, las especies destinadasa la producción de biomasa ne-cesitan una serie de labores quepermitan su implantación y me-joren su desarrollo vegetativo.Estos cultivos no son muy exi-gentes respecto a la preparacióndel suelo donde se van a plantar:basta que no sea muy pedrego-so, tenga una pendiente mode-rada y un buen drenaje que eviteel encharcamiento prolongado.

Cuando se decide cultivarestas especies en regadío hay

que realizar las obras de infraes-tructura necesarias para dotar a

la parcela del sistema de riegoque mejor se adapte a las condi-

ciones del suelo, a las disponibili-dades de agua y a las necesida-

des del cultivo. En España se es-tán realizando experiencias muy

interesantes de plantaciones deolmo pumila en parcelas de se-

cano de la provincia de Teruelcon buenos resultados. EI restode labores se reduce a la planta-

ción, el control de malas hierbas,la recolección y el transporte del

producto a la planta generadorade energía.

Imp lantación delI cultivo

Generalmente, la plantaciónse realiza mediante estacas quese clavan en el suelo con máqui-nas semiautomáticas, acciona-das por un tractor y equipadas

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49agrorc^cnicn a,eR^^ zoos

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con elementos clavadores en

forma de pinzas que son alimen-

tadas manualmente por unos

operarios que trabajan sentadossobre la propia máquina. Los cla-

vadores están colocados en, po-

sición radial y equidistantes en-

tre sí, sobre una rueda metálica

de gran diámetro que va rotandosobre el terreno en función del

marco de plantación selecciona-

do y de la velocidad de avancedel tractor. Cuando un elemento

clavador se encuentra en posi-

ción vertical (perpendicular al te-

rreno), una electroválvula accio-

na un interruptor de proximidad

que pone en funcionamiento uncilindro hidráulico que empuja el

elemento clavador hacia abajo e

introduce la estaca en el suelo.La empresa sueca Step ha

desarrollado una tecnología espe-cífica para la plantación de diver-

sas especies de sauces. Estasmáquinas permiten la plantación

simultánea de dos, cuatro o seis

filas pareadas de estacas. EI es-paciamiento entre plantas, dentro

de una misma fila, se regula me-

diante un mecanismo alimenta-

dor rotativo, tipo revólver, que sedesplaza constantemente hacia

atrás para que se mantenga la po-sición relativa estacionaria de la

planta respecto del terreno duran-te la colocación de la estaca y es-ta permanezca vertical, indepen-

dientemente de la velocidad de

avance del tractor. La máquina esde funcionamiento hidráulico cu-

ya potencia es suministrada por

una bomba hidráulica de grancaudal accionada por la toma de

fuerza del tractor.

Segadora-picadora Spapperi (fofo L. Pari).

I Laboreo y control demalas hierbas

Estas labores se utilizan co-mo medio para controlar el desa-rrollo de la vegetación adventicia,tanto antes de la implantación delcultivo como con posterioridad ala plantación, así como para elmanejo de la capa superficial delsuelo durante todo el periodo quedure el ciclo vegetativo.

Se trata de realizar un labo-reo superficial, por lo que la pro-

fundidad de trabajo no excede

los 15 cm, utilizándose aperosde labranza vertical y aperos es-pecíficos, como los cultivadores

con reja de ala ancha, con lo quese consigue una buena cobertu-ra de los residuos.

1 Recolección

La operación más importante

y la que exige maquinaria más es-pecializada es la recolección de

los cultivos energéticos. Se hanrealizado ensayos con distintos ti-pos de máquinas tanto arrastra-

das como autopropulsadas. Algu-

nos modelos se han diseñado es-pecíficamente para realizar la re-colección de las especies leñosasmás adecuadas para la produc-ción de biomasa. En otros casos,las máquinas son adaptacionesde equipos agrícolas o forestalesque incorporan las modificacio-nes de diseño, o el refuerzo de al-gunos elementos, mecanismos osistemas, que permiten la utiliza-ción de estas máquinas en labo-res para las que, originalmente,no habían sido diseñadas por losfabricantes.

Una de las máquinas que hadado buenos resultados en Italiaes la raccogliatrice cippatrice, fa-

bricada por la empresa Spapperi,de Citta di Castello en Peruggia.Esta máquina es una recogedo-ra/astilladora remolcada diseña-

da para la recolección de cultivosforestales en hileras separadas opareadas. La recogida y el astilla-do se pueden realizar sobre culti-

vos leñosos de entre dos y sieteaños, dependiendo de la especie

y del grado de desarrollo de lasplantas. La máquina se instalaen un tractor agrícola con poten-cia superior a 140 CV, con plata-

50a,eR^^ zoos agror^^cnicu

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forma de conducción reversible,que le proporciona la potencia deaccionamiento a través de la to-ma de fuerza de 1 000 rev/min.EI equipo incorpora un dispositi-vo astillador, de disco, con doscuchillas radiales al que se aco-pla un cabezal de recogida pro-visto de dos discos de sierra,una barra helicoidal, o un abati-dor en forma de horquilla, parafacilitar la entrada de los troncosal cabezal y un par de rodillosque giran en sentido contrariopara alimentar el dispositivo asti-Ilador.

Durante el trabajo, con el

tractor marcha atrás, el equipo

se apoya sobre dos ruedas libresmontadas sobre cilindros hidráu-

licos que soportan el peso de lamáquina y permiten regular la al-

tura de corte de los discos de

sierra. Tras el corte se produce elastillamiento en trozos de unos2-3 cm de longitud. Estas astillas

se descargan sobre un remolque

que avanza paralelo a la máquina

mediante un tubo de expulsiónque puede orientarse desde lacabina del tractor. La máquina

pesa unos 1 800 kg y mide 2 900mm de longitud y 2 250 mm de

anchura.La tecnología sueca Bender

también ha desarrollado diversosmodelos de cosechadoras detroncos de especies salicáceas.

Ya que la recotección de estasespecies se realiza normalmenteen época de invierno, el principal

problema que han tenido que re-solver es el de diseñar una má-quina que pueda trabajar cuando

el suelo esté cubierto de nieve.EI diseño ha sido patentado y seutiliza, no sólo para separar la nie-ve de las astillas, sino también elbarro, la arena o piedras en aque-Ilas zonas donde no nieva.

Los modelos más sencillosvan montados sobre un tractorde la marca JCB (Fastrac) quepermite realizar la cosecha enparcelas pequeñas, separadasunas de otras y lejos de la plantade generación energética, ya queeste tractor se puede desplazar

agrotécnica

por las carreteras a una velocidadde 60-70 km/h en los países enlos que la velocidad máxima decirculación de los tractores agrí-colas no está limitada a 40 km/h.Los modelos de mayor capacidadson autopropulsados.

Las máquinas Bender pueden

trabajar con una gran variedad decultivos leñosos y arbustivos tan-

to energéticos como industriales(caña de azúcar, algodón, etc.).

También se han utilizado con éxito

para labores de eliminación deplantas, brotes, árboles jóvenes y

arbustos de vegetación espontá-

nea en terrenos que se quierendeforestar.

La anchura de trabajo puedeIlegar hasta los 2.4 metros. Laplataforma de corte es flotante yajustable desde los 5 cm a los 80cm de altura sobre el suelo.

En las plantaciones de chopoen rotación corta ha dado buenresultado la utilización de la co-sechadora de forraje Claas, mo-delo Jaguar 900 a la que se hasustituido el cabezal convencio-nal por otro reforzado (HS-2) másadaptado a la recogida de culti-vos leñosos. Esta cosechadoraautopropulsada ofrece una altacapacidad de trabajo y necesitaentre dos y cuatro tractores con

^Claas Jaguar 900 con cabezal HS-2.

remolque para recoger las asti-Ilas y transportarlas hasta la zonade almacenamiento o hasta laplanta energética.

1 Conclusión

EI mercado de combustibles

de biomasa leñosa y cultivos

energéticos tiene un gran poten-

cial de futuro. Su desarrollo re-

quiere la estrecha colaboración

entre los productores o suminis-

tradores de biomasa, las empre-sas dedicadas a la generación de

energía renovable, que son lasque compran el producto, y las

empresas industriales que dise-ñan y fabrican maquinaria y equi-pos, tanto para la producción decultivos energéticos, como para

su aprovechamiento en calderas,gasificadores, turbinas y moto-

res alternativos.EI desarrollo más rápido co-

rresponderá a los combustibles

leñosos, tanto en forma de asti-Ilas como compactados en forma

de pelets o de briquetas. Tambiénse vislumbra un futuro promete-dor para la gasificación de la bio-masa procedente de los cultivos,así como para los residuos de po-da y subproductos de la industriaagroalimentaria que no sean ap-

tos para la alimentación animal.Las administraciones públicas

deberán impulsar la creación de

normas que aseguren la calidadde los combustibles y las condi-

ciones de venta de la energía pro-ducida con ellos, para que el culti-

vo y la explotación de la biomasasea rentable y competitiva. n

Segadora-alineadorahabajando

sobre chopo(foto L. Pari).

ABRi^ 2009

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