Alternativas Y Tendencias En La Utilización De Residuos Forestales (1)

Área Tecnología de la Madera CIEFAP Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico

Alternativas y Tendencias en la Utilización de Residuos Forestales Gabriel E. Amaturi Alejandro Jovanovski

RITIM Red de Instituciones de Desarrollo Tecnológico para la Industria de la Madera República Argentina

Junio 2000

Tabla de contenido

Prefacio............................................................................................................................1 1 Introducción..................................................................................................................2 2 Alternativas de utilización...........................................................................................4 2.1 Producción de Energía..............................................................................................4 2.1.1 Leña o chip...............................................................................................................6 2.1.2 Madera densificada...................................................................................................6 2.1.3 Carbón.....................................................................................................................7 2.1.4 Gas de Madera - Methanol.......................................................................................9 2.1.5 Ethanol....................................................................................................................10 2.2 Aplicaciones en el suelo...........................................................................................11 2.2.1 Compost..................................................................................................................11 2.2.2 Acondicionante o "mejorador" de suelo.................................................................12 2.2.3 Estabilizante de caminos........................................................................................13 2.2.4 Cubierta de suelo o "Mulch"..................................................................................13 2.2.5 Control de erosión..................................................................................................14 2.3 Materiales compuestos............................................................................................14 2.3.1 Tableros de fibra, partículas y astillas....................................................................14 2.3.2 Combinación cemento-madera...............................................................................15 2.4 Producción de hongos comestibles.........................................................................16 2.5 Alimentación de ganado..........................................................................................17 2.6 Productos y subproductos directos........................................................................18 2.6.1 Productos de madera rolliza de pequeño diámetro.................................................18 2.6.2 Tejas partidas o tejuelas..........................................................................................18 2.7 Artesanías y Muebles rústicos................................................................................19

3 Caracterización y cuantificación del material residual..........................................20 4 Criterios básicos para la selección de alternativas..................................................21 5 Consideraciones finales..............................................................................................22 6 Bibliografía..................................................................................................................25

Prefacio El Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico (CIEFAP) fue creado por iniciativa de las Provincias de Neuquén, Río Negro, Chubut y Tierra del Fuego, las Universidades de la Patagonia (UNPSJB) y del Comahue (UNC), contando con la colaboración de la Agencia Alemana de Cooperación Técnica (GTZ). El CIEFAP tiene como objetivo propender al desarrollo sustentable de la región de los bosques andino-patagónicos, mediante un correcto uso de sus recursos forestales nativos e implantados, la preservación del ambiente y la promoción del ecoturismo en la región.

La Red de Instituciones de Desarrollo Tecnológico de la Industria Maderera (RITIM), es una asociación civil sin fines de lucro, conformada por 11 instituciones (asociaciones, institutos de investigación y centros tecnológicos, entre otros) relacionadas al sector maderero argentino. RITIM fue creada en mayo del año 2000, mediante el apoyo técnico y económico de la GTZ, con la finalidad de acompañar el desarrollo del sector industrial maderero por medio de proyectos de medio y corto plazo como así también a través de trabajos de investigación y desarrollo.

1

1 Introducción Los residuos originados por aprovechamientos forestales varían considerablemente en sus características y volúmenes, dependiendo de numerosos factores tales como: calidad del bosque, especie, tipo de intervención, tipo de producto final, etc.

Una caracterización de los residuos en cuanto a su tamaño, forma, especie, contenido de humedad, localización y volumen, es prácticamente indispensable a la hora de tomar decisiones sobre su posible utilización.

En bosques nativos de Patagonia, cuyo destino final es el aserrío, y considerando la variabilidad antes mencionada, los porcentajes de residuos en relación al volumen aserrable varían aproximadamente entre 150% y 300%, incluyendo el descope de los árboles maderables y los árboles no maderables, que deben ser intervenidos por razones silvícolas.

El objetivo de este informe fue realizar una recopilación de los principales destinos dados a los residuos forestales a nivel mundial, lo cual servirá como referencia para el desarrollo de futuros trabajos, que aborden el tema con mayor profundidad.

El informe se orienta a residuos generados en aprovechamientos de bosques. Sin embargo, dado que en muchos casos los residuos forestales son procesados (normalmente a chips) para disminuir el riesgo de incendio, facilitar su transporte o acelerar su descomposición, se consideró conveniente incluir algunas alternativas originalmente desarrolladas para residuos de procesamiento primario o secundario de la madera, que permitan el uso de chips.

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La recopilación de información se llevó a cabo mediante consultas bibliográficas y búsquedas en Internet. Cabe señalar que estas últimas brindaron la mayor cantidad de información actualizada.

El trabajo se desarrolló en el Área de Tecnología de la Madera del Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico (CIEFAP), en el marco de la Red de Instituciones de Desarrollo Tecnológico de la Industria Maderera (RITIM).

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2 Alternativas de utilización La información recopilada se agrupó bajo siete alternativas genéricas de uso de los residuos forestales: •

Producción de energía.

•

Aplicaciones en el suelo.

•

Materiales compuestos.

•

Producción de hongos comestibles.

•

Alimentación de ganado.

•

Productos directos.

•

Artesanías y muebles rústicos.

A continuación se describe cada una de estas alternativas:

2.1 Producción de Energía La producción de energía a partir de biomasa está generalmente restringida a sitios en los cuales los combustibles fósiles (gas y petróleo) u otros tipos de energía (hidráulica, eólica, etc.) no se encuentran disponibles. Ante la disponibilidad de gas o derivados del petróleo, generalmente los combustibles leñosos son descartados debido a la complejidad e incomodidad en su manejo, aún en los casos en que resulten más económicos para la producción de energía.

El problema del calentamiento del planeta por el aumento en los niveles de dióxido de carbono (CO2) y otros gases (producidos por la quema de combustibles fósiles), ha ocasionado que se promocione la utilización de combustibles renovables. Desde este punto de vista, el uso de combustibles leñosos o derivados, presenta una interesante ventaja con respecto a los combustibles fósiles, ya que en el largo plazo el CO2 emitido 4

por la combustión de residuos forestales, no aumenta la cantidad total del mismo en la atmósfera, ya que la descomposición natural de los residuos produciría la misma cantidad de este gas.

Actualmente, en algunos países europeos se realizan ensayos con especies de corta rotación (sauces y álamos), con el propósito de producción de combustible para generar energía. Este tipo de práctica cierra un ciclo, donde una cantidad de CO2 equivalente a la liberada hacia la atmósfera es fijada nuevamente por el cultivo.

Una ventaja adicional radica en que la combustión de biomasa generalmente produce menos emisiones de óxidos de nitrógeno y azufre, que la combustión de derivados de petróleo o carbón mineral.

Diferentes tipos de combustibles fabricados a partir de residuos leñosos (carbón, combustibles líquidos, gas de madera, etc.), intentan agilizar o facilitar su transporte, manejo y distribución, cerrando así la brecha con los combustibles fósiles. En este sentido uno de los principales objetivos en el desarrollo de combustibles líquidos o gaseosos, es facilitar su utilización en máquinas de transformación energética originalmente diseñadas para combustibles derivados de petróleo o gas, compitiendo directamente con éstos. Sin embargo lograr el máximo rendimiento energético y una gran facilidad de manejo, son aspectos generalmente opuestos para combustibles a base de madera. La combustión directa de madera logra la mayor cantidad de energía, mientras que la conversión de ésta en combustibles gaseosos o líquidos la hace más fácil de manejar, posibilitando su uso incluso en motores de combustión interna.1 Normalmente se asume, en forma optimista, que la conversión en combustibles líquidos consume el 50% de la energía contenida originalmente en la madera.2

En este contexto se describen y analizan 5 tipos de combustibles generados a partir de residuos forestales. Ellos son: leña o astillas (chips), madera densificada, carbón, gas de madera/methanol y ethanol. 5

2.1.1

Leña o chip

La leña es utilizada normalmente en lugares donde su costo es bajo o bien no se tiene acceso a otro tipo de energía. Existen regiones en las cuales aún se utiliza leña proveniente de aprovechamientos forestales, aunque esta siendo notablemente desplazada por combustibles fósiles, debido a la comodidad y bajo costo de estos últimos.

Las astillas de madera o chips son un producto escasamente conocido y utilizado en Argentina, al menos en Patagonia. Posee las ventajas de permitir una mayor automatización en su manejo, si se lo utiliza a nivel industrial, y aprovechar material sin restricciones de tamaño.

2.1.2

Madera densificada

La madera densificada consiste genéricamente en partículas de madera (aserrín, astillas y viruta) comprimidas a presiones entre 600 y 1500 kg/cm 2 (dependiendo del producto final), las cuales pueden o no llevar un agente aglomerante para ayudar a su cohesión. Como resultado se obtiene un combustible denso de hasta 1400 kg/m3, con un contenido de humedad entre 6 y 10%, con bajo contenido de cenizas (menor o igual al 2 %) y un poder calorífico entre 4500 y 5000 kcal/kg.3-4.

Los productos de madera densificada se fabrican en una gran variedad de formas y tamaños, pudiendo diferenciarse básicamente tres tipos: •

Troncos: con forma cilíndrica de 5 a 10 cm de diámetro y 30 a 40 cm de largo.

•

Briquetas: generalmente con forma de discos de 5 a 10 cm de diámetro y 2 a 4 cm de espesor.

•

Pellets: cilindros pequeños de 1 a 2 cm de diámetro y 2 a 4 cm de largo. 6

Las tecnologías actuales permiten densificar prácticamente cualquier tipo de material, lo que incluye diferentes formas de biomasa, entre ellas la madera. Esto es particularmente interesante en el caso de residuos forestales "finos", tales como hojas, acículas y ramas.

Las ventajas de la madera densificada son el ahorro de volumen para un mismo valor de poder energético, la disminución de los costos de transporte y las facilidades de almacenamiento y manejo que presenta. Adicionalmente, este producto tiene bajo contenido de cenizas, constituyendo un combustible fácil de quemar producido a partir de materiales que no lo son (aserrín, chips, residuos leñosos triturados).

2.1.3

Carbón

El carbón se fabrica a partir de la combustión incompleta de madera realizada en hornos especialmente diseñados para tal fin. Posee la ventaja de un poder calorífico superior por unidad de volumen o peso (6900 - 7900 kcal/kg) al de la madera (3500-4000 kcal/kg), quemándose más limpiamente, con escasa emisión de humo.5

Los rendimientos promedio de la producción industrial de carbón son del 35% relacionados a la madera, dependiendo de varios factores tales como: especie, tamaño de las piezas y tipo de proceso.

La principal aplicación del carbón es con fines energéticos en siderurgia, cocción de alimentos a las brasas y calefacción. Otros fines son la producción de gas, también con fines energéticos, y carbón activado para filtrado y purificación.

Carbón Activado

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El carbón activado es un producto utilizado como filtro purificador de diferentes sustancias, tanto líquidas como gaseosas. Entre sus aplicaciones más comunes se pueden mencionar: •

Filtros para agua potable, aire de edificios, mascaras, etc.

•

Decloración de agua

•

Recuperación de vapor de combustibles

•

Recuperación de oro

•

Estabilización de suelos y residuos cloacales

La producción de carbón activado se realiza a partir de carbones fabricados con distintos materiales (principalmente madera, carbón mineral y cáscara de coco), los cuales son sometidos a tratamientos de activación. Los procesos de activación básicamente purifican el carbón, creando una estructura muy fina, altamente porosa y de gran superficie (entre 1000 y 1600 m2/gr.). Los microporos responsables de las cualidades filtrantes del carbón activado tienen dimensiones moleculares de solamente algunos angstrong.

Las principales técnicas de activación de carbón a nivel comercial son las siguientes6:

Activación química

Es utilizada normalmente en carbones a base de madera. El carbón es impregnado con un fuerte agente deshidratante (ácido fosfórico o cloruro de zinc) y calentado a 500 - 800 ºC para ser activado. Posteriormente es lavado, secado y triturado a polvo. Este tipo de carbones presenta una estructura de poro muy abierta, ideal para adsorber grandes moléculas.

8

Activación con vapor

Utilizada para carbón de piedra y de cáscara de coco. El proceso de activación se realiza a temperaturas de 800 - 1100 ºC, en presencia de vapor y poco oxígeno para evitar la combustión y eliminar componentes volátiles.

2.1.4

Gas de Madera - Methanol

La gasificación de madera puede producirse mediante una combustión incompleta restringiendo la entrada de aire, o bien calentando la madera dentro de un contenedor cerrado con una fuente energía adicional (destilación destructiva). Cada uno de estos métodos, explicados en forma muy simple, da por resultado diferentes tipos de gases.7

La combustión incompleta de material leñoso genera lo que se llama gas productor (producer gas), el cual es una mezcla de dióxido y monóxido de carbono, hidrocarburos (principalmente metano), hidrógeno y una importante cantidad de nitrógeno. El poder calorífico de este gas es relativamente bajo, entre 900 y 1200 kcal/m3 8, y puede quemarse en calderas o motores de combustión interna.

La destilación destructiva produce un gas denominado syngas o synthesis gas, cuya composición es fundamentalmente de monóxido de carbono e hidrógeno, con menor contenido de nitrógeno. El poder calorífico del syngas es de aproximadamente 2700 kcal/m3, pudiendo quemarse en turbinas o calderas con fines energéticos. El aspecto más interesante que presenta el syngas es la posibilidad de ser transformado en un combustible líquido de alta calidad denominado methanol o alcohol de madera. Actualmente existen grandes plantas de gasificación que producen syngas con nuevos métodos, quemándolo para generar electricidad. Durante períodos de baja demanda de energía eléctrica, estas plantas producen methanol con los excedentes de gas.

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2.1.5

Ethanol

El ethanol es un combustible líquido de muy buena calidad, producido básicamente a partir de la fermentación de biomasa. La materia prima más utilizada en su producción son los granos, principalmente trigo y maíz. La biomasa de tipo leñosa resulta en un mayor costo de producción9, existiendo incentivos para el desarrollo de métodos más económicos de producción de ethanol a partir de estos residuos, dada su gran disponibilidad.10

Países como Canadá, Estados Unidos y Brasil, entre otros, utilizan mezclas de ethanol y gasolina para motores de automóviles. En Estados Unidos este tipo de combustible ha logrado una participación del 12% en el mercado de la gasolina. Empresas como Ford y Chrysler producen vehículos que pueden operar con un combustible conocido como E85, el cual es una mezcla de 85% de ethanol y 15% de gasolina.11

Poder calorífico promedio para diferentes combustibles La siguiente tabla muestra el poder calorífico promedio de diferentes combustibles por la unidad de peso o volumen en que normalmente se comercializan. Tipo de Combustible

Kcal/Unidad

Fuel Oil clase 2*

9320/lt.

Kerosene (Fuel Oil clase 1)*

8988/lt.

Gasolina

8340/lt.

Ethanol

5110/lt.

Methanol

4310/lt.

Gas Natural

7336/m3

Gas de madera (Synthesis gas)

2700/m3

Gas de madera (producer gas)

1000/m3

Antracita (Carbón fósil)

8000/kg

Carbón vegetal

7500/kg

10

Turba

5000/kg

Pellets

4700/kg

Corteza (0 % humedad)**

4700/kg

Madera de Pino (0 % humedad)**

4600/kg

Madera de latifoliadas (0 % humedad)**

4400/kg

* Fuel oil: productos de petróleo líquido utilizados para generación de energía. Los de uso doméstico se clasifican en 1, 2, 3. Los de uso industrial en 4, 5 y 6 ** El contenido de humedad afecta significativamente el poder calorífico. En latifoliadas para un 15% de contenido de humedad el valor disminuye a 3700 Kcal/kg 12

2.2 Aplicaciones en el suelo Los residuos forestales pueden ser utilizados como acondicionantes o suplementos para el suelo, para lo cual deben estar en forma de astillas, aserrín o virutas. Estos materiales hacen un importante aporte de materia orgánica al suelo. Dependiendo del efecto que se quiera lograr sobre el mismo se deben variar el tamaño y la forma del material utilizado; un agregado fino se descompone e incorpora al suelo rápidamente mientras que agregados de mayor tamaño cumplirán mejor la función de protección o soporte físico por un mayor período de tiempo.

A continuación se presentan cinco tipologías de uso de estos materiales en el suelo.

2.2.1

Compost

La producción de compost se desarrolló originalmente para el estabilizado y retención de nutrientes presentes en el estiércol, con el fin de utilizarlos posteriormente en cultivos. Actualmente las fuentes de materia orgánica para la producción de compost son muy diversas: residuos municipales, aguas cloacales, biomasa residual de cultivos, residuos forestales, estiércol, residuos de industrias procesadoras alimentos, etc. En muchos casos estos materiales tienen altos contenidos de agua, y deben ser secados o 11

deshidratados antes de su compostaje. El agregado de aserrín o chips se presenta como una forma de bajar el contenido de agua de estos materiales.13

Una de las características que definen la calidad de un compost es su relación carbono/nitrógeno, la cual idealmente debe ser de 30/1. Los residuos leñosos tienen una relación carbono/nitrógeno normalmente superior a 200/1, por lo cual la producción de compost a partir de residuos forestales requiere del aporte extra de nitrógeno. Este aporte puede efectuarse mediante el agregado de fertilizantes u otros residuos ricos en nitrógeno (estiércol, aguas servidas, etc.)

Debido a que la corteza es el reservorio de la mayoría de los nutrientes existentes en los árboles, los compost producidos a partir de corteza son de muy buena calidad, e incluso se han encontrado propiedades fungicidas naturales en los mismos.14

La producción de compost a partir de residuos de madera es una actividad que se practica ampliamente en países desarrollados, como Estados Unidos y Japón, los que tienen altos costos de disposición de residuos. Para muchas empresas la producción de compost a partir de sus propios residuos brinda un retorno económico o un costo nulo de disposición de los mismos.

2.2.2

Acondicionante o "mejorador" de suelo

La incorporación de aserrín o chips al suelo mejora los regímenes de agua en suelos con texturas extremas, ya sean arcillosas o arenosas, incluso favoreciendo la disponibilidad de nutrientes. No obstante, al igual que en el caso del compost, es necesario un aporte extra de nitrógeno.15

12

Las partículas de madera también son utilizadas como acondicionantes de compost con el objeto de mejorar su porosidad, lograr mayor aireación y aumentar su retención de agua.

2.2.3

Estabilizante de caminos

El agregado de chips o astillas de madera en sitios de tránsito no consolidados, tales como caminos temporales, huellas o senderos, mejora la cohesión y drenaje, principalmente en lugares húmedos, dando como resultado un terreno con mayor capacidad para soportar el peso del tránsito e incluso disminuyendo la compactación del mismo. Es importante que el tamaño de las astillas no sea demasiado pequeño ya que tendría un efecto contrario sobre el drenaje y no cumpliría con la función de soporte físico.16 La dimensión de las astillas abarca desde 1/4 a 6 pulgadas, (6 - 150 mm) dependiendo de la intensidad y tipo de tráfico, vida útil deseada y tipo de suelo.17

Por otra parte, en lugares de recreación o con fines turísticos una cubierta de este tipo tiene un efecto estético muy importante.

2.2.4

Cubierta de suelo o "Mulch"

La cubierta de suelo se realiza en lugares de cultivo, huertas y jardines, con el fin de prevenir la pérdida de humedad del suelo, proteger de temperaturas extremas y del crecimiento de malezas. Estas cubiertas son generalmente de un color oscuro y se aplican en muchos casos sólo con fines estéticos. En este sentido la madera chipeada o triturada, que normalmente es de color claro (salvo la corteza), puede ser teñida para lograr un producto más atractivo.

13

2.2.5

Control de erosión

Los residuos forestales pueden ser utilizados en el control de la erosión producida por viento, lluvia y crecidas, entre otros. La capacidad de prevención de erosión depende en gran medida del tamaño de las partículas o piezas utilizadas, cuanto mayor es su tamaño mayor su capacidad de evitar la erosión.

Debido a la naturaleza biodegradable de la madera, su utilización en el control de erosión debe limitarse a situaciones donde no se requiere un efecto permanente. Los chips y astillas son adecuados para el restablecimiento de cubiertas vegetales, debido a que los espacios entre las partículas permiten el crecimiento de hierba y otro tipo de vegetación. Posteriormente el material leñoso se descompone y desaparece incorporándose al suelo.

El tamaño y la forma de los residuos forestales utilizados en el control de erosión, afectan significativamente los efectos sobre el terreno. Por este motivo las aplicaciones de estos materiales deben ser analizadas en detalle para cada caso en particular.

2.3 Materiales compuestos 2.3.1

Tableros de fibra, partículas y astillas.

La producción de estos tableros consume un importante volumen de residuos forestales, transformándolos en productos de mayor valor agregado con un gran mercado a nivel mundial. Sin embargo la producción rentable de estos tableros generalmente implica grandes inversiones iniciales, altos volúmenes de producción y un abastecimiento sostenido de materias primas. Estas características hacen que la instalación de plantas de este tipo se restrinja a regiones forestales muy desarrolladas, con grandes volúmenes de materia prima. 14

Se consideró que la complejidad técnica que existe en la elaboración de este tipo de productos supera ampliamente los alcances de este trabajo por lo que no se profundizan en mayor medida los conceptos hasta aquí expuestos.

2.3.2

Combinación cemento-madera

La combinación cemento madera es utilizada para fabricar productos de distinto tipo que se utilizan en la construcción de edificios o viviendas. Dentro de estos productos pueden nombrarse paneles para revestimientos interiores o exteriores, pisos, cielorrasos, tejas, bloques y ladrillos.

Las tecnologías de fabricación de estos productos van desde tan complejas como las aplicadas en tableros de fibras o partículas, hasta prácticamente manuales, con equipos muy simples, utilizadas en países subdesarrollados.

La combinación cemento-madera reduce la densidad del concreto, mejorando sus propiedades como aislante térmico y acústico. Por otra parte es un material incombustible y resistente a ataques de insectos y hongos, pudiendo trabajarse con herramientas de corte de metal duro como las utilizadas para madera y otros materiales compuestos. Las propiedades de este material cambian de acuerdo a la relación cemento - madera del compuesto, el que puede contener entre 10% y 70% de su peso en madera y consecuentemente entre 90% y 30% de cemento.18

En contraste con estas ventajas, la fabricación de compuestos cemento-madera presenta algunos inconvenientes. El ambiente alcalino de la matriz de cemento provoca una disolución de la lignina, afectando la estabilidad de los componentes lignocelulósicos que reduce la cohesión del compuesto.

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Por otra parte, la presencia de taninos, azúcares, hemicelulosa y lignina disminuyen o inhiben totalmente el fraguado del cemento. Debido a que las cantidades de estos elementos varían notablemente para diferentes especies, algunas pueden requerir tratamientos previos a su uso en este tipo de productos, con el objeto de modificar o disminuir algunos de estos compuestos químicos. Existen especies que son consideradas como no aptas para este tipo de productos, debido a los altos contenidos de lignina o sustancias inhibitorias del fraguado (abedul, alerce).

2.4 Producción de hongos comestibles Existen diversas especies de hongos comestibles que son cultivados en sustratos a base de madera. Originalmente muchos de estos hongos se cultivaban en troncos donde se realizaban perforaciones e introducían tarugos de madera infectados con el hongo a cultivar. Posteriormente se desarrollo la alternativa de bolsas plásticas llenas con aserrín, chip o madera triturada, que eran esterilizadas e inoculadas con el hongo. Cortes en los laterales de la bolsa plástica, permiten que el cuerpo de fructificación se desarrolle y sea posteriormente cosechado.

Actualmente los cultivos se realizan principalmente con esta última técnica, ya que además de utilizar un residuo como sustrato, los tiempos de fructificación disminuyen notablemente.19 Esta descripción es una generalidad, ya que las técnicas de cultivo, composición del sustrato y condiciones varían significativamente con las especies que se cultiven.

Algunas de las especies comercialmente más conocidas de hongos comestibles descomponedores de madera son: •

Pleurotus ostreatus (Pleurotus, Oyster)

•

Lentinus edodes (Shitake) 16

•

Auricularia aurícula y Auricularia polytricha (Wood ear, Kukirage)

•

Tremella fuciformis (White jelly)

•

Flammulina velutipes (Enoki)

•

Hericium

•

Ganoderma lucidum (Reishi)

•

Pholiota nameko (Nameko)

•

Stropharia rugoso-anulata (Wine cap)

•

Agaricus bisporus (Champignon)

2.5 Alimentación de ganado Los alimentos para herbívoros normalmente requieren en su composición de un porcentaje de sustancias indigeribles, que promueven una adecuada salivación y digestión del alimento. Los residuos de madera, adecuadamente procesados en forma de aserrín o chips pequeños, pueden cumplir perfectamente esta función.20

Tanto la celulosa como la hemicelulosa pueden ser digeridas por rumiantes, sin embargo al estar rodeadas o "empaquetadas" en lignina esto se hace imposible. La aplicación de métodos de deslignificación permitirían hacer de la madera un producto digerible por el ganado. En este sentido existen resultados positivos de ensayos en el uso de residuos de fibra de la industria papelera como forraje.21 Por otra parte, tratamientos con vapor en autoclaves a altas presiones aumentan significativamente la digestibilidad de la madera, permitiendo incorporarla hasta en un 15% en la dieta de rumiantes.22

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Forrajes de escaso poder nutritivo y baja digestibilidad, como las pajas de cereales, son tratados con hidróxido de sodio, amonio y otras sustancias a fin de incrementar su poder nutricional.23 Este tipo de tratamiento es también aplicable a algunos tipos de madera, las cuales se transformarían no sólo en un "relleno" del alimento, sino también en un nutriente parcial.20

2.6 Productos y subproductos directos Bajo este ítem se agrupan aquellos productos o subproductos que se obtienen casi directamente de los residuos dejados en el bosque con escaso o ningún procesamiento extra, como postes, varillas, varillones, tejuelas, etc.

2.6.1

Productos de madera rolliza de pequeño diámetro

Los productos de madera rolliza de pequeño diámetro abarcan postes y varillones trozados a medidas estándares. La posibilidad de producción depende en gran medida de la durabilidad de la madera considerada. Como alternativa, puede plantearse la impregnación de aquellas maderas de baja durabilidad, como el caso de los pinos.

Estos productos son normalmente utilizados en forma rústica en alambrados de campos y predios, o en construcciones rurales. Una opción que mejora su aspecto estético y aumentaría su utilización es el cilindrado mediante máquinas especiales.

2.6.2

Tejas partidas o tejuelas

Mucho del material remanente como residuo de aprovechamientos en los bosques, es apto para la fabricación de tejuelas, fundamentalmente trozos de rollizos o árboles de gran diámetro afectados por problemas de sanidad, situación frecuente en los bosques nativos andino-patagónicos. 18

Las tejas se fabrican a partir de trozos de rollizos de 60 cm de largo, que en primer lugar son partidos en bloques. Posteriormente, mediante una cuchilla o cizalla, se parten en el sentido de las fibras, buscando un corte lo más radial posible. Es fundamental que el grano de la madera sea recto para obtener piezas de un espesor homogéneo.24

Al igual que en el caso de postes, la durabilidad de la madera es un punto fundamental en la fabricación de tejas, sin embargo tratamientos de impregnación permiten que especies de baja durabilidad, como el pino ponderosa, sean utilizadas en Estados Unidos para la producción de tejas, desplazando inclusive a tejas fabricadas con maderas de mayor durabilidad, debido a que se logra un 100% de impregnación, alcanzando una vida útil superior a los 50 años25.

2.7 Artesanías y Muebles rústicos El potencial del material residual en los bosques para la fabricación de estos productos es excelente, y desde un punto cualitativo es un recurso bien aprovechado en muchas regiones. Sin embargo en términos cuantitativos, el aporte es insignificante en lo que refiere al problema de utilización de residuos.

En general, las artesanías y muebles rústicos se encuentran ligados a lugares turísticos o de recreación. Actualmente, ha tomado gran auge en Patagonia la construcción rústica (troncos, madera con cantos vivos, etc.), equipada con amoblamientos del mismo tipo. Este es un excelente nicho para utilizar el material residual de bosques nativos patagónicos, los cuales brindan una gran variedad de formas y tamaños.

Los muebles para exteriores (jardines, plazas, parques, camping, etc.) son una buena opción para la utilización de material residual de coníferas, dado que éstos pueden ser cilindrados para mejorar su estética y facilitar su armado. 19

3 Caracterización y cuantificación del material residual Cualquiera sea la alternativa de uso de residuos considerada, primero es necesario realizar una caracterización (fundamentalmente tamaño y contenido de humedad) y cuantificación de los volúmenes actuales y futuros. Otro aspecto básico es su ubicación geográfica, ya que el costo de transporte tiene una incidencia en muchos casos decisiva.

Guillermo (1988)26 presenta una detallada descripción de las técnicas para caracterizar y cuantificar el material que se encuentra sobre el suelo de los bosques; las que se han desarrollado para la prevención y lucha contra incendios forestales. Estas técnicas estiman el volumen y tipo de combustible, mediante parcelas o transectas de muestreo.

Dado que estas metodologías evalúan todo el material combustible existente, incluyendo hierbas, arbustos, hojarasca, etc., se deben tomar sólo aquellas técnicas correspondientes al material leñoso producido por aprovechamientos forestales (despunte de trozas, ramas, descopes).

En el caso de los bosques andino-patagónicos de lenga debe considerarse la presencia de pudriciones en un alto porcentaje de los árboles, lo que puede disminuir los volúmenes disponibles para determinados usos que no acepten madera degradada. En este sentido el CIEFAP esta llevando a cabo el proyecto "Determinación de factores técnicos de expansión y reducción de biomasa en bosques de lenga", que brindará información referente al tema (comunicación personal, Gabriel Loguercio).

20

4 Criterios básicos para la selección de alternativas Básicamente existen cuatro factores que determinan el potencial uso de residuos de madera17: •

Características o condiciones de los residuos

•

Costos de transporte y procesamiento.

•

Mercado para el producto final

•

Presiones legislativas y fondos de inversión.

Considerando estos cuatro factores debería seleccionarse la o las opciones más adecuadas, teniendo en cuenta la complementabilidad de muchas de ellas.

Los primeros dos puntos son aspectos netamente locales y se encuentran condicionados por el tercero: un producto que es económica y técnicamente factible de producir puede fracasar si no es conocido y aceptado en el mercado. Por otro lado la introducción de un producto nuevo trae aparejado costos adicionales, mas aún si debe competir con sustitutos.

El cuarto factor presenta una importancia creciente a nivel mundial, sin embargo en nuestro país aún no existen grandes presiones legales sobre el manejo de residuos forestales o incentivos para su utilización.

El efecto invernadero o calentamiento global, es un problema que preocupa a organizaciones ambientalistas y a países desarrollados, principales responsables de las emisiones de CO2. El aumento de éste y otros gases en la atmósfera, disminuye la irradiación o devolución al espacio de la energía recibida del sol. Este efecto, similar al que ocurre en un invernadero, provocaría un aumento global en la temperatura de 2 a 6 grados centígrados en los próximos 100 años. Una modificación de esta magnitud

21

cambiaría el clima del mundo, perjudicaría cosechas y elevaría el nivel del mar notablemente.

En 1992 se firmó en Río de Janeiro, Brasil, un convenio de las Naciones Unidas mediante el cual los 35 países más desarrollados del mundo se comprometieron a reducir sus emisiones de gases que aumentan efecto invernadero, al nivel de 1990 en el año 2000. Debido a los altos costos que implicaría una reducción de las emisiones por parte de estos países, se consideró el secuestro de carbono por los bosques como una opción de menor costo para mitigar el problema, ya que este podía realizarse a nivel global en lugares que presentaran el menor costo posible. En Diciembre de 1997, el protocolo de Kyoto estableció tres instrumentos para que los países cumplieran con sus obligaciones de reducción: la implementación conjunta, el mecanismo de desarrollo limpio y el comercio de permisos de emisión. El mecanismo de desarrollo limpio permite a países en desarrollo implementar proyectos de reducción de emisiones, financiados por países desarrollados, y que estos últimos puedan utilizar dichas acciones para cumplir con sus obligaciones de reducción.27

5 Consideraciones finales De la recopilación de información realizada se desprende que el destino más habitual para residuos forestales es la producción de energía, probablemente debido a la importancia que ha tomado el problema del efecto invernadero.

En la generación de energía térmica, las tecnologías utilizadas son sencillas y conocidas, salvo algunas excepciones, lo cual las hace apropiadas para la situación de Patagonia. Sin embargo, el bajo costo y la gran comodidad que brinda el gas, principal competidor en la generación de este tipo de energía, disminuye notablemente las posibilidades de utilización de los residuos forestales en este ámbito. La incorporación de calderas o estufas que realicen una combustión más eficiente, con mayores períodos 22

entre cargas de combustible o bien con carga automática de los mismos, es un punto que alentaría el uso de los residuos forestales en la generación de energía térmica.

En el caso de generación de energía eléctrica, la tecnología utilizada es bastante más compleja y normalmente implica la generación de vapor o la gasificación de la madera para su utilización en turbinas. Es poco probable que el uso de residuos forestales tome importancia a corto plazo en este sector, debido a lo complejo y costoso de estas tecnologías.

Cualquier tipo de acción que tienda a promover el uso de biomasa en la producción de energía, debe explotar los beneficios ecológicos de esta actividad, dado que es su principal ventaja sobre los combustibles fósiles.

Los usos relacionados al mejoramiento del suelo (compost, mulch, acondicionador, control de erosión) se presentan como una atractiva opción para Patagonia, considerando que la región productora de residuos forestales, es una franja cordillerana que limita con una basta estepa árida de suelos pobres, con problemas de erosión y reducidos lugares aptos para cultivos. Debido a la carencia de humus o tierra negra en dicha región, sus centros urbanos son un excelente mercado para este tipo de productos.

El caso puntual del compost implica importantes beneficios ecológicos, debido a que su producción incluye el uso de otros residuos orgánicos (municipales, industriales, aguas servidas, etc.), cuyo tratamiento o disposición es un aspecto que generalmente presenta inconvenientes en muchas comunidades. Por otra parte, la producción de compost puede ser el complemento de una o más de las alternativas de uso de residuos forestales enunciadas en este trabajo. Por ejemplo el cultivo de hongos comestibles produce material leñoso degradado que puede ser perfectamente utilizado en compost; la ceniza proveniente de calderas dendroenergéticas, también puede ser utilizada como aditivo para mejorar la descomposición de biomasa28 29.

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El estabilizado de lugares de tránsito con astillas de residuos, tiene un potencial interesante debido a la gran cantidad de caminos precarios existentes en la región andino-patagónica, principalmente en los aprovechamientos forestales. Los senderos para caminatas en lugares turísticos son otro destino probable.

Los blocks o ladrillos de cemento-madera son un excelente producto a fabricar en países en vías de desarrollo, debido a la facilidad en su manufactura.30 Estos productos junto con otros, tales como tejas y paneles, representan una excelente oportunidad para desarrollar construcciones económicas.

Los productos de madera maciza, (artesanías, muebles, postes, varillones, tejas, etc.), son producidos y comercializados en mayor o menor medida en toda la región patagónica. El curso de acción recomendable con estos productos, es el incentivo para su uso y la optimización de su producción. En este sentido es importante la difusión y adaptación de nuevas ideas o productos relacionados con estos materiales.

Ante la decisión de avanzar sobre cualquiera de las aplicaciones consideradas en este informe, deben tenerse en cuenta los cuatro factores enunciados al comienzo de la sección 4, los cuales deben analizarse en un estudio de prefactibilidad técnicaeconómica, para lo cual el presente trabajo constituye una herramienta para la selección alternativas.

La decisión final de implementación de alguna alternativa de uso, estará supeditada a un estudio de factibilidad técnico-económica y de mercado de los productos seleccionados. La ejecución de esta instancia requerirá de mayor información que la presentada en este trabajo.

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