Eficiencia energética de las astillas de madera destinadas a la producción de energía

A Chris Hopkins, investigador asociado de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, se le da bastante bien encontrar socios cuando pone sus miras en un nuevo proyecto. Su última investigación gira en torno a la eficiencia energética de las astillas de madera destinadas a la producción de energía.

Las propias pruebas de Hopkins demostraron que las astillas más secas producen un mayor valor energético. Entonces, pensó, ¿cómo podemos transportar las astillas más secas desde el bosque hasta las instalaciones del punto final? ¿Se podrían apilar los árboles y los residuos destinados a la astilladora in situ y secarlos eficazmente? ¿Y cuál sería la mejor manera de hacerlo? Estas eran todas las preguntas que Hopkins quería descubrir.

Primero necesitaba un propietario dispuesto. David Schnake trabaja para el Departamento de Agricultura de Carolina del Norte. Una de las propiedades que gestiona Schnake es la sección Picture Creek de la estación de investigación Umstead, en el condado de Granville. Schnake quería reducir el área basal del rodal eliminando los pinos Loblolly existentes en el rodal mixto de frondosas y pinos.

Hopkins utilizó unos 60 acres de los 230 acres de la zona. Schnake afirma que la zona está inscrita en el Programa de Patrimonio Natural debido a la gran variedad de plantas únicas, entre ellas la flor del cono liso.

Así pues, para Schanke, el proyecto de investigación supondría una excelente oportunidad de utilizar fibra que, en última instancia, se habría recogido y abandonado en el suelo del bosque mientras trabajaba en la restauración de la propiedad a su antiguo paisaje de hace años de robles mezclados con pinos de hoja corta y pastos de sabana.

Schnake señaló que los objetivos del Departamento de Agricultura abarcan distintos proyectos: investigación, producción y, en algunos casos, restauración. Este proyecto entra dentro de la restauración. Espera conseguir el paisaje mediante cosechas y un calendario de quemas.

En junio de 2014, se marcaron los árboles que se iban a dejar y comenzó la tala.

Hopkins tenía planes específicos para la madera destinada a la producción de energía y los lugares de la zona donde se dejaría. En algunos lugares, hacía que el leñador dejara un grupo de troncos, como los que suele dejar un tractor de arrastre. En otros, creó hileras, que parecen setos artificiales de árboles de pequeño diámetro a los lados de la explotación. Su objetivo era descubrir la rapidez con la que los árboles reducen la humedad y si la ubicación y la estructura influyen en ello.

"Medimos toda la dinámica que pudimos mientras se secaban", declaró Hopkins. Las probaba poco después de la cosecha y volvía a visitar los lugares probados para hacer un seguimiento. Hopkins también se tomó la molestia de cortar espacios de un metro entre las hileras para aumentar el movimiento del aire. "Todo lo que probamos al principio no funcionó", afirma Hopkins. "Esperábamos mejores resultados de las hileras".

Al final, Hopkins aprendió algunas cosas. En primer lugar, que los pequeños montones dejados por el skidder constituían en realidad el secado óptimo del material leñoso y de los árboles de pequeño diámetro. Hopkins supone que el flujo de aire era mayor que el de las hileras. También descubrió que los árboles pierden humedad por la parte trasera del árbol y no por la parte expuesta al viento. "La corteza es una manta", declaró Hopkins. "La conclusión es que aprendimos que se puede secar la madera con mucho menos esfuerzo del que esperábamos".

Crowder Logging se encargó de la tala inicial de la propiedad, pero después de dejar que la madera destinada al mercado de la energía permaneciera inactiva durante dos años, Hopkins necesitaba un socio para la producción. Así llegó Joey Ross, de J & J Logging. J & J Logging había ayudado a Hopkins hace unos seis años con otro proyecto de investigación, así que parece que una vez que entras en la agenda de este investigador, te quedas para toda la vida.

"Es persistente", afirma Joey Ross con una sonrisa. "Llamará y seguirá llamando, y si no me encuentra, llamará a mi padre. Y entonces mi padre le dirá: "Oye, arregla esto". Así que sí, le ayudamos cuando podemos".

Pero hablando más en serio, a Joey Ross le gusta ayudar en lo que puede porque cree que los avances en investigación pueden reportar dividendos en nuevos mercados o mayores beneficios en los mercados existentes para su empresa y el mundo maderero en general. Lo compara con la investigación médica, en la que los nuevos medicamentos tardan años en desarrollarse. "Si no creyera que va a salir algo bueno de todo esto, hace tiempo que habría dejado de jugar con ello", afirma Ross. "Mientras no merme demasiado nuestra producción, haremos lo que él necesite". "Apreciamos mucho su disposición a trabajar con nosotros", declaró Hopkins. "Tiene un valor incalculable para nuestros proyectos".

El último elemento de la asociación para este estudio era el equipo de astillado. Gregory Poole Forest Products y Peterson Corporation. Hopkins se puso en contacto con Peterson para pedirle ayuda con su demostración.

El argumento de venta de Hopkins debió de ser bueno. La gente de Peterson y de Gregory Poole entregó la máquina más nueva de Peterson, una astilladora de tambor 6300B, que puede producir un montón de astillas de madera en una gama de tamaños; de 1/8 pulgada (solicitada típicamente por los mercados de la pelotilla) a 2 pulgadas (solicitada típicamente por los mercados del combustible) dependiendo de la disposición.

"Es nuestra máquina más nueva", dijo Steve Jones de Peterson. "Está diseñada para el alto volumen que se encontraría con grandes operaciones de desmonte de tierras y/o desmontes de derecho de paso".

Aunque todos los integrantes de la cadena de suministro de productos forestales estaban dispuestos a colaborar para hacer realidad esta investigación, Hopkins tuvo dificultades para encontrar al consumidor final que estuviera dispuesto a instalar el equipo adecuado para comprobar la humedad de las astillas de madera a medida que entraban en las instalaciones. Existen algunas opciones de sensores, pero el tiempo y el capital asociados al proyecto resultaron ser un obstáculo demasiado grande para superarlo.

"Todo el proyecto depende realmente de que se pueda poner una prima a las astillas de madera más secas en el aserradero, pero dado que el equipo de sensores es un bloqueo aparente, parece que no ocurrirá en un futuro próximo", declaró Hopkins.

De sus investigaciones, Hopkins concluye que la madera pierde más del 10% de su humedad en sólo una semana en una pequeña pila. Si se deja en la obra durante ocho meses en una pila, pierde algo más, cerca del 20%.

Hopkins ve las eficiencias en términos de logística que podrían crearse en el futuro con una mayor cantidad de astillas de madera más ligeras y de energía más eficiente transportadas a una instalación con la expectativa de una prima por esas astillas de madera, pero no es así como está configurado el mercado actualmente.

- Chris Brown, Asociación Forestal de Carolina del Norte