Desarrollan pellets de biomasa de pino para prevenir incendios

Un equipo de investigación de la Universidad de Huelva ha desarrollado pellets de biomasa residual de pino para prevenir incendios e incrementar la rentabilidad de este material vegetal. Se trata del primer estudio que analiza las características físicas y químicas de los residuos del pino piñonero para producir un biocombustible sólido que se emplea para generar calor en calderas y estufas.

De izquierda a derecha: Los investigadores de la Universidad de Huelva Raúl Tapias, Joaquín Alaejos y Manuel Fernández.

Aunque ya se producían pellets de distintas especies arbóreas, la propuesta de los investigadores evalúa por primera vez la densidad, el contenido de humedad, el poder calorífico y la resistencia mecánica de la biomasa residual de pino piñonero (Pinus pinea L.). Con estos datos, concluyen que el producto final posee un gran potencial energético en relación a su tamaño, es eficaz en la combustión, emite un volumen muy bajo de gases contaminantes en comparación a los combustibles fósiles y su producción es sostenible.

Los expertos explican en su artículo ‘Quality of the Pellets Obtained with Wood and Cutting Residues of Stone Pine (Pinus pinea L.)’ publicado en Forests, que la biomasa de pino piñonero transformada en pellets cuenta con cualidades como su bajo contenido en humedad, su biodisponibilidad -es un recurso abundante en la naturaleza- y una alta densidad, es decir, que contiene una gran cantidad de material útil en un volumen relativamente pequeño. Esto facilita su almacenamiento y reduce los costes del transporte, ya que se aprovecha más el espacio disponible.

Ventajas

Así, el desarrollo de estos pellets implica dos ventajas: una mediombiental y otra económica. En primer lugar, la recogida de biomasa de los bosques y montes ayuda a prevenir incendios forestales, ya que se reduce el material potencialmente combustible. Por otro lado, la obtención y venta de pellets de pino piñonero podría costear hasta un 80% de los gastos de producción y transporte de la biomasa. “Sólo en los pinares de Huelva se podría obtener de forma sostenible casi 1000 kilogramos de biomasa forestal por hectárea al año. Con 3 hectáreas, se podrían cubrir las necesidades energéticas de un hogar durante un año”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Huelva, Manuel Fernández.

Biomasa de rama finas y hoja trituradas antes de ser peletizada.

Para evitar que los incendios forestales se produzcan o agraven, las instituciones públicas suelen retirar grandes cantidades de biomasa de las zonas más proclives a sufrir fuegos. Sin embargo, los métodos tradicionales presentan varias desventajas, como los costes de recolección y transporte, la baja densidad energética de la biomasa -es decir, que contiene una pequeña cantidad de energía en comparación con su volumen- y la calidad y particularidades del material. Por ejemplo, hay restos arbóreos que contienen más agua que material útil. Esto encarece el transporte, dado que se traslada mucho volumen, pero poca biomasa efectiva para generar energía o desarrollar los pellets. Además, la mezcla de distintos tipos de biomasa puede dificultar su procesamiento, eficiencia energética y posterior uso. “Por estos motivos trasladar la biomasa más de 100 kilómetros a la redonda no es rentable ni de forma económica, ni medioambiental, ni energética. Los pellets que proponemos tratan de solucionar estos tres problemas”, añade Manuel Fernández.

Alta densidad

Para desarrollar los estos gránulos cilíndricos, los científicos recogieron muestras de corteza, tronco, ramas y hojas de pino piñonero en las inmediaciones de Doñana. Luego, analizaron mediante métodos físicos y químicos tradicionales la densidad, el contenido de humedad, el poder calorífico y la resistencia mecánica de los pellets fabricados con cada parte del árbol.

El tronco sin corteza y las ramas más gruesas son los mejores ‘ingredientes’ para crear pellets de alta calidad.

De este modo, concluyeron que el tronco sin corteza y las ramas más gruesas son los mejores ‘ingredientes’ para crear pellets de alta calidad, mientras que las ramas pequeñas y finas y las hojas poseen peores cualidades físicas y al quemarse emiten una mayor cantidad de nitrógeno, azufre y cloro, gases con impacto en la contaminación del aire y la salud humana. “Normalmente, los restos de biomasa se trituran en el monte. Nosotros recomendamos transportar los troncos y ramas gruesas enteros, para aprovechar más cantidad de material. No obstante, sí que sugerimos triturar in situ las ramas más pequeñas y las hojas y esparcirlas por el suelo del monte para evitar que se transformen en combustible e incrementen el riesgo de incendios forestales”, comenta Manuel Fernández.

Tras establecer cuáles eran las partes más útiles del árbol, los expertos llevaron la biomasa a una planta de pelletización, donde trituraron el tronco sin corteza y las ramas para convertirlos en serrín y luego las densificaron. Esto significa que extrajeron todo el aire y agua posibles y comprimieron el material para obtener los pellets, con forma de gránulos alargados y cilíndricos de entre 1 y 2 centímetros. Los científicos añaden que la venta de estos pellets podría suplir entre un 30% y 80% de los costes de los trabajos de prevención de incendios en la provincia de Huelva.

Satisfacer las necesidades energéticas

El siguiente paso del equipo de investigación Análisis y Planificación del Medio Natural será evaluar cómo funciona una mezcla entre estos pellets de pino piñonero y otras especies arbóreas. “Si se utilizasen todas las biomasas forestales y matorrales de forma sostenible, podríamos evitar la incidencia de incendios y, al mismo tiempo, satisfacer todas las necesidades anuales de energía eléctrica y térmica del 60% de las viviendas andaluzas”, explica Manuel Fernández.

Clasificación de la biomasa de pino piñonero por tamaños antes de ser analizada.

Este estudio ha recibido apoyo del Centro Ibérico para la Investigación y Lucha contra los Incendios Forestales (CILIFO) y el programa ‘Fortalecimiento de los sistemas transfronterizos de prevención y extinción de incendios forestales y mejora de los recursos para la generación de empleo rural post Covid-19’ (FIREPOCTEP). Ambos están co-financiados por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) en el marco del programa Interreg V A España-Portugal (POCTEP) 2014-2020.

Referencias

Fernández, M.; Tapias, R.; Camacho, V. & Alaejos, J. (2023). ‘Quality of the Pellets Obtained with Wood and Cutting Residues of Stone Pine (Pinus pinea L.)’. Forests, 14(5), 1011. https://doi.org/10.3390/f14051011

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