Tipos de Biocombustibles Sólidos: Pellets, Astillas y Carbón Vegetal para la Producción de Energía

Biocombustibles Sólidos: Tipos, Propiedades y Aplicaciones Energéticas

Los biocombustibles sólidos son materiales orgánicos utilizados directamente para la generación de energía térmica. A continuación, se describen los tipos más comunes y sus características.

1. Leñas

La leña es la parte de los árboles o arbustos, de especies vegetales forestales o agrícolas leñosas, que troceadas se destinan a fines energéticos. De ellas se pueden obtener otros biocombustibles, tanto sólidos (carbón vegetal, astillas) como líquidos (bioetanol).

Origen de las Leñas

• Especies forestales: Producidas en trabajos de poda, clara y restos de cortas finales.
  • Coníferas
  • Frondosas
• Especies agrícolas: Producidas en el proceso de poda de especies como árboles frutales, de frutos secos, del olivo, la vid, etc. (Sus aplicaciones suelen ser muy concretas, como en restaurantes o usos domésticos tradicionales).

Usos de la Leña

En España, se utilizan principalmente en estufas compactas e incluso en calderas de pequeña potencia en viviendas unifamiliares. En los países en vías de desarrollo, se emplean tanto para calentar como para cocinar.

2. Astillas

Las astillas proceden de la fragmentación de materiales leñosos forestales o agrícolas, y pueden estar formadas tanto por madera como por corteza. Pueden emplearse para fabricar otros biocombustibles sólidos (pellets y briquetas) y pueden provenir de industrias de primera o segunda transformación.

Propiedades y Mercado

• Densidad: Su baja densidad hace que su transporte a largas distancias sea costoso.
• Mercado: El mercado de astillas está restringido a un sector muy concreto, como el uso doméstico en viviendas unifamiliares.
• Combustión: En los lugares donde se emplean, es importante la automatización del sistema energético, ya que, al tener una superficie específica mayor que la leña, su rapidez de combustión es destacada, lo que implica una potencia calorífica superior.

3. Pellets

Los pellets se producen como consecuencia de la densificación en una peletizadora de materiales molidos y finos, procedentes de biomasas de origen agrario (agrícola y forestal principalmente).

Características Físicas

• Forma: Tienen forma cilíndrica con un diámetro inferior a los 2,5 cm y longitud variable.
• Poder Calorífico Volumétrico: Es superior al de las astillas o las leñas, ya que su densidad es significativamente mayor.
• Potencia Calorífica: Su potencia calorífica también es superior a la de las astillas, leñas y briquetas, debido a su tamaño relativamente pequeño y su alta compactación.

4. Briquetas

Las briquetas son parecidas a los pellets, pero de tamaño mayor y formas variadas (cilíndrica –la más utilizada–, rectangular, hexagonal, ovoidal, etc.). En su fabricación se utiliza la misma biomasa que para los pellets.

Ventajas y Limitaciones

• Densidad: Al igual que los pellets, su densidad es muy superior a la de las leñas o astillas.
• Inflamabilidad: Su temperatura de inflamabilidad es ligeramente superior a la de las astillas o las leñas.
• Mercado: Su mercado es más reducido que el de pellets, ya que su uso no se puede automatizar fácilmente.
• Aplicación: Posibilita su utilización en los mismos lugares donde se emplea leña (estufas compactas, cocinas, barbacoas, viviendas unifamiliares, etc.).

La briqueta más demandada es la que procede de residuos forestales, con forma cilíndrica y generalmente compacta. Se comercializa tanto a granel como envasada.

5. Carbón Vegetal

El carbón vegetal se produce como consecuencia de una combustión incompleta de la madera (pirólisis). Tiene un contenido mayor de carbono, lo que lo convierte en un mejor combustible.

Propiedades Biológicas y Físicas

• Inercia: Su gran ventaja es que no es atacable por microorganismos, ya que es un material inerte.
• Superficie Específica: Posee una gran cantidad de poros, lo que es positivo para la obtención de energía.
• Hidrofobicidad: No tiene la capacidad de absorber agua.

Tecnologías de Carbonización

Las tecnologías de carbonización más utilizadas para su obtención son las siguientes:

• Fosa de tierra
• Parva tradicional
• Parvas suecas
• Horno media naranja argentino
• Horno de colmena brasileño
• Horno de colina
• Horno Missouri
• Horno Schwartz
• Horno Lambiotte
• Horno metálico Marcos
• Horno TPI
• Horno Carbofrance

Mercado del Carbón Vegetal

En España, la producción de carbón vegetal se concentra sobre todo en la zona Oeste y Suroeste de la Península Ibérica. Se comercializa tanto a granel como ensacado para su uso, fundamentalmente, en cocinas y barbacoas.

La posibilidad de briquetar el carbón es importante, ya que permite al carbón vegetal ocupar el nicho de mercado de las briquetas, facilitando su manejo y transporte.

6. Otros Biocombustibles Sólidos

Cualquier biomasa sólida puede considerarse como biocombustible. La paca de cualquier cultivo herbáceo (cereales, cardo) o las rotopacas de residuos agrícolas leñosos se pueden utilizar como biocombustibles, desmenuzándolos o disgregándolos.

Residuos Agroindustriales

Los residuos agroindustriales también son biocombustibles sólidos que pueden utilizarse de manera directa. Ejemplos comunes incluyen:

• Orujillo
• Cáscara de almendra
• Cascarilla de arroz
• Hueso de aceituna