Pellets de madera para usos energéticos

  

Por sus características en cuanto a rendimientos, la industria forestal es generadora de una alta cantidad de residuos, que provienen tanto del aserrado y re manufactura de la madera, como así también de las podas y raleos de los bosques. Generalmente los residuos son utilizados como materia prima para la industria de la celulosa, como así también en la de tableros, generación de energía y para otros usos como cama de ganado, compost, etc. A continucación un informe acerca del mercado de pellets y sus beneficios en Europa y Argentina.

El pellet es un tipo de combustible granulado alargado a base de madera. Pellet no es una palabra existente en el vocabulario castellano, por lo que una palabra derivada de la expresión latinagranum lignumi, como lignograno, sería más apropiada para nombrar este material.

Se realizan mediante prensado, la propia lignina hace de aglomerante. No necesitan ni pegamento ni ninguna otra sustancia, más que la misma madera. Este proceso les da una apariencia brillante como si estuviesen barnizados y les hace más densos.

El pellet es un tipo de combustible granulado alargado a base de madera. Pellet no es una palabra existente en el vocabulario castellano, por lo que una palabra derivada de la expresión latinagranum lignumi, como lignograno, sería más apropiada para nombrar este material.

Se realizan mediante prensado, la propia lignina hace de aglomerante. No necesitan ni pegamento ni ninguna otra sustancia, más que la misma madera. Este proceso les da una apariencia brillante como si estuviesen barnizados y les hace más densos.

Los complejos forestoindustriales más competitivos son aquéllos que aprovechan integralmente todos sus recursos, utilizándolos con diferentes fines entre ellos madera aserrada, tableros, celulosa, energía y usos no maderables. Valor Agregado publica a continuación parte de dos artículos de INTI sobre “Pellets de madera para usos energéticos” que se difundieron en la revista “Saber Cómo” Número 59. Sus autores son los licenciados Carlos Maslatón (maslaton@inti.gov.ar), Alfredo Ladrón González (aladrong@inti.gov.ar) y Ángeles Miño (mminio@inti.gov.ar).

Los países desarrollados que cuentan con industria forestal han sido pioneros en la utilización de los residuos de los procesos productivos para generar a través de la combustión y la cogeneración, energía calórica y electricidad respectivamente, para abastecimiento industrial y domiciliario. En este sentido se consigue diversificar las fuentes de energía, reduciendo la intensidad de la demanda de combustibles fósiles y contribuyendo para alcanzar las metas asumidas por los países firmantes del Protocolo de Kyoto.

Optimizar los procesos productivos para reducir al mínimo el porcentaje de residuos y reconvertir los mismos en insumos y productos de uso valorable son dos objetivos que constituyen temática permanente de la industria y los centros tecnológicos de la madera. INTI Madera y Muebles no es la excepción. Es por ello que se trata de capacitar personal y establecer convenios con otros centros tecnológicos del país y del exterior que permitan potenciar la capacidad de respuesta en esta temática. El convenio firmado con el CARTIF de España, las visitas recibidas de expertos europeos y brasileños para profundizar el tema, la participación de personal del centro en seminarios internacionales, son algunos de los pasos dados.

Los residuos biomásicos de origen forestal se pueden utilizar para usos energéticos, produciendo una gama diversa de productos como biogás, carbón vegetal, leña, chips, pellets y briquetas. La búsqueda de recursos energéticos que reemplacen al petróleo es objeto de grandes inversiones en el mundo desarrollado. La fabricación de pellets de madera es una de las alternativas que está siendo crecientemente promovida en Europa. Los interesantes precios internacionales del producto invitan al empresario argentino a analizar su viabilidad técnica y económica y a demandar asistencia técnica para analizar sus proyectos.

La pelletización es un proceso de compactación de material lignocelulósico de determinadas condiciones (granulometría y humedad menor del 12 por ciento) para obtener cilindros de diámetro entre 7 y 22 milímetros y de longitud entre 2,2 a 7 centímetros. La compactación facilita la manipulación, disminuye los costos de transporte y aumenta su valor energético por unidad de volumen. Cabe destacar que si la manipulación y el transporte fueran problemas menores, sería conveniente utilizar directamente los residuos o leña triturada, evitando el costo de transformación.

Ventajas del uso de pellets

- Fáciles de almacenar porque al ser un producto comprimido ocupa 4,3 veces menos del espacio que ocupa el aserrín que los origina;

- Fáciles de manipular y transportar porque se comportan como un fluido. Son durables, manteniendo totalmente su calidad si se mantienen secos (contenido de humedad menor a 10 por ciento);

- Limpios porque están muy bien compactados y prácticamente no desprenden residuos. El porcentaje de cenizas residual es muy bajo (menor al 0,5 por ciento del volumen original);

- Fáciles de comercializar porque están estandarizados y existe demanda en mercados internacionales;

- La energía neta consumida en la producción es eficiente, puesto que usa menos del 5 por ciento del contenido de energía de los pellets;

- Se puede producir pellets a baja escala, sin grandes inversiones, promoviendo emprendimientos asociativos en las regiones forestales;

- Cumplen estándares ambientales, dado que son fabricados con productos renovables y no contaminantes, a lo que se agrega que el proceso de combustión es neutro en emisiones de carbono e incluso reduce las emisiones en la medida que reemplaza a combustibles contaminantes.

Mercado de pellets en Europa

En Europa, los pellets se usan como insumo para las plantas térmicas de electricidad en cogeneración junto al carbón, y para calefacción mediante estufas de doble combustión para edificios, instituciones y viviendas individuales. Existen diversos estudios que demuestran la factibilidad técnica y ambiental de utilizar la biomasa de origen forestoindustrial como alternativa de los combustibles fósiles, para generar energía eléctrica y calórica.

A excepción de Italia, los principales productores de pellets de madera son los países que cuentan con recursos forestales .

El consumo de pellets en Europa se está incrementando rápidamente. La producción aumenta año a año, con la instalación de nuevas plantas, cuya inversión en equipamiento es subsidiada por los gobiernos de la Unión Europea. Sin embargo, la producción no alcanza para abastecer su consumo. El consumo aparente de países como Suecia, Dinamarca, Alemania o Italia es mayor a su producción. Es decir, existe demanda de importaciones de pellets de madera.

La proyección del consumo de pellets en Europa hasta 2010 se incrementará 2,5 veces, aumentando la participación de las importaciones del 12 por ciento de la producción en 2006 al 34 por ciento en 2010.

En la comparación de energías alternativas para un grupo de países europeos, puede observarse que el costo de generación de energía en euros por MW/h es menor para pellets de madera, con la excepción del Reino Unido y Finlandia, donde el gas natural es más económico .

La industria de pellets en Argentina

El desarrollo de la industria del pellet de madera en Argentina está en sus inicios. Se encuentran operando dos o tres plantas y existen proyectos de nuevas instalaciones. 

Cabe destacar que no se trata de maximizar la generación de residuos provenientes del aserrado para transformarlos en pellets, por cuanto siempre es más rentable obtener, por ejemplo, un 5 por ciento más de tablas y remanufacturas y reducir de este modo la cantidad de residuos .

La situación es que aún mejorando los rendimientos, se plantea el problema de qué hacer con los residuos sobrantes. En Argentina, a diferencia de los países más competitivos, gran parte de los residuos generados por la actividad forestoindustrial no tienen uso económico. Existen numerosas regiones que concentran aserraderos PyMEs con baja o media escala de producción; y que generan residuos, los que por su cantidad no tienen actualmente una alternativa de uso económicamente viable y que por otro lado, están alejados de las grandes empresas demandantes de residuos (celulosa, tableros y otros).

El consumo de rollizos de maderas cultivadas en sus diferentes usos y una estimación realizada con datos oficiales, para Argentina, de los residuos del aserrado que no tienen uso comercial. La industria del aserrado que trabaja con maderas cultivadas genera alrededor de 2,8 millones de toneladas de residuos anuales (60 por ciento de la materia prima ingresada) de los cuales se aprovecha sólo el 50 por ciento para uso en celulosa, tableros, etc. El otro 50 por ciento se desperdicia.

Es decir, se trata de una cantidad importante de materia prima (1,4 millones de toneladas) que podría destinarse a proyectos diversos. Además, esta estimación es de mínima. Si bien una parte de los residuos es autoconsumida por las empresas para hacer funcionar las calderas de los secaderos o para la generación de energía eléctrica en centrales propias y para otros fines, por otro lado no fueron considerados en el cálculo la producción informal (alrededor del 40 por ciento), ni los residuos secos de las numerosas carpinterías que hay en el país y que aportan otro tanto; ni los residuos del aserrado de maderas nativas, ni desperdicios de talas y raleos del bosque (1 millón de toneladas del bosque cultivado,).

En el último caso se debe estudiar la conveniencia de recoger parte de los residuos del bosque, en función de los nutrientes que puedan perderse y, por lo tanto, la capacidad productiva de los suelos.

Una planta de fabricación de pellets de madera debe localizarse cerca de donde se genera la materia prima (residuos). Se deben sortear problemas relacionados con la logística del abastecimiento, distribución, almacenamiento y manipulación, ya que los costos de transportar residuos sin procesar son altos para distancias muy alejadas (más de 150 kilómetros) debido a su baja densidad y bajo precio obtenido por tonelada (el aserrín ocupa 3,2 veces de volumen que los pellets). 

¿Son todas las renovables iguales?

Dado el gran revuelo que se ha producido con la congelación del sistema de registro para nuevas instalaciones renovables, creo de interés este artículo que publica el diario El País, realizado por el profesor Daniel Villalba Vilá en donde se analiza el coste para el sistema de las diferentes fuentes de energía renovable.

Leyéndolo se observa la bondad que tiene para el sistema eléctrico y para el empleo la energía procedente de la biomasa en cuanto es una de las energías renovables gestionables.

Por ello desde estas líneas creemos que la actual congelación del sistema de prerregistro es absolutamente precipitada y no se ha analizado en profundidad las consecuencias y las bondades que tiene cada sistema de generación eléctrica. Máxime cuando la biomasa genera tanto energía eléctrica como térmica. Además, en momentos en que el paro sobrepasa con holgura los 5 millones de personas, condenar el uso de la biomasa que supone valorizar nuestros bosques y crear empleo puede ser una apuesta muy arriesgada.

Siempre me ha gustado comparar nuestro sistema eléctrico con el de Austria, en donde el cuidado al medio ambiente es realmente parte de su cultura y nos encontramos con datos como estos:

Abastecimiento de energía final procedente de las fuentes renovables en horas de GWh

• Producción eléctrica
• Energía hidráulica 41.267 GWh
• Biomasa (sólida, líquida, gaseosa) 2.566 GWh
• Energía eólica 1.915 GWh
• Fotovoltaica 21 GW
• Geotermia 2 GWh
• Total producción eléctrica 45.771 GWh

Es decir, la producción eólica en Austria representa un 5 % del total de la electricidad producida por renovables cuando en España la energía eólica representa un 20 % de la producción total de energía eléctrica con una potencia instalada superior a los 20.000 MW.

Por ello creemos que el modelo de renovables en España es totalmente desproporcionado y que cualquier sistema que compense la producción entre distintas fuentes de renovables supondrá una mayor eficiencia, reducirá los costes globales y conseguirá mayor creación de empleo. Es momento para reflexionar, pero por muchas razones la apuesta por la biomasa debe seguir estando en primer lugar.

Buena parte de las discusiones sobre si debemos instalar más energías renovables en España, y cuáles de ellas, están realizadas sobre bases falsas. Tan solo se considera el coste nominal de cada energía y no el coste real para el conjunto del sistema eléctrico. Y ambas pueden diferir muy considerablemente. Últimamente está surgiendo una creciente polémica en España sobre el coste de las energías renovables. Dada la situación de crisis económica en la que nos encontramos y el llamado déficit de tarifa, las preguntas que nos hacemos son del tipo: ¿debemos seguir construyendo plantas de energías renovables en España?, ¿qué tipo de plantas?, ¿no son excesivamente caras en tiempos de crisis y con el déficit de tarifa que tenemos?...Para opinar o decidir sobre qué tipo de energía se debe instalar o promover, normalmente se utilizan los precios a los que cada productor de energías renovables es capaz de producir una unidad de energía (kWh). Pero este precio solo es el coste nominal para el sistema eléctrico. No es el que realmente cuesta a cada uno de los consumidores. De hecho puede cambiar, y mucho, para cada tipo de energía renovable e, incluso, según la potencia instalada en cada momento de cada una de estas energías.

Las energías renovables maduras: eólica, fotovoltaica, biomasa y termosolar.

Básicamente hay cuatro tipos de energías renovables que hoy se aceptan como tecnológicamente maduras (al margen de la hidráulica): eólica, fotovoltaica, biomasa y termosolar. La más barata es la eólica. Pero el coste real de esta energía, ¿es realmente la tarifa nominal aprobada en el BOE que se paga a sus productores? No, la energía eólica se produce de manera intermitente. Esto significa que necesitamos una planta de energía convencional (típicamente de ciclo combinado con gas natural) que cuando no hay viento, la supla. Quizá solo para pocas semanas en verano cuando hay tiempo anticiclónico y demanda muy alta. Pero los productores de estas plantas de ciclo combinado quieren, lógicamente, que se les pague su amortización para un mínimo de horas de funcionamiento y no solo cuando deja de soplar el viento. Por tanto, el coste real de la energía eólica no es solo lo que se paga a sus productores, sino que además debe incluir la parte de amortización de las plantas de ciclo combinado que deben tenerse de reserva como garantía de suministro eléctrico.

Al coste nominal de la energía eólica hay que sumarle el coste de las centrales de cobertura, la energía vertida por falta de demanda y el de las centrales de bombeo.

El viento sopla de día y de noche, pero la demanda eléctrica es relativamente pequeña a altas horas de la noche y de madrugada. ¿Qué pasa cuando la producción de energía eólica es superior a la demanda? Pues que hay que verterla porque no es posible almacenar la electricidad de manera barata y eficiente. Y puesto que el coste de inversión y mantenimiento es constante, el coste real por cada kWh eólico consumido es más alto que el nominal. En España, que tenemos una gran capacidad eólica instalada, ya hemos empezado a verter electricidad de procedencia eólica. En cantidades limitadas, es posible aprovechar parte de esta electricidad sobrante bombeando agua a unos pequeños pantanos donde se queda almacenada a pie de presa (centrales de bombeo) para, cuando se necesita, volver a generarla de la misma forma que cualquier central hidroeléctrica. Sin embargo, en este proceso se pierde aproximadamente el 30% de la energía. Si tenemos en cuenta, además, el alto coste de construir la capacidad de los embalses, el coste real por kWh eólico es muy superior al nominal.

- Al coste nominal de la energía fotovoltaica hay que sumarle el coste de las centrales de cobertura. La mayor parte de la inversión (paneles solares) es importada.

El segundo tipo de energía renovable con mayor potencia instalada en España (al margen de la hidráulica) es la fotovoltaica. Es más cara que la eólica, pero su mayor producción se obtiene en horas con mayor demanda de electricidad, esto es, de día y en verano, cuando el precio de la electricidad es más alto. Una ventaja adicional es que, en parte, es complementaria con la eólica, ya que en días de borrasca es probable que haya mucha eólica y poca solar, y en días anticiclónicos sea al revés. Una desventaja importante es que al producir directamente electricidad, la energía fotovoltaica necesita plantas de cobertura puesto que es preciso abastecer la demanda en días u horas nublados y en algunas horas nocturnas de fuerte demanda. Otra desventaja importante es que, actualmente, la gran mayoría de los paneles solares son importados (de China) y esto representa algo más del 50% de la inversión, con lo que el ahorro en términos de importaciones y generación de empleo local queda muy reducido.

- La energía termosolar y de biomasa no precisa de plantas de cobertura. Importa pocos elementos y genera empleo en zonas con altas tasas de paro.

La energía termosolar consiste en concentrar el sol para calentar agua (o aire en los de la generación más nueva) y con el vapor o aire caliente mover una turbina del mismo tipo que las que se utilizan con combustibles fósiles. Es más cara que la eólica, pero tiene evidentes ventajas sobre las dos anteriores. La mayor de ellas es que permite su almacenamiento durante varias horas en forma de calor (habitualmente utilizando sales), incluso para más de un día. Esto significa que puede producirse en los momentos en los que la demanda de electricidad es más alta y su precio es más alto (típicamente en pleno verano, con temperaturas máximas). No necesita central convencional alguna de cobertura, puesto que, en caso necesario, la propia central puede funcionar con gas u otro combustible fósil. En realidad, también es posible apoyar a una central convencional con una planta termosolar con el consiguiente ahorro de combustible (centrales termosolares híbridas). La energía procedente de la biomasa también puede producirse en el momento que más se necesite. Por eso, a ambos tipos de energías se les llama gestionables. Las dos generan empleo local, especialmente en zonas de alto desempleo.

- El ahorro de las energías renovables con respecto a las no renovables es, como mínimo, el coste del combustible en los próximos 30 años.

Cuando comparamos las energías renovables con las no renovables tendemos a comparar su coste basado en el precio actual del combustible. Esta no es una comparación correcta si el precio del combustible se incrementa en años futuros. Pero, según todas las predicciones, este se incrementará por encima o muy por encima de la inflación. Si esto es así, para comparar correctamente la diferencia de coste entre las energías renovables y las fósiles habría que tener en cuenta el valor actual del coste del combustible a lo largo de toda la vida de la planta (aproximadamente treinta años). Cuando se hace esta comparación, la diferencia entre ambas energías es muy inferior a la diferencia nominal actual. En consecuencia, a la pregunta de si un tipo de energía renovable es cara o es barata con respecto a otras o a la energía fósil, no se puede contestar simplemente fijándose en su coste nominal actualmente. Este es solo una parte y, por lo tanto, no es válida para promocionar un tipo u otro de energía.