Biocombustibles sólidos: Leña, Astillas, Pellets, Briquetas y Carbón Vegetal

Biocombustibles Sólidos: Concepto y Características

Se entiende por biocombustible cualquier combustible obtenido directa o indirectamente de la biomasa, pudiendo ser sólido, líquido o gaseoso. Este documento se centra en los biocombustibles sólidos.

Leña

La leña procede de árboles o arbustos, de especies vegetales forestales o agrícolas leñosas, troceada para uso energético. Las especies más destacadas son:

• Especies forestales: Proceden de podas, claras y restos de cortas. Ejemplos: Coníferas (pinos) y Frondosas (acacias, eucaliptos, fresnos, robles, encinas, sauces, etc.).
• Especies agrícolas: Resultan de la poda de árboles frutales, árboles de frutos secos, olivos, vides, etc.

Características de la Leña

• Forma: cilindro-cónica
• Aspecto: variable según forma y color
• Densidad y peso del estéreo: variable según tipo de leña
• Humedad: a mayor humedad, menor precio
• Superficie específica: a mayor superficie, combustión más rápida
• Porcentaje de corteza: influye en las características
• Composición química: depende del tipo de leña (celulosa, hemicelulosa y lignina)
• Poder calorífico: depende de la cantidad de agua y la composición química
• Variables de combustibilidad: coeficiente de conductividad térmica, temperaturas, tiempo de inicio de combustión, inflamación, etc.
• Potencia calorífica: cantidad de calor desprendido por unidad de masa y tiempo
• Mercado: ampliamente utilizada en estufas

Astillas

Las astillas resultan de la fragmentación de materiales leñosos forestales o agrícolas (leña, por ejemplo), pudiendo contener madera y corteza o solo madera. Se utilizan también para fabricar pellets y briquetas.

Características de las Astillas

Similares a las de la leña.

Pellets

Los pellets son biocombustibles sólidos producidos mediante la densificación de materiales molidos y finos, procedentes principalmente de biomasa agraria (agrícola y forestal). Su producción supone una valorización de residuos biomásicos, facilitando su transporte y uso en instalaciones automáticas.

Características de los Pellets

• Forma: cilíndrica
• Aspecto: variable
• Densidad: depende del material de partida
• Humedad: a mayor humedad, menor precio
• Friabilidad: capacidad de desmenuzarse
• Composición química: depende del material empleado
• Poder calorífico: depende de la cantidad de agua y la composición química
• Coeficiente de conductividad térmica: a mayor valor, combustión más rápida
• Combustibilidad: similar a las astillas
• Potencia calorífica: elevada respecto a leña y astillas
• Mercado: sector de la producción de energía térmica

Briquetas

Las briquetas son biocombustibles similares a los pellets, pero de mayor tamaño. Emplean la misma biomasa que los pellets.

Características de las Briquetas

• Forma: variada, habitualmente cilíndrica
• Aspecto: depende del material de partida
• Densidad: muy superior a la de la leña o los pellets
• Humedad: no debe ser excesivamente elevada
• Friabilidad: capacidad de desmenuzarse
• Composición química: depende del material empleado
• Poder calorífico: depende de la cantidad de agua y la composición química
• Combustibilidad: ligeramente superior a las astillas y la leña
• Potencia calorífica: depende de la forma, humedad, densidad, poder calorífico y coeficiente de conductividad térmica
• Mercado: estufas, barbacoas, cocinas, etc.

Carbón Vegetal

El carbón vegetal resulta de una combustión incompleta de la madera. Contiene mayor cantidad de carbono que la madera, siendo un mejor combustible. Es inerte a los microorganismos.

Características del Carbón Vegetal

• Forma: similar a la leña de origen, color oscuro
• Tamaño: depende de la materia prima
• Densidad: a mayor densidad, mayor energía
• Superficie específica: gran cantidad de poros
• Humedad: a mayor humedad, menor rendimiento
• Resistencia a la compresión: si es baja, se fragmentará fácilmente
• Composición química: depende del material empleado
• Poder calorífico: depende de la composición química de la materia prima
• Mercado: estufas, barbacoas, cocinas, etc.

Clasificación de las Biomasas

La biomasa se clasifica según su origen biológico y composición química:

Clasificación por Origen Biológico

• Biomasa primaria: materia orgánica formada por seres fotosintéticos (residuos agrícolas, forestales, de industrias agroalimentarias y/o forestales, cultivos energéticos).
• Biomasa secundaria: producida por seres heterótrofos que utilizan la biomasa primaria (residuos biodegradables, efluentes ganaderos).
• Biomasa terciaria: generada por seres que utilizan biomasa primaria y secundaria (lodos de EDAR, RSU).

Clasificación por Composición Química

• Lignocelulósica: predomina celulosa, hemicelulosa y lignina (madera, paja, corteza de cardo).
• Amilácea: principal compuesto son polisacáridos de reserva (almidón o inulina, granos de cereales).
• Azucarada: compuesto básico es un monosacárido o disacárido (remolacha, caña de azúcar, sorgo azucarero).

Clasificación por Destino Final

• Alcoholígena: produce etanol o derivados (madera, paja, cereales, remolacha).
• Oleaginosa: produce aceite en forma de éster (girasol, colza, cardo, soja).
• Lignocelulósica: para obtener energía eléctrica y/o térmica (residuos forestales, agrícolas, cardo).

Clasificación por Contenido de Humedad

• Seca: alrededor del 10% de humedad.
• Húmeda: más del 10% de humedad.