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8/19/2019 Métodos para fabricar carbón vegetal.docx

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Métodos para fabricar carbón vegetal

Tabla de contenidos

ESTUDIO FAO: MONTES 41

FAO - Organización de las Naciones Unidas ara la Agric!lt!ra " la Ali#entación

Las denominaciones empleadas en esta publicación y la forma en que aparecen presentadoslos datos que contiene, no implican de parte de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, juicio alguno sobre la condición jurídica de países,

territorios, ciudades o zonas, o de sus autoridades, ni respecto de la delimitación de susfronteras o límites.

!"#$%&N '(!)!"*+"(!+

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$c% FAO 1&'(

Tabla de contenidos

INT)ODU**ION

*a+it!lo 1 ,OISTI*A DE UNA .)ODU**ION DE *A)/ON 0EETA,

1

http://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S00.htm#Contentshttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S01.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S02.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S02.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S02.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S01.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S02.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S02.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S00.htm#Contents


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=.) 8osto del carbón egetal producido en paras de tierra 8asamance =.= 5ara sueca de tierra con c/imenea

*a+t!lo 8 3O)NOS DE ,AD)I,,O

#.+ ?orno media naranja argentino #.( ;l /orno colmena brasile:o #." ?orno colmena para colina #.< ;l /orno issouri #.) 8entros de fabricación de carbón egetal

*ait!lo ' 3O)NOS META,I*OS

.+ 4íse:os disponibles de /ornos met0licos transportables .( ?orno met0lico para carbón egetal /ec/o con tambores de aceite ." 6entajas y desentajas de los /ornos met0licos transportables .< >abricación del /orno met0lico 75$ .) ;l transporte y la ubicación de los /ornos .= ;lección y preparación del sitio .# 5reparación de la materia prima . 9todo de funcionamiento del /orno 75$ .' 6ariantes en los m9todos de funcionamiento .+* 5rograma para el funcionamiento industrial .++ Los m0s frecuentes defectos de funcionamiento .+( -endimientos del carbón egetal .+" 6ida @til de los /ornos met0licos transportables

*a+t!lo & T)ANS.O)TE9 A,MA*ENAMIENTO DIST)I/U*ION DE, *A)/ON0EETA,

'.+ Operaciones que componen el transporte del carbón egetal

'.( &uenas pr0cticas en la protección y almacenamiento de carbón egetal '." ;l transporte del carbón egetal en la industria del /ierro y de acero '.< 4istribución del carbón egetal

*a+t!lo 1 USO EFI*IENTE DE, *A)/ON 0EETA,

3

http://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S07.htm#ehttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S07.htm#fhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htm#shttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htm#bhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htm#chttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htm#dhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htm#ehttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htm#ehttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#shttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#bhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#bhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#chttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#dhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#ehttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#fhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#ghttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#ghttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#hhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#ihttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#jhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#khttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#lhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#mhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htm#shttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htm#bhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htm#chttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htm#chttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htm#dhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S11.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S11.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S11.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S07.htm#ehttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S07.htm#fhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htm#shttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htm#bhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htm#chttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htm#dhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S08.htm#ehttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#shttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#bhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#chttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#dhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#ehttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#fhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#ghttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#hhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#ihttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#jhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#khttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#lhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S09.htm#mhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htm#shttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htm#bhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htm#chttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S10.htm#dhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S11.htmhttp://www.fao.org/docrep/x5595s/X5595S11.htm


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+*.+ La calidad del carbón egetal +*.( ;ficiencia de combustión del carbón 6egetal

*a+t!lo 11 /)I;UETAS DE *A)/ON 0EETA,

++.+ 5ropiedades de la carbonilla ++.( 9todos de aglomeración ++." Aspectos económicos de la fabricación debriquetas ++.< >abricación de briquetas como industria casera ++.) Uso de carbonilla sin aglomerar

*a+t!lo 1 )E*U.E)A*ION DE SU/.)ODU*TOS DE ,A *A)/ONI5A*ION DE,ATIFO,IADAS

+(.+ Acido pirole:oso +(.( -ecuperación de alquitranes en peque:a escala

*a+t!lo 1( .E)FO)MAN*E *OM.A)ATI0A DE ,OS SISTEMAS DE*A)/ONI5A*ION

+".+ 5erformance de los equipos de carbonización. +".( $nfluencia de las características de la madera sobre los m9todos de

carbonización

*a+t!lo 14 .)O/,EMAS E*ONOMI*OS *ONT)O, DE *OSTOS EN ,A.)ODU**ION DE *A)/ON 0EETA,

+orno col#ena brasile?o Aneorno T@.@I@ de acero Ane


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INT)ODU**ION;ste manual sobre la fabricación del carbón egetal por m9todos simples, es otro paso de>AO para ayudar a superar la insuficiencia de combustibles en el mundo en ía dedesarrollo.

%e estima que el sesenta por ciento de toda la madera e3traída en el mundo, se quema comocombustible, ya sea directamente, o transform0ndola en carbón egetal. La proporción dele:a utilizada para la fabricación de carbón egetal, puede solo estimarse, siendo alrededordel () por ciento de la cantidad arriba mencionada, o sea cerca de


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>AO desea agradecer al obierno de %uecia, cuya generosa ayuda financiera permitió la publicación de este manual.

Capítulo 1

LOGISTICA DE UNA PRODUCCION DE CARBON VEGETAL

1.1 Desarrollo de una política energética para la leña y el carbón

vegetal

%i un país busca garantizar un adecuado suministro de le:a y de carbón egetal para susciudadanos, el primer paso a dar es formular una política energ9tica nacional para la le:a yel carbón egetal, cuyo objetio debe ser nacional, puesto que la asignación de recursosnecesarios para satisfacer la demanda de le:a e3ige una acción a dic/o niel 1


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1.2 El concepto del balance energético

;l consumo per caput mundial de le:a, incluyendo el carbón egetal, fu9 estimado en +'#.en *,"# m". %in embargo, el empleo per caput en el mundo desarrollado era de sólo *,+"m", comparados con los *,


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E$o#o!ías d"pla#?$a$,#$"#t&alada

3=2 >1 (>= 1(4

:u#do "#

d"sa&&ollo3(111 1(421 2


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10/197

$&"$!"#to al$a# ado( U##-"#ta&o &"al s"& #"$"sa&opa&a $o# ?&!a& p&o#,st$os d"p&odu$$,#6(

P&odu$$,# a#ual d"pla#ta$o#"s d" "u$alpto +"#o& d"#adas/ so+&" +u"#osstos &ota$,# 1292< a*os(I#$&"!"#to !"do a#ual I:A6

1492< !37a

U#a to# 1(


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suficiente, para producir, en forma continua, la cantidad necesaria de carbón egetal, a@n siestos bosques naturales pueden tener un incremento medio anual 1$A2 bastante bajo, en elmarco de cualquier sistema de ordenación factible. %in embargo, se debe suponer,implícitamente, que el crecimiento demogr0fico puede estabilizarseB en el caso contrario,sin embargo, ning@n recurso forestal, a pesar de su tama:o, podría satisfacer la demanda

futura.

;n el caso de países con mayor densidad de población y menos dotados de bosques, se/allar0, por lo general, que la superficie forestal disponible no es adecuada para satisfacerlar. necesidades futuras de le:a y carbón egetal, a menos que se tomen medidas dr0sticas para controlar la situación.

La formulación de planes para superar estos graes problemas, e3ige el conocimiento ye3periencia de especialistas. 4eben tenerse en cuenta todos los factores releantes, ya seant9cnicos como sociales.

Las principales opciones al alcance de los países en desarrollo y que se /allan en estasituación sonC

• :"o& o&d"#a$,#/ o I#t&odu$$,# d" la o&d"#a$,#/ do#d" a$tual!"#t"#o "st"/ "# las o#as 'o&"stal"s pu"d" s"& su?$"#t" au!"#ta& lasp&odu$$o#"s/ asta "l pu#to "# )u" la &"."#"&a$,# #atu&al &"sol-"& "lp&o+l"!a(

• Pu"d"# !pla#ta&s" 'o&"sta$o#"s d" "l"-ados &"#d!"#tos/'&"$u"#t"!"#t" $o# "sp"$"s d" "u$alpto/ lo )u" p"&!t" ."#"&a&su?$"#t" !ad"&a % +asta#t" &pda!"#t" pa&a #-"la&s" $o# lad"!a#da/ % sup"&a& "l p&o+l"!a( S# "!+a&.o/ s" #"$"sta la a%uda d""sp"$alstas % u#a +u"#a pla#?$a$,#( Los stos d" pla#ta$,# d"+"#s"& "l".dos $o# $udado/ t"#"#do "# $u"#ta la '"&tldad d"l su"lo/llu-a/ u+$a$,# $o# &"sp"$to a los $"#t&os d" $o#su!o/ % lap&a$t$a+ldad d" )u" las t"&&as pu"da# d"d$a&s" a ?#"s 'o&"stal"s "#'o&!a p"&!a#"#t"(

Es $o!F# )u" su&a# $o#$tos po& la #"$"sdad d" usa& la t"&&a pa&a p&odu$&al!"#tos/ pa&a u#a $&"$"#t" po+la$,# +ao "stas $o#d$o#"s ad)u"&"#!po&ta#$a p&"do!#a#t" los 'a$to&"s so$al"s )u" .o+"a# la so+&"--"#$a/

% "l $&"$!"#to d" las pla#ta$o#"s 'o&"stal"s "# "l !"do d" o#as d"a.&$ultu&a d" su+sst"#$a(

Las plantaciones muy productias pueden f0cilmente dar un $A por /ect0rea de (* o m0smetros c@bicos de madera con rotaciones de diez a doce a:os, si se compara con el $A dedos a tres metros c@bicos en bosques naturales no ordenados. %in embargo, debe ponerse enclaro que los altos rendimientos de las plantaciones no se obtienen sin inertir en una buenatierra, con una correcta ordenación y quiz0s tambi9n con fertilizantes. 1++2

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;l ritmo de consumo de madera puede ser tambi9n detenido por medio de m9todosmejorados de producción y distribución del carbón de le:a y aumentando la eficiencia delas cocinas que emplean madera. A eces, los m9todos tradicionales de recolección de loscombustibles, debido a /erramientas inadecuadas, dejan sin ser cosec/adas o que se pudran,muc/as trozas de gran di0metro.

1.% !&lculo de un balance energético

%e /ace a continuación el c0lculo de un balance /ipot9tico de le:a para una región,mostrando el m9todo seguido e indicando los factores críticos en casos donde pueda sernecesario reunir datos m0s e3actos para elaborar un cuadro m0s preciso.

Balance energético para leña

R".,# HH

Sup"&?$" total 5


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$al$ulado po& do$u!"#tos d"!pu"stos al t&a#spo&t"6

Volu!"# d" l"*a !po&tado "# la o#a #ada

Volu!"# d" $a&+,# d" l"*a !po&tado"# la o#a $al$ulado $o# do$u!"#tosd" !pu"stos d" t&a#spo&t"6

= 4


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(2 8antidad de madera cosec/ada o usada directamente como combustible o para /acercarbón egetalC

a6 pa&a a$"& $a&+,# 1 2;< !3

+6 uso d" l"*a po&pa&t" d" los a+ta#t"s&u&al"s

;


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entonces posiblemente de * m" de madera para carbón egetal. ;l aumento de la población implica un!aumento de la superficie a cosec/arse anualmente, y esto debe tenerseen el c0lculo de la superficie total que se reserar0 para aplicar una rotación, de p.ej.


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superficie y una mejor eficiencia en el uso de la le:a y en la producción de carbón egetaldeceleran la llegada de la crisis del recurso.

1.' Pasos en el proceso de producción de carbón vegetal

;l carbón egetal listo para su empleo por parte del consumidor implica una ciertasecuencia de pasos en una cadena de producciónB cada etapa es importante y se debecompletar el conjunto en perfecto orden. ;llas tienen una incidencia ariable sobre loscostos de producción. la obseración de estas diferencias permite ealuar la importancia decada paso o unidad de proceso, permitiendo concentrar la atención sobre los anillos m0scostosos de la cadena de producción.

1.4.1 Qué es el carbón vegetal

8arbón egetal es el residuo sólido que queda cuando de DcarbonizarD la madera, o se la

D/idrolizaD, en condiciones controladas, en un espacio cerrado, como es el /orno de carbón.;l control se /ace sobre la entrada del aire, durante el proceso de pirólisis o decarbonización, para que la madera no se queme simplemente en cenizas, como sucede en unfuego conencional, sino que se descomponga químicamente para formar el carbón egetal.

;n realidad, no se requiere aire en el proceso de la pirólisisB en efecto, los m9todosmodernos tecnológicos de producción de carbón de le:a, no permiten ninguna entrada deaireB la consecuencia es un mayor rendimiento, ya que no se quema con el aire un e3ceso demadera y se facilita el control de la calidad.

;l proceso de la pirólisis, una ez iniciado, contin@a por su cuenta y descarga notablecantidad de calor. %in embargo, esta descomposición por pirólisis o termal de la celulosa yde la lignina, que constituyen la madera, no se inicia antes que la madera llegue a unatemperatura de alrededor de "**I8.

;n la carbonera o fosa tradicional, parte de la madera puesta en el /orno se quema parasecar y para aumentar la temperatura de la carga total de madera, para que la pirólisisseinicie y contin@e /asta el final por su cuenta. La madera quemada de esta manerase pierde. ;n contraste, el 93ito de las sofisticadas retortas continuas produciendo altos

rendimientos de carbón egetal de calidad, se debe a la forma ingeniosa por la cual empleanel calor de la pirólisis, normalmente desperdiciado, para elear la temperatura de la maderaque a llegando, de manera que se completa la pirólisis sin quemar cantidades adicionalesde madera, si bien se requiere una cierta cantidad de calor de impacto para compensar las p9rdidas de calor a tra9s de las paredes y otras partes del equipo. 5ara proporcionar estecalor y para secar la madera puede quemarse el gas combustible de la madera soltadodurante la carbonización de la misma. 7odos los sistemas de carbonización ofrecen mayores

1


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eficiencias cuando son alimentados con madera seca, puesto que la eliminación del agua dela madera requiere grandes insumos de energía calorífica.

;l proceso de pirólisis produce carbón egetal que consiste principalmente en carbón o, junto con una peque:a cantidad de residuos alquitranados, las cenizas contenidas

originalmente en la madera, gases de combustión, alquitranes, una cierta cantidad de productos químicos ! principalmente 0cido ac9tico y maternos ! y una gran cantidad deagua originada del secado y de la descomposición pirolítica de la madera, que se suelta enforma de apor.

8uando termina la pirólisis /abiendo llegado a la temperatura de apro3imadamente )**I8,se deja el carbón egetal que se enfríe sin acceso de aireB puede entonces ser descargado sin peligro, listo para su empleo.

Una abrumadora cantidad de carbón egetal en el mundo se produce todaía por el sencillo

proceso que se acaba de describir. Una parte de la carga de madera se quema con grandesdesperdicios para generar el calor inicial y no se recupera nada de los subproductos o delcalor soltado por el proceso pirolítico.

%e emplean a eces para producir carbón egetal otros materiales le:osos, como c0scarasde nueces y cortezas. uc/os residuos agrícolas pueden tambi9n producir carbón egetal por pirólisis, pero el carbón que resulta es un polo fino que debe generalmente seraglomerado en briquetas, a un costo adicional, para la mayoría de los usos del carbón. 4etodos modos, estimular un uso m0s amplía de los residuos de las cosec/as para la producción de carbón egetal o a@n para combustible, no es generalmente una pr0cticaagrícola, si bien se /a realizado, como parte de una política agrícola racional, la quema de bagazo de ca:a de az@car para proporcionar calor en la producción de az@car, así como laquema en algunas regiones de los tallos de maíz y de pastos bastos para combustible casero, para suplir un beneficio general.

La madera sigue siendo la materia prima preferida y m0s ampliamente empleada, desde el punto de ista de la disponibilidad, de las propiedades del carbón egetal final, y por sanos principios ecológicos, y parece que no /ay motios para que esta situación cambie en elfuturo.

1.4.2 Pasos en el proceso de fabricación de carbón vegetal

La 'a+&$a$,# d" $a&+,# pu"d" s"& d-dda "# -a&as 'as"s o u#dad"sop"&at-as/ )u" so#

• Cult-o d" la l"*a

1=


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• Cos"$a d" la !ad"&a

• S"$ado % p&"pa&a$,# d" la !ad"&a pa&a la $a&+o#a$,#

• Ca&+o#a$,# d" la !ad"&a pa&a o+t"#"& "l $a&+,# -"."tal

• Ta!ado/ al!a$"#a!"#to % t&a#spo&t" a d"p,sto o pu#tos d"dst&+u$,#(

Los $ostos d" p&odu$$,# pu"d"# s"& ta!+0# $o#-"#"#t"!"#t" a#alados/"!pl"a#do los s.u"#t"s $ostos u#ta&os/ )u" !u"st&a# !s $la&a!"#t" los!0&ítos d" los d'"&"#t"s sst"!as

• El $osto d" la l"*a pu"sta al $ostado d"l oo/ poo o &"to&ta/ #$lus-"los $ostas ?#a#$"&as(

• Costo d" la !a#o d" o+&a pa&a la $a&+o#a$,#/ #$lus-" $a&.a %d"s$a&.a(

• Costo d"l t&a#spo&t" d"l $a&+,# -"."tal a los !"&$ados p&#$pal"s o alos pu#tos d" dst&+u$,#(

• Costo d"l $aptal d" t&a+ao(

• Costos ?os d" #-"&s,# d" los poos/ oos o &"to&tas(

Todos los $ostos s" &"?"&"# a u#a !s!a u#dad/ po& ""!plo po& to# d"$a&+,# -"."tal "#t&".ado/ d" !a#"&a )u" )u"d"# $la&as sus &"lat-as

!po&ta#$as( U# "t&a$to d" $"&tos "studos "$os po& AO o'&"$" "ls.u"#t" $uad&o ."#"&al 36(

;n los lugares donde se usan /ornos tradicionales de ladrillos de arcilla y con un monte desabana, con rendimientos de alrededor de 8

Costo d"l $aptal d" t&a+ao 3/5 8

Costos ?os d" las #-"&so#"s 1/5 8

1;


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Costos d" t&a#spo&t" d"l $a&+,#-"."tal

2 8

Total 1


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;l carbón egetal se /ace con la madera, y por lo general alrededor de ) ton de madera producen + ton de carbón egetal. 5or lo tanto, la fabricación de carbón puede ser unaindustria estable solamente donde el recurso, materia prima madera, se ordena para proporcionar un suministro continuo. 5or cada persona en una comunidad que empleacarbón egetal para calefacción y cocina, deben reserarse alrededor de *,) /a de bosque

alto natural, para perpetuar el abastecimiento de madera. %i la madera proiene de plantaciones bien ordenadas de le:a, seria suficiente un d9cimo de dic/a superficie. %inembargo, para su oportuna ordenación, las plantaciones pueden tener sus e3igencias asícomo la necesidad de que se le asigne tierras de mejor calidad, que puedan ser requeridas para la producción de alimentos.

%i bien la madera empleada para el carbón puede a eces deriar de desperdicios deaserraderos o de operaciones de limpieza de campos, al final ello no incide a largo plazosobre la demanda de !tierra forestal o de plantaciones para le:a. ;ste capítulo tratar0 los pasos lógicos para el surtido de le:a.

2.1 (rdenación forestal y abasteci"iento de leña

;l objetio de la ordenación de los recursos del suministro de le:a para la fabricación decarbón egetal, es, en brees palabras, el de reducir la superficie de tierra comprometida para obtener la le:a necesaria en la proyectada producción de carbón egetal. Las dos principales maneras para alcanzarlo son /acer que el bosque sea m0s productio,mejorando el crecimiento y reduciendo los desperdicios en la cosec/a, y mejorar la relaciónentre la le:a en bruto y el carbón egetal terminado, en la puerta del consumidor.

5ara que sean realmente efectias, deben tomarse a niel nacional, decisiones sobre laordenación del recurso. ;n cuanto al quemador de carbón la decisión se toma normalmente por ías sencillas de e3plotaciónB los administradores de grandes superficies de bosquesnaturales o de plantaciones pueden comunmente tomar una decisión de mayor isión. 5ero,independientemente de cuales decisiones se tomen y se pongan en pr0ctica, en cualquierniel, ellas ser0n al final formuladas al niel nacional, bajo la forma de un panoramaadecuado o por otros motios del abastecimiento de carbón egetal. No se puede eitar,como se /a indicado en el 8apítulo +, la necesidad de una política nacional para la le:a. La preocupación en este capítulo es sobre como ma3imizar el crecimientoErendimiento a largo plazo del recurso forestal. Los capítulos posteriores se preocupar0n de las eficiencias en la

cosec/a de la madera, en la carbonización y en la distribución del producto acabado.

2.2 )os#ues naturales para leña

La ciencia de la ordenación forestal es demasiado compleja para ser discutida en estemanual. ;s suficiente se:alar algunas características del crecimiento y del rendimiento del bosque natural, que afectan la proisión de la le:a. ;l bosque natural es un recurso que, en

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la jerga del economista, se /a constituido sin aportes de trabajo /umano. ;l objetio de laordenación forestal es de recoger una m03ima cosec/a de madera de dic/o bosque, sindestruir su productiidad como ecosistema en marc/a, y al mismo tiempo, minimizar losinsumos necesarios para obtenerla. ;l resultado de este proceso se enuncia en la Dcortaanual media permitidaD para un bosque, normalmente e3presada en metros c@bicos por

/ect0rea. 7eóricamente, se puede sacar cada ano un ol@men equialente y el bosque así seautoconseraría. ;n la pr0ctica, la interención del /ombre produce cambios a largo plazoen el bosque, especialmente en los trópicos, cambiando la composición de las especies y lasclases diam9tricas del bosque natural maduro, despu9s de la cosec/a y regeneración.%iempre que fuese posible, un bosque debería ser ordenado para producir la mezcla m0saliosa de productos!, las trozas para sierra y para c/apa tienen m03ima prioridad. 1+)2 Lale:a tiene el alor m0s bajo!, se trata de madera que normalmente no puede ser endida para ning@n otro uso. 5or lo general su precio es inferior al de la madera para pulpa en laindustria papelera.

;l m9todo normal de cosec/ar un bosque es de diidirlo en compartimentos o cuarteles10reas de ordenación2 y cortar selectiamente los 0rboles por turnos en cada cuartel,trabajando sobre toda la superficie forestal durante un período de "* ! )* a:os, que sedefine por DrotaciónD. La finalidad es que los cuarteles cosec/ados estar0n en condicionesde ser cortados de nueo al final del período de rotación y, con la perspectia de llegartambi9n a ser enriquecidos con madera comercial, como lo eran en su estado natural. ;steobjetio raramente se alcanza, en la pr0ctica, puesto que una rotación 1quiz0s de


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producción. 5ara eitar da:os en el sistema forestal, sin embargo, las autoridades queordenan los montes tienen que mantener un constante control y /acer mediciones, paraasegurar que se alcancen las metas de la regeneración y de las tazas de crecimiento, ydecidan si la corta permisible puede ser aumentada o tiene que ser reducida.

2.% ipos de bos#ues para la fabricación de carbón vegetal

;l estudio de las pr0cticas tradicionales de fabricación de carbón egetal, en todo el mundoen desarrollo, indica claramente que el tipo forestal preferido para producir car bón es el bosque de sabana seco, bien dotado, con preferencia sobre el bosque pluial denso /@medo.Los bosques de sabana se prefieren por diersos motios. La madera es generalmentedensa, de crecimiento lento y altamente lignificada, lo que produce un buen rendimiento decarbón egetal una ez carbonizada. La calidad de las trozas para aserradero es por logeneral baja, debido a la pobre forma de los 0rboles, y esto significa que la mayor parte dela madera es comerciable sólo para le:a, lo que tiende a mantener bajos los precios de lamadera. ;l terreno es por lo general f0cil, simplificando la cosec/a. Una estación /@medacorta y una estación seca correspondientemente larga, significa que las operaciones defabricación de carbón pueden continuar la mayor parte del a:o y la le:a se secar0pidamente, con p9rdidas mínimas por ataques de insectos y podredumbre por /ongos. La@nica principal limitación en algunas regiones es el bajo rendimiento de la madera por/ect0rea. Los rendimientos típicos, considerados buenos, son de alrededor de ") "E/a.Operaciones comerciales marginales muestran rendimientos de madera tan bajos como de(* ! () m"E/a. Las regiones cl0sicas de producción de carbón egetal de Jfrica,%udam9rica y Asia son casi todas del tipo de bosques de sabana. A medida que el bosque de

tipo sabana se corta e3cesiamente y resulta antieconómico, la industria del carbón egetalti, de a trasladarse al tipo de busque pluial /@medo. ;stos bosques tienen eleadascantidad, des de le:a disponible por /ect0rea. No es raro tener rendimientos de le:a de +**m"E/a obtenibles a@n despu9s de /aberse sacado las trozas para aserrado y para c/apa, conlo qu se obtiene madera a bajo costo, al costado de los /ornos. %in embargo, en el climamojad /@medo, la le:a por lo general es de densidad baja a mediana, no e3cesiamentelignificad y con la com@n tendencia a pudrirse r0pidamente y ser atacada por insectos. Laestación de lluias es m0s larga y m0s seera y, en algunas zonas, puede /aber dosestaciones lluiosas por ano, resultando muy difícil secar la le:a antes de la carbonizaci=n.5or lo tanto, cuando se fabrica carbón de le:a en los bosques pluiales /@medos tropicales,

es necesario carbonizar la madera con un mayor contenido inicial de /umedad de lo queocurre en el bosque de tipo de sabana típica, eitando que la madera se deteriore, ya que sela deja secar durante sólo pocas semanas antes de la carbonizaci=n. ;l rendimiento es m0s bajo, porque m0s madera debe quemarse en el /orno para secar la otra madera antes que seinicie la carbonizaci=n. ;n estas circunstancias, un contenido de /umedad típico, en lamadera cargada en el /orno, puede ser de )*!+**H, lo que depende de la densidad de lamadera y las condiciones clim0ticas en el momento. Los rendimientos bajan a una ton

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eleada de carbón egetal por seis o m0s ton eleadas de madera 1sobre la base delolumen alrededor de un m" de carbón egetal por cada (,=# a " est9reos de le:a2. A pesarde sus desentajas, la creciente falta de disponibilidad de recursos forestales adecuados detipo seco est0 dirigiendo, siempre m0s, las operaciones de carbón /acia los bosques/@medos pluiales, aun si los rendimientos y los castos de producción son muy s superiores

a los de los bosques tradicionales de sabanas.

2.' Plantaciones para leña

Afortunadamente, dados los problemas en el abastecimiento de le:a y carbón egetal enmuc/os países en desarrollo donde los bosques naturales /an sido eliminados, o cuantomenos deastados, la ciencia forestal /a desarrollado m9todos para el cultio de plantaciones /ec/as por el /ombre con 0rboles forestales de r0pido crecimiento. Loseucaliptos, natios de Australia, /an sido, en todo el mundo, ampliamente adoptados ymodificados por selección para este propósito. ;l tratado de >AO D;l eucalipto en larepoblación forestalD 1++2 proporciona una gran cantidad de informaciones en esta materiay es indispensable para quien se interesa seriamente en este campo.

Fotografia N. 1 Plantaciones de eucaliptus saligna para la producción de carbón vegetal. Minas Gerais, Brasil. Foto J. Bim

;n la b@squeda de su adaptación a las condiciones locales, se /an utilizado muc/as especiesde eucaliptos en las plantaciones, y por suerte, todas producen una e3celente le:a y carbónegetal. %u crecimiento puede ser r0pido una ez implantadas y ordenadas adecuadamentesobre sitios aptos. No es raro un $ncremento edio Anual 1$A2 de +) ! (* m" por /a,durante un período de rotación de +( ! (* a:os.

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La implantación y ordenación de plantaciones para le:a es una aplicación especializada dela silicultura y debería encararse sólo cuando puede disponerse de asesoramiento. 5ara que pueda tener 93ito es necesario que pueda reser0rsela una tierra de adecuada fertilidad, quese seleccionen especies oportunas y que se imponga un sistema particular de ordenación. La primer cosec/a se obtendr0 entre los +( a +) a:os, lo que /ace que el desarrollo de bosques

/ec/os por el /ombre sea una tarea para los gobiernos, cooperatias bien organizadas ograndes empresas priadas.

La producción de madera para carbón egetal, a partir de plantaciones, e3ige que el costode producción de la le:a en pie sea calculado con cuidado para asegurar que este tipo deinersión a largo plazo sea en efecto justificado. 5or otra parte, el costo de la madera en pieen los bosques naturales es arbitrario, y se fija, en efecto, seg@n las presiones corrientes delmercadoBB puede partir de un alor cero de costo, allí donde el productor de carbón en peque:a escala junta gratuitamente la madera, en una tierra de montes desocupada, yalcanzar un alor equialente al costo de la producción de la le:a a partir de plantaciones.Los sericios forestales oficiales tratan a eces de fijar un alor de la le:a en pie calculandoel costo que significa ordenar el bosque natural del que se e3trae la madera. A eces los propietarios priados de bosques naturales establecen una tasa de alor en pie como porcentaje del alor del carbón egetal producido. Un aforo de alrededor del diez por cientoes típico. Los alores en pie oficiales son comunmente inferiores a 9stos, cuando se lose3presa sobre la misma base.

2.* !osto de las plantaciones

5ara dar un ejemplo de los rubros detallados de costos que participan en el establecimiento

de una plantación de eucaliptos, se /ace referencia a la aliosa e3periencia de la industriasider@rgica brasilera que emplea carbón egetal, y que es posiblemente líder en la producción industrial de carbón egetal a partir de le:a producida por plantaciones. ;n lascondiciones del &rasil 1+'##2, los costas pueden resumiese en los siguientes rubrosC

2..1 Precio de la tierra

5ara los c0lculos se /a usado un alor normal de KU% +**E/ect0rea, 5ara este costo, sualor tiene poca influencia sobre el costo final de la le:a.

2..2 !eforestación

;n el 8uadro " se indican los costos de la forestación con eucaliptos. Los 0rboles son plantados a partir de pl0ntulas y su primera corta tiene lugar despu9s de los oc/o a:os. %eisa siete anos m0s tarde uelen a ser cortados y, despu9s de aun otros seis a siete a:os,uelen a ser cortados!por tallar una segunda ez. %e uele de esta manera a una rotaciónde corta de (*!(( anos, al final de la cual se arrancan las raíces y se plan!/an nueos0rboles. ;n una operación muy mecanizada, el gasto por /ect0rea, en el curso del primerano, representa el )*H de los gastos totales para la rotación completa de (*!(( a:os o sea

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de KU% )** sobre un total de KU% +.***. Los gastos durante el primero de los tres ciclossuman a %U% #**+ o sea el #*H de los de la rotación total de (*!(( a:os. 5ara lareforestación manual, los gastos del primer a:o suman a KU% **, o el =*H de los gastoscompletos de KU% +."**. Los sueldos de los obreros rurales en +'## eran de KU% * pormes. ;l corto de la mano de obra /a sido incluída para la plantación inicial y para la

manutención de tres a:os.

;l resultante costo final silicultural, para los tres ciclos, es de KU%


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S".u#da$o&ta a los13915 a*os

152 22925 9 5 9 ;5 15< ; 2/15

T"&$"&a $o&ta

a los 1; 9 22a*os

112 191> 9 5 9 ;5 15< 1/34 2/>5

Total 2


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mantener su e3istencia y productiidad. 4ebe conserarse la fertilidad de las suelosforestales y si fuese necesario con el uso de fertilizantes. 4ebe estudiarse, por ejemplo, elefecto a largo plazo sobre el balance nutritio de la eliminación de la corteza de los bosques plantados. 4eben ealuarse con cuidado las entajas y desentajas de la rotación por tallaren los montes de eucaliptos, con respecto a la producción de productos de mayor precio

como postes largos, trozas de aserrado y para c/apa. ;s importante finalmente, la selecciónde las especies para carbón egetal m0s adaptadas a una determinada región. Lo que cuenta,en @ltima instancia, es el rendimiento de carbón egetal que puede obtenerse por /ect0rea,e3presado en unidades caloríficas disponibles, puesto en la puerta del consumidor final.-eci9n a/ora se comienza a apreciar que ya sea la selecci=n de especies como la manera demanejar una plantaci=n juegan un importante papel. 8uando se formula una política sobreel establecimiento de plantaciones, deben siempre estudiarse las entajas de otras especiesde latifoliadas y de pinos que, en ciertos casos, pueden ofrecer mayores beneficios, al producir una mezcla de maderas de precio mayor al de la le:a aislada, a@n si especies de

eucaliptos son las que se plantan en forma m0s difundida para carbón egetal y para le:a.

Capítulo 3

LA COSECQA EL TRANSPORTE DE LA LEA

Llear la le:a desde el 0rbol en el bosque al costado del /orno o fosa de carbonización, esla operación m0s costosa en la producción comercial de carbón egetal y requiere una buena organización para mantener los costos bajo control. La operación es similar a lacosec/a de madera para pulpa pero, típicamente, es muc/o menos intensia en capital.8uando la madera iene carbonizada se produce una reducción de peso de cuatro aie3clBseis eces. 5or lo tanto la norma directriz en la recolección de la madera es demantener la distancia de transporte desde la cepa al punto de carbonización, lo m0s bree posible, /aciendo que sea el carbón egetal terminado el que absorba la mayor distancia detransporte. La tecnología de la carbonización determina la breedad del transporte. ;3isteun punto de equilibrio entre la distancia de transporte de la le:a y el costoErendimiento del

proceso de carbonización. ;n un e3tremo de la escala est0n la fosa y los /ornos met0licostransportables que requieren una distancia mínima de acarreo del producto cosec/ado. ;n elotro e3tremo de la escala est0n las grandes retortas, tecnológicamente complejas, intensiasen capital, gasificadoras y los m@ltiples sistemas de /ornos carboneros que soninstalaciones fijas, que implican distancias relatiamente largas de transporte para la le:a.Los /ornos de ladrillos, que tienen una ida @til relatiamente larga, implican una distanciaintermedia para el acarreo de la le:a. La distancia del transporte de la le:a inculada a los

2=


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/ornos de ladrillos y a las retortas y /ornos de alta tecnología, depende de los rendimientosde le:a del bosque y de la ida económica de los equipos de carbonización. Las retortas,que pueden durar "* a:os o m0s, requieren un e3tenso rodal forestal para que puedan sersurtidas con madera, dentro de una mínima distancia de transporte, durante su ida @til. Los/ornos de ladrillos, que tienen una ida @til de alrededor de cinco a:os, piden el suficiente

bosque que mantenga la proisión de le:a durante este período, antes de que los mayorescostos de transporte justifiquen el traslado de los /ornos a una nuea 0rea.

%.1 actores deter"inados en su cosec/a y transporte

La cosec/a y el transporte pueden ser analizados fraccionando el proceso en1suboperaciones2 Dunidades operatias,l, tratadas como costos unitarios indiiduales, paradeterminar su incidencia sobre los costos totales. Las operaciones unitarias en la cosec/asonC

• Qa$"& $a!#os "# "l dst&to 'o&"stal % d"?#& las u#dad"s d" $o&ta o d"$os"$a d"#t&o d"l dst&to(

• Tu!+a& % t&o$"a& "# los la&.os &")u"&dos pu"d" s"& #"$"sa&o d-d& "#&aas(

• P&!"& t&a#spo&t" a pu#tos s"$u#da&os d" &"$ol"$$,#(

• S"$ado d" la l"*a "# "l +os)u"(

• T&a#spo&t" ult"&o& a la u#dad d" $a&+o#a$,#(

• S"$ado % al!a$"#a!"#to d" la !ad"&a "# "l $"#t&o d" 'a+&$a$,# d"$a&+,# -"."tal(

Los p&o$"sos a#t"&o&"s pu"d"# s"& su+d-ddos aF# !s/ o al.u#asop"&a$o#"s pu"d"# s"& $o!+#adas % ot&as o!tdas/ "# d"t"&!#ados $asos(

;ntre las unidades de operación mencionadas, las @nicas dos que son fuertementeinfluenciadas por la distancia, entre el centro de fabricación de carbón y el lugar dee3plotación en el monte, son los transportes primarios y secundarios de la le:a. ;n el casode m9todos totalmente transladables, p. ej. fosas, paras de barro y /ornos met0licos,el

transporte secundario se elimina, mientras que el transporte primario queda m0s o menosconstante. 5ara los /ornos de ladrillos, es diferente. ;l transporte primario puedemantenerse constante, si se quiere, implantando en el 0rea forestal una red de caminos deacceso, poco distanciados, que reducen el transporte primario a un mínimo pr0ctico. sonaptas para!este esquema las superficies planas, donde es f0cil abrir los caminos. Losterrenos difíciles podrían justificar alargar algo la distancia del transporte primario paraeconomizar en costos de caminos. La e3periencia y un detallado an0lisis de costos

2;


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indicar0n cual es el mejor compromiso. Los cambios en una unidad operatia tienen, por logeneral, influencia sobre otras. ;n la fabricación de carbón egetal no se trata de que eltransporte de la le:a es simplemente un costo, sino que se justifican /acer ciertos gastos enel transporte de la le:a, para recoger los beneficios globales por producir carbón egetal encentros organizados a cierta distancia del punto de recolección de la madera.

%.2 Diseño de un &rea productora de carbón vegetal

8uando se usan /ornos fijos de ladrillos, contrariamente a los sistemas móbiles, esnecesario asignar con anticipación una cierta superficie de bosque para mantener laoperación durante toda su ida económica. A la inersa, puede ser que se dispone de unasuperficie forestal y es necesario calcular cual es la mejor manera de conertirla en carbónusando un sistema con /orno fijo 1","(,""2. Los c0lculos dan los par0metros b0sicos. Lae3periencia permitir0 juzgar cómo realizar los cambios para ajustarse a las condicioneslocales y a@n crean una oportunidad para tener una operación beneficiosa 1er >ig. l2.

%e necesita la siguiente informaciónC

2>


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• U# !apa d"l +os)u" dspo#+l"(

• Datos so+&" los tpos 'o&"stal"s % sus u+$a$o#"s d"#t&o d"l &"a %/ pa&a$ada tpo/ u# -olu!"# "st!ado o !"ddo d" l"*a po& "$t&"a( La#'o&!a$,# d"+" s"& $o#t&olada d"sd" "l a&" % so+&" "l t"&&"#o pa&a!ost&a& su?$"#t" $o#?a+lldad( &"$u"#t"!"#t"/ la #'o&!a$,# so+&"

los &"#d!"#tos "# l"*a po& pa&t" d"l p&op"ta&o 9 .o+"o o p&-ado 9"s !u% opt!sta % pu"d" "sta& pasa#do po& alto la l"#ta/ !p"&$"pt+l"&"!o$,# d" &"$u&sos d"l +os)u" po& pa&t" d" la ."#t" d"l lu.a&/ "# "l$u&so d" a*os(

• Datos #"$"sa&os so+&" los oos d" lad&llos -da Ftl "# a*os$apa$dad "'"$t-a "#

• !3 d" !ad"&a &"#d!"#to típ$o "# $a&+,# -"."tal po& o"ada$a#tdad d" días pa&au# $$lo $o!pl"to d"l oo/ d"sd" la $a&.a a lad"s$a&.a(

• Ca#tdad d" oos )u" u# ")upo ."#"&al!"#t" d" dos a t&"so!+&"s6 pu"d" !a#"a& s!ult#"a!"#t"(

• Ca#tdad d" s"!a#as/ po& a*o/ du&a#t" las $ual"s s" pu"d" p&odu$&$a&+,# -"."tal/ t"#"#do "# $u"#ta días d" ?"sta/ la "sta$,# d" llu-as/"l t"!po d" $os"$a/ "t$( La $a#tdad d" oos "# u# $"#t&o d"p&odu$$,# d"+"& s"& s"!p&" "l #F!"&o ,pt!o/ pa&a da& o$upa$,#"?$"#t" a la $uad&lla/ o u# -alo& !Fltpl" d" la $a#tdad ,pt!a/ p( "(1 días s"!a#a la+o&al d" días/&"s"&-a#do "l =!o( día pa&a lasup"&-s,# d" los oos

Capa$dad d" 1 !3/ p&odu$"#do 4 to#( d"

$a&+,# po& tuo

Vda Ftl 5 a*os

A*o la+o&al 4< s"!a#as

Sup"&?$" 'o&"staldspo#+l"

A&"a total 5;< a 31


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Tpo 1 9 4< !37a tpo 2 9 31!37a6

80lculosC

8antidad de días laborales por ello F


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balance óptimo entre el costo de abrir los caminos y el costo del transporte primario, desdela cepa /asta el camino de saca. Una pr0ctica normal es la separación de )** metros paradar una distancia media de transporte primario de +** a +)* metros.

Foto N.2 !arro de mula o "#orra" para llevar los pe$ue%os rollos de madera desde las

cepas a la canc&a, ' a veces al &orno cuando las distancias son breves. (alta, )rgentina. Foto J.Bim

;n el gr0fico + se muestra un diagrama de distribución caminera normalmente preferidosobre !terrenos llanos o ondulados.

;n el ejemplo, la superficie forestal era de )* /a y estaba suficientemente cargada. %i el0rea es bastante cuadrada la distancia media de transporte ser0 de alrededor +, a ( Gmdurante todo el período de la operación, lo que corresponde a una pr0ctica corrienteconcarboneras de ladrillos.

%i la distancia de transporte media estimada, debido a la forma del bloque p. ej. estrec/o ylargo, es e3cesia, podría entonces ser necesario transferir la batería de /ornos, despu9s de

algunos a:os, a un nueo sitio para reducir la distancia de acarreo. ;n este caso, los a/orrosen el costo del transporte siren para compensar el costo de desmantelar y de oler aarmar los /ornos. Las operaciones productias e3igen que se siga con atención todos loscostos y el estudio cuidadoso de las e3periencias de operadores e3itosos.

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%.% E#uipos para e0plotación y transporte

La e3plotación y transporte de la le:a son, por lo general, intensias en mano de obra, puesto que, en la mayoría de las operaciones donde se fabrica carbón egetal, se dispone detrabajadores baratos. La fuerza animal /a cedido el paso a la mec0nica en el transportesecundario para grandes distancias, pero en lo dem0s a@n juega un papel importante.

Foto * !arga mec+nica de madera de plantaciones de eucaliptus. bservar el largo de los

troncos, destinados a ser apilados verticalmente en las carboneras. Minas Gerais, Brasil.

".".1 Preparación de la corta # de los blo$ues

7odaía se emplean en cierta medida las /ac/as y las sierras de mano, pero las sierras acadena las /an casi reemplazado, puesto que su rendimiento es muy superior y a@n lainersión de capital es tolerable en las operaciones comerciales. Las /ac/as son todaía@tiles donde se usan fosas u /ornos de ladrillos, ya que puede emplearse le:a de mayoreslargos. 8on los /ornos de acero, que requieren bloques cortos para que sean f0cilmentecargados, el uso de las sierras mec0nicas es en la actualidad casi esencial. La madera carta

se seca m0s r0pidamente, y por ello en los bosques pluiales /tmedos resultan muyentajosas las sierras mec0nicas. 8on las sierras a cadena el operador tiene que serimplicado, por lo menos /asta un cierto punto, en la propiedad de la sierra, ya que de otramanera los costos de manutención pueden ser pro/ibitios.

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Foto - ransporte de tro#os de madera mi/ta de latifoliadas tropicales, usando anillos de

acero. Minas Gerais, Brasil. Foto J. Bim.

La rajadura de bloques de gran di0metro, donde son necesarios para los /ornos de acero, se/ace mejor con cunas y martillo, con la ayuda de bloques de gran di0metro, cortando consierra mec0nica a lo largo del grano para abrir una entrada para la curia. %e /an empleado

m0quinas /endidoras /idr0ulicas, para reducir los bloques de gran di0metro, destinados aser carbonizados en /ornos met0licos. Los resultados fueron buenos, pero los costos deinersión y de mantenimiento en operaciones comerciales no /an demostrado ser a@naceptables. Las sierras mec0nicas, comparadas con las /ac/as, dan por lo general unnotable aumento en los rendimientos por /a, puesto que un corte por sierra mec0nicadesperdicia menos madera en in@tiles astillas que con el /ac/a, y las trozas deformadas degran di0metro, etc., pueden ser f0cilmente conertidas con una sierra mec0nica en bloques otrozos. Los /ac/eros suelen pasar por alto estas trozas difíciles, resultando un bajorendimiento. ;n algunas situaciones y sobre la misma superficie, es posible combinar las/ac/as con las sierras a cadena con bastante 93ito.

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Foto 0 ransporte de tro#os al costado del camino, empleando mulas dotadas con sillas especiales cargueras. Minas Gerais, Brasil. Foto J.Bim.

Los bloques se cortan o al pie de la cepa o de la troza al costado del camino. ;l m9todomejor depende del tipo de bosque y del terreno. &osques del tipo de sabana llana con0rboles grandes, fuertemente ramificados, de crecimiento irregular, son mejor recortados al pie de la cepa. Los tallos de plantaciones de eucalipto o 0rboles largos y derec/os que sedesarrollan en un sotobosque denso prefieren ser cortados en bloques a lo largo del camino. No es com@n el transporte de trozas enteras al centro de fabricación de carbón egetal, yaque para ello se necesitan equipos pesados para la carga y transporte y no ofrecen entajassobre la corta de los bloques en el bosque, e3cepto donde se podrían emplear equiposautom0ticos para la corta y /endido de bloques de grandes 0rboles, p. ej. donde se instalanretortas para gas. ;l secado de los bloques y la medición de ol@menes puedensimplificarse al costado del camino. La circulación del aire, y por lo tanto los ritmos dedesecación, son por lo general mejores al costado del camino que en el bosque mismo.5ueden usarse carros tirados por mulas, burros o bueyes para traer los bloques, o la maderade corta dimensión, al costado del camino. Los tractores agricolas son aptos para traer las

trozas al costado del camino. Los tractores de rueda con acoplados pueden usarse pararecoger los bloques de madera al pie de la cepa, donde el terreno lo permita. 8ual fuese elsistema adoptado, la finalidad es la misma, la de /acer llegar bloques secos, listos paracarbonizar, al costado del /orno al costo mínimo. %olamente estudios detallados puedendeterminar cual es el mejor m9todo en cada caso.

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La medición de la madera se /ace ya sea al pie de la cepa o a lo largo del camino. ;lm9todo corriente es de apilar la madera en un marco que contiene un est9reo 1un metroc@bico apilado2. 4espu9s de su medición, las pilas de madera se marcan, generalmente con pintura, y se llean al centro de fabricación de carbón egetal. 4ebe tenerse en cuenta unatolerancia por la p9rdida de olumen con el secado de los bloques de madera.

".".2 %ecado al aire de la leña

;l secado de la le:a influye muc/o sobre el rendimiento del carbón egetal. 8uanto m0sseca es la madera tanto menos combustible se usa dentro del equipo de carbonización seafosa, /orno u otro, para eaporar la /umedad. Una ez que la madera /a sido cortada en bloques cortos, el agua libre de la madera se pierde en el aire bastante r0pidamente. ;lcontenido de /umedad en el momento de la tala podría ser, p. ej. del =*H. 4espu9s delapilado durante tres meses el contenido de /umedad puede reducirse al "*!")H. Un ulterior secado es lento. &loques de gran di0metro de madera de latifoliadas densas pueden tomarm0s de un a:o para alcanzar el (*H.

4urante el secado, se produce una p9rdida de peso que /ace m0s barato y m0s f0cil eltransporte. Una tonelada de madera con el =*H. de contenido de /umedad, despu9s de susecado a un contenido del "*H de /umedad, pesar0 sólo +( Gg, con una p9rdida de casi el(*H. 7ambi9n durante el secado algunas especies pueden des/acerse de la corteza, lo quees una entaja puesto que la corteza sólo produce un carbón fr0gil, con eleado contenidode cenizas, y de bajo alor comercial. 4urante el secado, la madera puede pudrirse y seratacada por insectosB sucediendo r0pidamente en los bosques tropicales /@medos. 5or lo

tanto, debe controlarse el tiempo del secado, para asegurar que se llegue al m03imo yr0pidamente, antes que la madera se deteriore.

Una buena pr0ctica en los bosques tropicales /@medos, es la de cortar bloques cortos,apilarlos con cuidado y, si es posible, separados del suelo, sobre desperdicios de madera yen un lugar que reciba abundante sol y iento. Alrededor de uno a dos meses es, a menudo,al tiempo m03imo disponible para el secado en un bosque tropical /@medo antes de que se produzcan graes danos. ;llo depende de las condiciones locales, de las especies y del período del a:o. %e necesita siempre una cierta cantidad disponible de madera seca paraequilibrar las operaciones del /orno y del bosque. ;ste stocG de la madera, por lo general

para dos meses de alimentación, deber0 ser apilado al m03imo en la estación seca, en clarasdel bosque y en ecindad del /orno, para ser utilizados durante la estación /@meda. %i es posible, debería darse preferencia a especies que poseen poca degradación y las reserasdeberían mantenerse en las localidades que /an demostrado ofrecer condiciones para unr0pido estacionamiento del aire.

3


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;n los bosques del tipo seco, no son desconocidos los casos de períodos de secado de /astaun a:o con especies durables, pero deben ponderarse los beneficios del secado contra elcapital inmobilizado por el stocG en estacionamiento. 4onde fuese posible, deber0ntambi9n cortarse para carbón egetal los 0rboles muertos sanos y secos, pu9s tienen un buen rendimiento de carbón y cuestan menos para su transporte, por unidad de producción

de carbón egetal. ;s notable lo que se gana en el transporte y en la carbonización de lamadera secada al aire sobre la madera erde. ?ay una ganancia dobleC primero, se eita eltransporte de agua in@til y, segundo, el rendimiento del carbón egetal a partir de maderaseca es eleado puesto que, menos madera tiene que ser quemada dentro del /orno parasecar el resto y carbonizarlo. 5or ejemplo, +.*** Gg de madera erde, despu9s de algunassemanas de secado, puede tener un contenido de /umedad del )*H, y puede esperarse unrendimiento de alrededor de +* Gg de carbón egetal con un contenido de /umedad, setransportan solamente )(* Gg para obtener la misma cantidad 1+* Gg2 de carbón. ?ay una/orro de materia le:osa así como un a/orro en su transporte. La madera erde se seca

lentamente, especialmente cuando es simplemente troceada en bloques, sin ser /endida. ;lcontenido de /umedad de la madera es uno de los factores limitantes m0s serios en laeconomía de la fabricación de carbón egetal.

Una e3periencia en el secado de bloques troceados de madera de eucalipto au traliano concrecimiento de planta madura, /a dado los siguientes resultadosC

Largo de los bloquesC () cms.

T"!po d" s"$ado "#plas 1s"!a#a !"s"s 12 !"s"s 1; !"s"s

Co#t"#do d" u!"dad 54/48 31/8 21/8 15/>8

;stos resultados demuestran la importancia de algunos meses de secado. %in embargo,cuando el secado se /ace en ambientes /@medos, la madera tambi9n se deteriora porataques de /ongos y de insectos. ;l problema de secar económicamente la le:a en los bosques tropicales /@medos, que en la actualidad ienen usados siempre m0s para producircarbón egetal, queda en gran parte sin solucionar. -epresenta un grae desperdicio delrecurso le:oso y un costo notable en el abastecimiento de le:a.

5roblemas de secado afectan tambi9n la le:a producida en plantaciones. Afortunadamentela mayor parte de las 0reas plantadas con eucaliptos no son tan /@medas como los bosquesaltos tropicales.

3=


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"."." &l papel de los gobiernos en mantener la productividad forestal

La base de la industria del carbón egetal es la producción de la le:a a partir de los bosquesnacionales. ;n la actualidad, y pr0cticamente en todos los países, la mayoría de los bosquesest0n nominalmente bajo alguna forma de control por parte de los gobiernos. Los gobiernos pueden desempe:ar un papel crucial, asegurando la productiidad actual y futura de sus

bosques, por medio de las políticas de ordenación que se les aplique. 4eberían preocuparseactiamente de las pr0cticas de e3tracción de la le:a, para asegurar que la regeneración del bosque se cumpla correctamente 4eberían proteger los bosques contra los incendios ycontra las cortas abusias ilegales. 4eberían dar asistencia al desarrollo de plantaciones para le:a y ofrecer cr9ditos para equipos de e3tracción y de construcción de caminos, paraasegurar que se obtenga el m03imo del rendimiento en le:a permisible en un bosque, sin perjudicar su capacidad de regeneración. La recolección de le:a para carbón egetalgeneralmente no es considerada como una ocupación de gran prestigio. 5ero es en laactualidad una de las actiidades m0s significatias que se realizan en los bosques delmundo en desarrollo, y ning@n gobierno puede arriesgar a la larga, de ignorarlo o de tratarlocon superficialidad.

".".4 'escripción de una operación de cosec(a de leña

5ara ayudar a comprender los detalles pr0cticos de un sistema de recolección de le:a, se presenta una bree descripción de un sistema para la cosec/a de suficiente madera para la producción de +*.*** tonEa:o de carbón egetal en un bosque tropical /@medo 1"(2.

$nformación b0sica

-equisitos de madera C


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Rt!o d"ap"&tu&a d"$a!#os

3< ! d" $a!#o po& oal a US 1 $a&.ado&"s 12

8osto para


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+ 4 12(


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Capítulo 4

PROCESOS DE CARBONIACION

'.1 !ó"o la "adera se transfor"a en carbón vegetal

La fase de la carbonización puede ser decisia en la fabricación de carbón egetal, si bienno se trata de la m0s costosa. A menos que se complete lo m0s eficientemente posible, puede crear un riesgo para la operación global de la producción de carbón, puesto que los bajos rendimientos en la carbonízación repercuten a lo largo de toda la cadena de producción, en la forma de mayores costos y desperdicios de los recursos.

La madera consiste de tres componentes principalesC celulosa, lignina y agua. La celulosa,la lignina y algunas otras materias est0n fuertemente ligadas entre sí y constituyen elmaterial denominado madera. ;l agua es absorbida o retenida como ol9culas de agua enla estructura celulosaElignina. La madera secada al aire o DestacionadaD contiene todaía +(!+H de agua absorbida. La madera en crecimiento, recientemente cortada o Dno

estacionadaD, contiene adem0s agua líquida, lleando el contenido total de agua a alrededordel


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que ser carbonizada, deber0 ser eaporada o en la fosa o en el /orno, y esta energía deber0 proporcionarse quemando parte de la misma madera, que podría ser en ez transformada encarbón egetal aproec/able.

;l primer paso, en la carbonización en el /orno, es secar la madera a +**I 8, o menos,

/asta un contenido cero de /umedad se aumenta luego la temperatura de la madera secadaal /orno a alrededor de (*I8. La energía para estas etapas iene de la combustión parcialde parte de la madera cargada en el /orno o en la fosa, y es una reacción que absorbeenergía o endot9rmica.

8uando la madera est0 seca y calentada a alrededor de (*I8, comienza espont0neamente afraccionarse, produciendo carbón m0s apor de agua, ma:anas, 0cido ac9tico y compuestosquímicos m0s complejos, fundamentalmente en la forma de alquitranes y gases nocondensables, que consisten principalmente en /idrógeno, monó3ido y bió3ido de carbono.%e deja entrar aire en el /orno o fosa de carbonización para que parte de la madera sequeme, y el nitrógeno de este aire estar0 tambi9n presente en el gas. ;l o3ígeno del aire ser0gastado en la quema de parte de la madera, arriba de la temperatura de (*I8. liberaenergía, por lo que se dice que esta reacción es e3ot9rmica.

;ste proceso de fraccionamiento espont0neo o carbonización, contin@a /asta que quedasólo el residuo carbonizado llamado carbón egetal. A menos que se proporcione m0s calore3terno, el proceso se detiene y la temperatura alcanza un m03imo de apro3imadamente


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carboniación

I8

carbón

"asa seca al /orno

1 *H de /umedad 2

8 $a&+o#o

?o

8 !at"&al

-oltl

3


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del carbón se quema en cenizas, dejando otras partes de la carga carbonizadas sólo parcialmente. 4e allí la importancia de usar /ornos bien dise:ados, /ec/os funcionarcorrectamente para una producción eficiente de carbón egetal. ;n las referencias bibliogr0ficas = y # se /allar0 m0s información sobre los aspectos t9cnicos de lacarbonización.

'.2 3igiene industrial en la carboniación

La carbonización produce substancias que pueden ser da:inas y deben tomarse simples precauciones para reducir el peligro.

;l gas producido por la carbonizaci=n tiene un eleado contenido de monó3ido de carbono,que es enenoso cuando se lo respira. 5or lo tanto, cuando se trabaja en la ecindad del/orno o de la fosa durante su funcionamiento o cuando se abre el /orno para su descarga,debe tenerse cuidado de asegurar una correcta entilación para permitir que se disperse el

monó3ido de carbono, que tambi9n se produce durante la descarga por ignición e3pont0neadel carbón egetal caliente.

Los alquitranes y el /umo producidos por la carbonización, si bien no son directamenteenenosos pueden tener efectos perjudiciales a largo plazo sobre el sistema respiratorio.Las zonas con iiendas deberían, en lo posible, estar ubicadas donde los ientos predominantes alejen de ellas el /umo de la fabricación de carbón, y las baterías de /ornosno deber0n ser emplazadas muy cerca de las 0reas /abitadas.

Los alquitranes de la madera y el 0cido pirole:oso pueden irritar la piel y debe tenersecuidado de eitar su contacto prolongado con la piel proporcionando trajes protectios yadoptando procedimientos de trabajo que reduzcan al mínimo la e3posición.

Los alquitranes y los licores pirole:osos contaminan en forma grae los cursos de agua yafectar los depósitos de agua potable para el /ombre y los animalesB tambi9n los peces pueden ser afectados negatiamente. Los efluentes líquidos y el agua, de descarga de lasoperaciones carboneras de media y gran escala deber0n ser retenidas en grandes piletas desedimentación, /aciendo que se eaporen para que esta agua no pase al sistema local dedrenaje y contaminen los arroyos.

5or suerte los /ornos y las fosas, contrariamente a las retortas y a otros sistema sofisticados,normalmente no producen efluios líquidosB los subproductos se dispersan en su mayor parte en el aire, como gases. ;n este caso son muc/o m0s importantes las precaucionescontra la contaminación del ambiente por el aire.

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'.% +ncentivos y "ane4o del personal

;l quemado del carbón egetal es una operación de responsabilidad que requiere capacidad, paciencia, e3periencia y prontitud en seguir m9todos de trabajo correctos, en todo momentoy estaciones. ;l rendimiento que se obtiene durante la etapa del quemado afecta laeconomía de toda la estación. 5or lo tanto, se justifica pagar a la cuadrilla que quema el

carbón un incentio adicional al sueldo sobre la base de la calidad y cantidad de carbónegetal que producen. ;ste esquema e3ige mediciones correctas de la madera que entra ydel carbón que quita el sistema. las mediciones pueden ser por olumen o por peso pero, detodos modos, tiene que ser efectuada con seriedad si tiene que funcionar correctamente ysatisfacer a todos.

La fabricación de carbón egetal es a menudo una actiidad estacional. La estación delluias puede interrumpir las operaciones, o la mano de obra puede, por tradición serempleada en cierta 9pocas en pr0cticas agrícolas de cosec/a o de plantación. ;llo puedecrear dificultades en atraer y retener la mano de obra bien entrenada y motiada, pero los buenos resultados dependen de equipos de trabajo estables y afirmados. 5or lo tanto, esimportante tratar de desarrollar un r9gimen estable de trabajo en la producción de carbónegetal. %e obserar0 que este /ec/o es una característica de toda operación carbonerae3itosa en gran escala.

Capítulo 5

OSAS DE TIERRA PARA ABRICAR CARBON VEGETAL

La utla$,# d" la t"&&a $o!o "s$udo $o#t&a "l oí."#o % pa&a asla& la!ad"&a )u" s" $a&+o#a $o#t&a u#a p0&dda "$"s-a d" $alo&/ "s "l sst"!a!s a#t.uo d" $a&+o#a& % $o# s".u&dad s" &"!o#ta al a!a#"$"& d" la

sto&a( AF# "# la a$tualdad s" usa pa&a a$"& )us !s $a&+,# -"."tal )u"po& $ual)u"& ot&o !0todo( :"&"$" po& lo ta#to u# "studo at"#to/ pa&ad"s$u+&& sus -"#taas " #$o#-"#"#t"s( R"t"#" o+-a!"#t" su lu.a& po& su+ao $osto( Do#d" s"a )u" los &+ol"s $&"$"# a% t"&&a/ % "s #atu&al )u" "l s"&u!a#o s" a o&"#tado a "st" !at"&al +a&ato " #$o!+ust+l"/ $o!o !at"&alasla#t" pa&a "#$"&&a& la !ad"&a !"#t&as s" $a&+o#a(

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?ay dos modos diersos de usar la barrera de tierra en la fabricación de carbón egetalC unaes la de escaar una fosa, rellenarla de madera y taparla con tierra escaada para aislar lac0mara. La otra es de tapar un montículo o pila 1para2 de madera sobre el suelo, con tierra1),+(, +=, +', (*, (+, (2. La tierra iene a formar la barrera aislante impermeable a losgases necesaria, detr0s de la cual puede tener lugar la carbonización sin infiltraciones de

aire, que /aría quemar el carbón /asta reducirlo en cenizas. Ambos m9todos, cuandolleados a cabo con /abilidad, pueden producir buen carbón egetal dentro de suslimitaciones tecnológicas.

*.1 El "étodo de la fosa

Pa&a "st" !0todo s" #"$"sta u#a $apa d" su"lo p&o'u#do( D"p,stosad"$uados d" su"lo l-a#o pu"d"# #o&!al!"#t" "#$o#t&a&s" a lo la&.o d" los+a#$os d" u# a&&o%o( Pu"d"# a$"&s" 'osas !u% .&a#d"s % u# $$lo pu"d"a+a&$a& asta t&"s !"s"s pa&a $o!pl"ta&s" 13/ 31/ 326( La #-"&s,# d" $aptal

"s !í#!a #o s" #"$"sta #ada !s )u" u#a pala/ u# a$a % u#a $aa d"',s'o&os/ p"&o "s u# !0todo )u" d"sp"&d$a !u$o los &"$u&sos( a !u% d'í$l$o#t&ola& la $&$ula$,# d" los .as"s "# la 'osa( :u$a !ad"&a s" )u"!a)u"da#do "# $"#as/ po&)u" l" ll".a d"!asado a&"( Ot&a pa&t" )u"da s,lopa&$al!"#t" $a&+o#ada/ %a )u" #u#$a du&a#9+" "l )u"!ado/ s" $al"#ta %s"$a $o&&"$ta!"#t"( A pa&t" d" las .&a#d"s -a&a$o#"s "# $aldad/ -a&ía# lassu+sta#$as -oltl"s/ o s"a "l .&ado d" $a&+o#a$,# pa&a u# $a&+,# -"."tala$"pta+l"/ po&)u" la $a&+o#a$,# "# u#a 'osa $o!"#a "# u#a "t&"!dad %p&o.&"sa a$a la ot&a( D" allí )u" "l $a&+,# d"l $o!"#o d" la )u"!a/a+"#do sdo $al"#tado po& !s t"!po/ t"#" !u$o !"#os su+sta#$as

-oltl"s )u" "l $a&+,# d"l ot&o "t&"!o( Pa&a ?#"s do!0st$os/ #o &"sulta s"&u# p&o+l"!a s"&o/ s +"# &"du$" "l &"#d!"#to .lo+al/ pu"sto )u" "l $a&+,#-"."tal du&o/ o so+&")u"!ado "# la pu#ta d" la .#$,#/ $o# !"#os-oltl"s/ "l"-ado $o#t"#do ?#al d" $a&+o#o/ !pl$a u# &"#d!"#to +aot",&$a!"#t" al&"d"do& d"l 3


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Foto !arbonera en fosa de tierra durante la etapa de carga. bservar el gran diametro de la madera en rollo usado.

G&ana. Foto e3eune

.1.1 )abricación de carbón en fosas miniatura

osas p")u"*as u o%os d" asta u# !"t&o ap&o!ado/ so# Ftl"s pa&a'a+&$a& p")u"*as $a#tdad"s d" $a&+,# -"."tal $o# !ad"&a $$a +asta#t"s"$a( El !0todo s" usa "# -llas &u&al"s/ p"&o po& lo ."#"&al su p&odu$t-dad "s!u% +aa pa&a da& .&a#d"s $a#tdad"s $o!"&$al"s( Pa&a )u"!a& "l $a&+,#-"."tal "# "sta 'o&!a/ s" #$a a#t"s u# 'u".o "# la 'osa % lu".o s" a.&".a "l$o!+ust+l" p")u"*o % s"$o pa&a #$a& u# +u"# 'u".o( S" a.&".a !s!ad"&a pa&a ll"#a& la 'osa/ !"#t&as "l 'u".o $o#t#ua a )u"!a& &".ula&!"#t"(U#a $apa d" oas/ d" al&"d"do& d" 2< $! d" "sp"so&/ s" $olo$a a&&+a d" la

!ad"&a $o!+ust+l" % lu".o u#a $apa d" al&"d"do& d" 2< $! d" t"&&a $o# lapala( S" d"a la 'osa asta $o!pl"ta $a&+o#a$,# % pu"d" a+&&s" a los dosdías/ o !"#os( Pu"d" s"& #"$"sa&a "l a.ua pa&a "-ta& la .#$,# "# "l!o!"#to d" -a$a& la 'osa( El $a&+,# #o "s d" $aldad u#'o&!" %/ s s" a#usado !ad"&a $$a % $o&t"a/ la p&opo&$,# d" pa&tí$ulas ?#as "s "$"s-a( A-"$"s las 'osas s" tapa# $o# u#a oa d" -"a $apa o#dulada d" t"$o/$u+"&ta $o# t"&&a/ d"a#do al.u#as ap"&tu&as p")u"*as pa&a "l "s$ap" d"l

4=


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u!o % la "#t&ada d" a&"(

.1.2 )abricación de carbón vegetal en grandes fosas

Las 'osas típ$as pa&a $a&+,# -"."tal so# .&a#d"s % la )u"!a a-a#ap&o.&"s-a!"#t" d"sd" u#a "t&"!dad a la ot&a( Las 'osas !a%o&"s/ )u"p&odu$"# to# o !s d" $a&+,# po& )u"!a/ so# d'í$l"s d" $o#t&ola&/ p"&o so#!s "?$"#t"s "# "l "!pl"o d" !a#o d" o+&a( Las )u" so# al.o !s p")u"*ast"#"# u# !"o& uo d" a&" % p&odu$"# $a&+,# !s u#'o&!"/ p"&o "l&"#d!"#to "s +ao % "l "!pl"o d" la !a#o d" o+&a "s !"#os "?$"#t"(

La figura ( muestra una fosa grande de un olumen bruto de alrededor de "* m", con unacapacidad neta de carga de alrededor de (= m". %e prefiere un suelo francoarenoso deadecuada profundidad. %e necesitan casi " jornales para escaar la fosa y uno para agregarlos canales para el encendido y para la salida de /umo.

La fosa se carga con trozas que miden (,< m, o menos, que se acomodan f0cilmente ytransersales en la fosa. %e cuidar0, durante la carga, de rellenar la mayor cantidad posiblede acíos entre las trozas, con ramas y peque:as maderas, para mejorar la efícienciaolum9trica. Los grandes largos de la madera, que pueden cargarse en las fosas, significaque el troceo con /ac/a es a@n un m9todo pr0ctico para el peque:o operador sin capital %eusan muc/o, sin embargo, las sierras mec0nicas. 5ara asegurar que la madera se caliente

4;


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correctamente para su carbonización, se permite que el gas caliente pase a lo largo del pisode la fosa, colocando la carga sobre una cama de trozas.

Foto 4 Fosa de tierra durante la $uema. bs5rvense las c&imeneas de acero ' la cubierta &ec&a con l+minas, selladas con tierra. G&ana. Foto e3eune

5rimero, alrededor de ) trozas, cortadas de acuerdo el anc/o de la fosa, se disponen a

distancias regulares a lo largo de su longitudB luego < trozas, cada una larga como lalongitud de la fosa, se colocan sobre la primera capa a distancias regulares. ;sta tejedurae3tructural sostiene la carga, y permite tambi9n que, una ez que la fosa /a sido encendidaen una e3tremidad, los ganes calientes pasen debajo de la carga, calent0ndola a medida queel flujo se desplaza /acia la e3tremidad opuesta. ;stos gases calientes, producidos por laquema parcial de la carga de madera, secan lentamente la tierra y calientan el resto de lamadera al punto de carbonización, de alrededor de (*I8. La descomposición e3pont0neade la madera, con liberación de calor iene despu9s, form0ndose el carbón egetal. Almismo tiempo, se producen copiosos ol@menes de apor de agua, 0cidos ac9ticos y otros,metanol y alquitranes, que a su ez en el recorrido de descarga, transfieren a la carga de

madera que se est0 secando, su calor. Al final, toda la madera se /a secado, se /a calentadoal punto de carbonización y se transforma en carbón egetal. La etapa de la carbonización puede emplear (* a "* días para completarse, acompanada por una notable reducción delolumen de la carga de madera, /asta el )*!#*H del olumen inicial. La tierra que recubrela fosa se encoge lentamente durante la carbonización, y debe taparse toda grieta u /oyoque se forma, para eitar la infiltración de aire. ;3iste el peligro de las quemaduras fatales

4>


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para /ombres o animales que caen o caminan sobre la fosa, por lo que deben tomarsecuidados para eitarlo.

Foto 6 os respiradores de los &ornos de fosa pueden ser forrados con maderas, cuando el suelo es suelto, evitando la necesidad del acero.

G&ana. Foto e3eune.

Una ez que la cobertura de la fosa se /a /undido de un e3tremo al otro, se considera que laquema se /a completado y se sellan las aberturas dejando que la fosa se enfríe, lo que puederequerir apro3imadalnente


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no ser uniforme, la carga puede contener un considerable olumen de tizones. %i bien lostizones pueden ser recuperados y reciclados, representan una ineficiencia de producción.

%e usan fosas m0s c/icas de la que se muestra en la figura (. Una fosa peque:a típica puedemedir " m de largo, por +,( m de anc/o y +,( m de profundidad. ;l largo de la madera

cargada es de alrededor de un metro, y como en los grandes /ornos, los espacios entre lastrozas grandes deben ser bloqueados con cuidado con peque:os pedazos de madera, paraaumentar la eficiencia de la carga, y eitar encauzamientos irregulares del gas, de une3tremo al otro, lo que llea a la producción de DtizonesD.

Foto 7 !arbonera de acero ' fosa de tierra. bservar las c&imeneas para el &umo $ue estan enterradas en el suelo, ' el tipo de le%a empleado. G&ana. Foto e3eune.

*.2 Datos técnicos y costos para producir carbón vegetal en fosas

Los s.u"#t"s datos t0$#$os % d" $ostos -"#"# d" la p&odu$$,# d" $a&+,#-"."tal d" la .&a# &"d d" 'osas d" Gu%a#a/ do#d" "l p&o$"so a 'u#$o#ado a#-"l $o!"&$al du&a#t" !u$os a#os( La p&odu$$,# a#ual a t"#do .&a#d"s-a&a$o#"s las !!as a# sdo d" al&"d"do& d" (


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Ta!a*o d" la 'osa

La&.o ! 2/=< ! d" a#$o 1/2< d" p&o'u#ddad"# la "t&"!dad d"l "#$"#ddo 2/4< ! "# la"t&"!dad opu"sta

6olumen nominal C (' m"6olumen real utilizado C (= m"

T"!po "!pl"ado

"$a-a$,# "# a&"#a +la#da3/<

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p&"pa&a& los $a#al"s d" "#t&ada % salda d" la

$&$ula$,# d"l a&"

1/<

-olt"o % t&o$"o $o# a$a t&a#spo&t" d" la l"*a %aplado l"*a la&.a 2/4< ! 9 ; p"s6

14/<

$o&ta& !atas % $u+&& la l"*a "sp"so& d" la !ata 3$!6

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$u+&& $o# 3< $! d" a&"#a 1/<

p&"pa&a& la a&"#a % las "sta$as al&"d"do& d" la 'osa


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E# la p&$t$a "sta $a&+o#"&a su+t"&&#"a la p&"pa&a u#a $uad&lla d" 5o!+&"s( Esta $uad&lla pu"d" p&odu$& 1/5 'osas po& s"!a#a = días6/t&a+aa#do $o# a$a % pala/ )u" ")u-al" a 23 oal"s po& 'osa( A "st" -alo&s" l" a.&".a# ot&os ; oal"s "# $o#$"pto d"l $udado d"l p&o$"so d"$a&+o#a$,# du&a#t" los < días )u" t"#" lu.a&/ ll"-a#do po lo ta#to "l total

d" oal"s po& 'osa a 31( La p&odu$$,# !"da d" la 'osa "s d" to#( El-olu!"# #o!#al d" la $a&+o#"&a "s d" 2> !3/ $o# u#a $apa$dad Ftl d"l >


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u"!ado&"s/ 2 o!+&"s 3< días 1< =(2


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ramas y trazas y apilarlos con cuidado para formar el montón. Al cabo de algunos meses,seg@n la estación, seg@n los precios del carbón egetal etc., recubre el montón con tierra yquema el carbón. enera de esta manera un peque:o ingreso en efectio, sin tenernecesidad de un gasto inicial en moneda.

-.1 ipos de parvas

;l sistema de paras o de /ornos de tierra es ers0til. %e adaptan a la producción espor0dicaen peque:a escala de carbón egetal y sin embargo tambi9n se adaptan para la producciónen gran escala. La /oy difunta industria sider@rgica sueca a base de carbón egetal, produjoen +'


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!tienden a escaparse de mano y toda la operación se uele antieconómica. 5or reglageneral, es difícil combinar equipos de eleado costo de inersión con un sistematecnológicamente primitio de quema de carbón egetal, y esperar que la operación resulte beneficiosa en su conjunto, a menos que la calidad de la gestión sea de primera clase.

;l problema de obtener y mantener, durante todo el período de quema, un sellado efectiocontra el aire, y una buena circulación, son los principales factores que limitan lasdimensiones de los sistemas de fosa y paras. ;s difícil ubicar las infiltraciones sobre lacobertura y es difícil de repararlas en las fosas con paras muy grandes.

Foto 18. !arbonera de parva de tierra en construcción indic+ndose el punto de encendido. G&ana. Foto e3eune.

-.2 construcción de una parva o carbonera típica de tierra

La típica para para la quema de carbón egetal del tipo para pueblo o illa, es de alrededor de < metros de di0metro en la base y de alrededor de + a +,) m de altura, apro3imadamenteun /emisferio aplastado. ;n la base, se /acen alrededor de seis a diez tomas de aire, y una

apertura arriba, de alrededor de (* cm de di0metro, permite la salida del /umo durante lacombustión 7odas las aperturas deben ser selladas con tierra cuando se /a concluido laquema, permitiendo el enfriamiento del c@mulo.

%e limpia un espacio de alrededor de = metros, se lo niela y compacta, debiendo ser biendrenado. A eces se planta un poste de alrededor de ( m de alto, en lo que ser0 el centro dela pila de le:a, para facilitar la acumulación de la madera, para dar estabilidad a la pila y

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para dar un soporte al operador cuando se tapa el apilado con tierra y se /ace el agujerosuperior para el /umo, y luego cuando se enciende la para. Normalmente se saca el posteantes del encendido para dejar una apertura central a tra9s de todo el montículo.

%e coloca antes, sobre el suelo y radialmente, una tejedura de peque:as trozas cruzadas,

para formar un círculo de alrededor de < metros de di0metro. Luego se empaca densamentela madera, que debe ser carbonizada sobre esta plataforma, cuya finalidad es que el fuego ylos gases calientes circulen correctamente. Las piezas m0s largas de le:a 1de /asta ( metrosde largo2 se colocan erticalmente /acia la periferia, con el fin de desarrollar un perfil m0so menos regular. Los espacios entre las trozas se rellenan con madera c/ica, para que la para resulte lo m0s densa posible. La superficie de la pila se empaca con le:a peque:a enlo necesario, para lograr un perfil lo m0s uniforme posible, y crear un buen soporte para surecubrimiento con !tierra. Una buena norma es la de dejar que la madera apilada se seque por un período m0s largo posible sobre la pila, primero paja, /ojas, pasto grosero etc., yluego se recubre esta capa con tierra o arena. ;s preferible un.suelo arenoso o franco queencoja poco por el secado, debi9ndose eitar las arcillas muy pl0sticas, con una definidatendencia a rajarse y encogerse cuando se secan y calientan. carbón fino puede mezclarsecon la !tierra. ;l espesor de la cobertura ariar0 seguí la lisura de la pila de madera, pero estípicamente de +* ! (* cm, ;l reestimiento deber0 ser reisado para sellar todas las rajas ycontrolar que queden abiertas las bocas de aire en la base del c@mulo.

Foto 11. Parva de tierra durante su construcción. bservar las maderas de gran di+metro colocadas en la base de las pilas. G&ana. Foto e3eune.

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%i es necesario, se deja que la capa de tierra se seque durante alrededor de un día, pudi9ndose luego comenzar el encendido. %e introduce en el agujero superior de la parauna palada de madera y carbón encendidos, que encienden la madera inflamable colocadaen la parte superior de la para, y cuando un /umo denso y blanco sale de arriba, significaque el fuego /a tomado. ;n el curso de días, el /umo se uele azulado y finalmente se

uele pr0cticamente transparente. ;l tiempo requerido para completar la combustióndepende del contenido de /umedad de la le:a y de la regularidad de la circulación del gasdentro de la para. ;l operador debe darse cuenta de la presencia de puntos fríos o calientessobre las paredes para abrir o cerrar las bocas de aire al pie. ;n ning@n momento debellegarse a er calor rojo a tra9s de ellas, y si apareciera, la boca debe ser cerrada. Lasrajaduras que pueden formarse sobre el manto, deben ser rellenadas con tierra arenosasuae. 8uando se cree que la quema /a finalizado, deben cerrarse con cuidado la aperturade arriba y todas las entradas de aire en la base, con ladrillos o piedras con arcilla. %i la para es peque:a, se enfriar0n en alrededor de dos a tres días.

Una carbonera de tierra puede abrirse una ez que se /a enfriado. 4eber0n tenerse alalcance alrededor de +** litros de agua para apagar fuegos eentuales. a que no &e espera,normalmente, una gran productiidad de las carboneras de tierra, pueden normalmentedej0rselas enfriar todo el tiempo necesario, antes de abrirlas.

%e separan los pedazos de carbón egetal completamente quemados, de la carbonilla y delos tizones, y se colocan en canastos o bolsas para la enta, La tierra quemada de la parase pone a un costado y se uele a usar, una ez que se /a estacionado, para reestir otras paras.

Los rendimientos en carbón egetal arían con la /abilidad en el quemado, el grado desequedad de la le:a y la impermeabilización de la para al aire. Una buena pr0ctica reflejarendimientos de + ton de carbón egetal a partir de < !ton de le:a seca al aire, pero es m0scom@n el rendimiento de + ton por = de le:a.

;ste tipo de paras /a sido modificado, colocando una c/imenea central /ec/a con iejostambores de petróleo soldados juntos. Las e3periencias lleadas a cabo con este sistemamodificado, /an dado buenos resultados en %enegal. La c/imenea mejora la circulación delgas, reduciendo la cantidad de tizones y acelera la carbonizaci=n. enos tizones significa

mejores rendimientos de carbón egetal. ;n la figura " se muestra este tipo de carbonera detierra modificado, denominado /orno 8asamance, y se describe en la sección siguiente.

-.% 3orno !asa"ance

La base se forma con dos estratos de madera de tama:o, peque:o a medio 1+=2. 5ara la primera capa, la madera se distribuye regularmente y en forma radial alrededor del punto

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central de la base y, para el segundo estrato, la madera se ordena tangencialmente, cruzandoel primer estrato. La base juega un papel importante, puesto que asegura la corriente de airedentro de la para.

las capas compuestas por trozas grandes 1<!2/

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Normas de carbonización

Apenas se /a iniciado el encendido, es necesario que los fogoneros 1"2 superisenconstantemente, /asta que termina la carbonizaci=n. La para se enciende por el agujero

central, introduciendo brazas de carbón io. 4espu9s que /a comenzado el fuego +) a (*minutos2 debe cerrarse el agujero central. A cada " ! < metros, alrededor de la base de la para deber0n abrirse bocas de entilación, pero nunca se /ace un agujero cerca de lac/imenea, puesto que reduciría la corriente en el resto de la pila. %i no surge /umo de lac/imenea, deber0 encenderse en ella un peque:o fuego para que comience a tirar.

A medida que la carbonización progresa, el montón se /unde poco a poco y puedenaparecer agujeros que deben ser inmediatamente bloqueados con pasto y arena. Lac/imenea deber0 quitarse, si el costado donde est0 ubicada parece /aberse completamentecarbonizado.

Las d'"&"#t"s 'as"s d" la $a&+o#a$# so#

! 8alentamientoC desde la temperatura ambiente /asta +**I8.! 4es/idrataciónC entre +**I8 y +(*I8.! >ase e3ot9rmica que comienza a los (#*I8, alcanzando )**I a #**I8 cuando


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termina la carbonización.! ;nfriamiento durante el cual se seca la c/imenea y el c@mulo se sella/erm9ticamente.

D"spu0s d"l "#'&a!"#to s" a+&" la pa&-a $o# la a%uda d" &ast&llos/

$o!"#a#do d"sd" la +as"( D"+"& $"&&a&s" la ap"&tu&a/ d"spu0s d" sa$a& u#apa&t" d"l $a&+,# -"."tal/ % d"+" s".u&s" "st" p&o$"d!"#to asta $o!pl"ta&la op"&a$,#(

4eber0 cubrirse con arena el carbón fresco de la para para eitar la ignición. 4e estamanera se eita la p9rdida de calidad que sería proocada por el apagado con agua. ;n las bolsas se pondr0 sólo carbón en bloques, descart0ndose los tizones y la carbonilla fina. Las bolsas se cierran con cordel, al que se le /abr0 atado una etiqueta para fines de controlindicandoel peso y el n@mero de la carbonera.

Los tizones deber0n ser quemados en la /ornada siguiente. La carbonizaci=n est0complet0ndose cuando el /umo comienza a disminuir y /acerse azul. A partir de estemomento es el carbón mismo que se est0 quemando, de donde la necesidad de retirar lac/imenea y cerrar /erm9ticamente la para. 4urante la fase de la descomposicióne3ot9rmica se recogen los subproductos condensaclos en la base de la c/imenea. ;lcondensado es una mezcla de alquitr0n de madera y 0cido pirole:oso 1er sección


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m9todo tan sencilloB de otro modo, el /oyo recolector desbordaría de condensado y el 0rease contaminaría seriamente. ;n los lugares donde las condiciones de funcionamientoatmosf9ricas frías dan origen a una e3cesia condensación de agua, debe aislarse la parteinferior de la c/imenea, o se debe construir una c/imenea de ladrillos. %i se mantienecaliente la c/imenea, p. ej. a +**degB8 se asegura una succión continua, por lo que los

gases circulan correcta

métodos para fabricar carbón vegetal.docx

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