CULTIVOS BIOCOMBUSTIBLES

Estudios de uso de los restos de poda de las ciudades para la obtención de pelets de buena calidad

Aprovechamiento de residuosde poda de árboles de alineación comoblocombustible sólidoEl objetivo del presente estudio es caracterizar, de forma preliminar,restos de poda de algunas de las especies arbóreasmás frecuentes en nuestras ciudades, que por su importanciacuantitativa en las calles presentan un mayor potencial de producciónde biomasa residual para su aprovechamiento energético mediantepeletizado. Para ello, se determinará su contenido en ceniza, al serun parámetro de fácil obtención, y se comparará con los valores queincluye la pronorma europea de propiedades de los pelets y con losvalores que se obtienen en otros residuos biomásicos.

Javier Matías Prieto',NI Concepción Ayuso Yuste2,Jerónimo González Cortes' yLuis Rollano Barroso'1 Centro de Investigación Agraria La Orden-Valdesequera.

Guadajira (Badajoz).2 Dpto. de Ingeniería del Medio Agronómico y Forestal.

Escuela de Ingenierías Agrarias. Universidad de Extremadura(Badajoz).

urante cientos de años la biomasaha sido utilizada como fuente deenergía, principalmente mediantecombustión, hasta que fue relegada

por los combustibles fósiles. Sin embargo, du-rante los últimos años se están haciendograndes esfuerzos para incrementare) uso dela biomasa como combustible (Melgar eta!.,2003). Ello se debe especialmente a la luchacontra el cambio climático y al fuerte incre-mento del precio del petróleo.

El Plan de Ahorro y Eficiencia Energética2008-2012 pretende, junto con el Plan deEnergías Renovables (PER) de España2005-2010, reducir el consumo nacional de

energía, aminorar la elevada dependenciaenergética española del exterior, principal-mente del petróleo, y disminuir las emisionesde CO2 . El PER constituye la revisión del Plande Fomento de las Energías Renovables enEspaña (PEER, 2000-2010), y se ha elabo-rado principalmente, por el incumplimientode las previsiones iniciales de crecimiento enel sector de las energías renovables, espe-cialmente en biocombustibles sólidos (Fer-nández, 2006).

Sin embargo, dada la gran heterogenei-dad y las numerosas fuentes de procedenciade la biomasa residual, es necesario realizaruna caracterización de sus propiedades paraser empleada como biocombustible sólido.Se pueden considerar cuatro tipos de fuentesde biomasa para la obtención de energía: bio-masa natural, residuos de explotaciones agrí-colas, excedentes de cosechas y cultivosenergéticos (Fernández, 2006). Cualquieraque sea su tipología, es susceptible de ser in-vestigada para su transformación en combus-tibles más fácilmente manejables o paratransformarse directamente en energía me-diante combustión (González eta!., 2005).

Una referencia imprescindible para la ter-minología y actividades relacionadas con labiomasa es la estandarización de los biocom-bustibles. En este campo están trabajando losComités Europeos de Normalización (CEN),basándose principalmente en parámetroscomo: origen, forma, humedad y cenizas, en-tre otros (González-Barragán eta!., 2007).

Para evaluar las posibilidades de aprove-chamiento energético de un residuo es deter-minante analizar sus propiedades físicas, quí-micas y energéticas. Una caracterización com-pleta aporta información para determinar sidicho residuo es susceptible para ser emplea-do en sistemas de combustión.Así mismo, per-mite conocer las propiedades de los pelets fa-bricados a partir de esta materia prima, ya quelos valores se ajustarán en función de los mis-mos (González-Barragán eta!., 2007). Sin em-bargo, son pocos los estudios que existen ac-tualmente en este sentido y están centradosprincipalmente en residuos agrícolas y foresta-les. Así, Melgaretal. (2003) realizaron un estu-dio del potencial energético en las regionesagrícolas del centro de España de residuosbiomásicos, tales como restos de poda de vid,olivo y de ohgen forestal, así como una caracte-rización de los mismos. González-Barragán et

al. (2007) estudiaron el aprovechamiento encaldera de biomasa de los sarmientos median-te peletizado, obteniendo buenos resultados.

La biomasa residual presenta grandesventajas para su aprovechamiento energéticoya que se produce de forma continua comoconsecuencia de la actividad humana y sucoste es reducido, salvo cuando su dispersiónes elevada. Consciente de los beneficios me-dioambientales y económicos de quemar losresiduos biomásicos en una caldera, la Agen-cia Andaluza de la Energía ha realizado prue-bas de recogidas de distintas biomasas, entrelas que se encuentra la recogida de restos de

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jardines, evaluando costes y rendimientos(Lobo García y Benjumea Llorente, 2008).

Dentro de los residuos de jardinería se en-globan los restos de poda que, si bien no sonlos más numerosos, sí suponen un problemaimportante para los gestores de las zonas ver-des municipales ya que su eliminación tradi-cional mediante transporte e incineración envertedero supone un elevado coste y un apor-te gratuito de CO 2 a la atmósfera.

Los espacios verdes y los árboles de aline-ación en las ciudades son cada vez más abun-dantes, ya que las nuevas políticas medioam-bientales buscan mejorar la calidad de vidade los ciudadanos (Bonells, 2003). Los árbo-les mejoran el aspecto endurecido de nuestroentorno, regulan la temperatura y la humedaden las calles, y mejoran la calidad del aire eli-minando partículas de polvo, produciendooxígeno y absorbiendo CO2.

En una gestión moderna de los espaciosverdes de una ciudad, el aumento aceleradode la producción de residuos vegetales debi-dos a los trabajos de mantenimiento en losjardines, podas y residuos forestales exige unareutilización de estos restos evitando los cos-tes de su eliminación y los problemas de losvertederos e incineraciones (Bonells, 1998).Así en el municipio de Madrid la planta decompostaje de Migas Calientes, con una ca-pacidad de procesado de 20.000 t de restosvegetales, produce anualmente 2.300 t decompost que es empleado como abono en losparques y jardines del municipio (Fundación

En una gestión moderna delos espacios verdes de unaciudad, el aumentoacelerado de la producciónde residuos vegetalesdebidos a los trabajos demantenimiento en losjardines, podas y residuosforestales exigeuna reutilización de estosrestos evitando loscostes de su eliminacióny los problemas de losvertederos e incineraciones

para la Investigación y Desarrollo ambiental,FIDA, 2008, comunicación personal). Una al-ternativa interesante al compostado sería elempleo de los restos de poda para la obten-ción de biocombustibles.

El plátano de paseo (Platanus x hispanica

Mill.) es probablemente la especie que conmayor frecuencia se utiliza para el arbolado dealineación en las calles de nuestras ciudades,debido a sus buenas características estéticasy de uso, y a su resistencia a las condicionesadversas que tienen lugar en las ciudades. Enel municipio de Madrid el número de árbolesde alineación es de 226.301, de los que el24,44% (55.314 ejemplares) son plátanosde paseo (Ayuntamiento de Madrid, 2008).En la ciudad de Barcelona de los 153.746 ár-boles que hay inventariados en 2007,49.454son de esta especie, es decir, el 32,16%, le si-gue en importancia el almez, Celtis sp. conuna presencia del 12,20% (Ayuntamiento deBarcelona, 2008). En la ciudad de Cáceres delos 28.521 árboles censados, la mayor espe-cie corresponde al plátano de paseo con3.683 ejemplares (13%). En este inventariotambién aparecen 1.829 melias, 1.316 alme-ces, 550 catalpas y 523 moreras, entre otrasespecies (Núñez, 2008).

Material y métodos

El material procede de ramas recogidasen el mes de julio de 2008 en varias localida-des de la provincia de Badajoz de cinco espe-

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CUADRO I.Contenido en humedad y en cenizas para distintas especies de arbolado ornamentaly diversos diámetros de madera.

ESPECIE Muestra Diámetro (cm) Humedad (% s/húmedo) Ceniza (% s/seca)

Platanus x hispanIca 1.1 2,2 2,2 2,3

Platanus x hispanica 1.2 1,8 3,9 2,3

Platanusx hispanica 1.3 1,2 4,0 3,5

Platanus x hispanica 2 1,3 8,7 3,5

Platanus x hispanica 3 <1 7,6 4,8

Catalpa bignoniodes 4 2-3 10,7 3,1

Celtis australis 5 <1 10,5 8,0

Morus nigra 6 2-3 7,9 4,4

Melia azedarach 7 2-3 15,2_ 4,5

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cies que se emplean frecuentemente comoarbolado urbano en España: plátano de pa-seo (Platanus x hispanica Mill.), catalpa (Ca-talpa bignoniodes Walter), melia (Melia aze-darach L.), morera (Morus nigra L.) y Almez(Celtis australis L.). Las ramas seleccionadastenían un diámetro variable entre 3 cm y me-nos de 1 cm.

Tras eliminar las hojas que aún conteníanse determinó la humedad mediante el méto-do de secado en estufa de la Norma UNE-CEN/TS 14774-2 EX de determinación delcontenido de humedad en biocombustiblessólidos. Posteriormente se procedió a su mo-lienda en un molino con un tamaño de cribade 1 mm.

A continuación, se determinó su conteni-do en cenizas según la Norma UNE-CEN/TS14775 EX para el análisis del contenido encenizas de los biocombustibles sólidos. El po-der calorífico superior se determinó mediantebomba calorimétrica PARR-1351, según lanorma IS0-1928.

Resultados y discusión

En el cuadro 1se muestran las caracterís-ticas de los diferentes tipos de restos de podaanalizados según la normas antes referidaspara la determinación del contenido de hu-medad y cenizas en biocombustibles.

Se observa que el contenido en cenizasvaría según la especie y según el grosor de larama. Los valores de ceniza más bajos se ob-tienen para el plátano de sombra en las ramasde mayor grosor, de un 2,3% sobre materiaseca.También se observa en esta especie queel porcentaje de ceniza aumenta a medidaque disminuye el grosor de la rama, lo que po-dría explicarse portener una proporción mayorde corteza frente a madera madura, ya que el

nivel de cenizas de la corteza es superior (Se-nelwa y Sims, 1999).

Cuando comparamos los resultados ob-tenidos (cuadro 1) con los valores que marcanlas especificaciones referentes al contenidode humedad y de cenizas de la pronorma eu-ropea de propiedades de los pelets (UNE-

Los resultados del análisisdel poder calorífico muestranque la madera de plátanoproporciona valorescomparables a los de otrossubproductos empleados en laobtención de biocombustibles

como sarmientos de vid,restos de poda deolivo y superiores a losproporcionados por la encina

CUADRO II.Especificaciones del contenido en humedady cenizas de la pronorma europea depropiedades de los pelets(UNE-CEN/TS 14961 EX).

Clasificación

Humedad (% s/húmedo)

M10 s 10%

M15 s 15%

M20 s 20%

Ceniza (% s/seca)

-

A 0.7 5 0,7%

A 1.5 s 1,5%

A 3.0 s 3%

A 6.0 s 6%

A 6.0 + > 6%

CEN/TS 14961, 2007), que se muestra en elcuadro 11, podemos afirmar que el porcentajede ceniza en todas las especies analizadas essuperior al exigido para los pelets de mayorcalidad (A 0.7 y A 1.5), pero podrían emplear-se para las categorías tercera y cuarta (A 3.0 yA 6.0), salvo para los restos de almez.

El porcentaje de ceniza de las muestrasdel plátano de sombra en las ramas de mayorgrosor, 2,3%, es muy bajo comparado conotros residuos biomásicos que han sido estu-diados por Melgar et al. (2003), por lo que elaprovechamiento de sus restos de poda po-dría ser muy interesante, por su abundancia yporsu calidad. El porcentaje de cenizas del al-mez es bastante elevado (8%), pero probable-mente influya el pequeño grosor de las ramasque se tomaron para el análisis de las mues-tras analizadas, por lo que sería interesantecontinuar analizando nuevas muestras.

Los resultados del análisis del poder calo-rífico se muestran en el cuadro 111, donde seve que los mayores valores se consiguen conel orujillo de aceituna y para el alcornoque.La madera de plátano proporciona valorescomparables a los de otros subproductosempleados en la obtención de biocombusti-bles como sarmientos de vid, restos de podade olivo y superiores a los proporcionadospor la encina.

Conclusiones

Los restos madera de poda de los árbo-les de alineación de las calles cada vez enmayor medida se emplean para la produc-ción de compost que reincorpora a los par-ques y jardines, pero un posible uso alterna-tivo sería la obtención de pelets de buenacalidad, lo que reduciría las emisiones deCO2.

Con este estudio preliminar podemosconcluir que el plátano de paseo tiene menorcontenido en ceniza que el resto de las espe-cies estudiadas, por lo que la especie másimportante de los árboles de alineación po-dría resultar una fuente abundante de restosde poda que se destinaran a la producciónde biocombustible de buena calidad. Su po-der calorífico es comparable al de otros resi-duos biomásicos aprovechados en la actua-lidad.

Se trata de una especie mayoritaria en lamayor parte de las calles de nuestras ciuda-des, cuyo cuidado se gestiona desde losayuntamientos, por lo que los restos de poda

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CUADRO III.Poder calorífico superior (expresado en cal/g) en base húmeda yseca de diferentes residuos biomásicos.

Biomasa PCS En base húmeda PCS En base seca

Plátano de Sombra 4.333,92 4.556,01

Encina 3.704,03 4.286,26

Alcornoque 4.304,63 4.747,24

Mezcla Alcornoque-Encina 4.197,11 4.571,94

Paja de uva 4.135,14 4.603,96

Sarmiento de vid 4.226,21 4.561,51

Ramón de olivo 4.297,79 4.587,74

Raspa de uva 4.270,18 4.518,62

Orujillo de aceituna 4.927,12 5.406,05

podrían recogerse y procesarse con cierta facilidad para ser reuti-lizados dentro de los propios municipios, como parte de su com-promiso con la sostenibilidad urbana.

Los porcentajes de ceniza del plátano de paseo son superio-res a los exigidos para los pelets de calidad alta (A 0.7 y A 1.5),destinados especialmente a calderas para hogares, pero podríanser aptos para los de calidad media. Estos residuos de poda se po-drían mezclar con materias primas de muy bajo contenido en ceni-za para elaborar pelet de calidad alta. El poder calorífico de estamadera es comparable a la de otros residuos que se emplean parala obtención de biocombustibles de buena calidad.

El resto de las especies estudiadas son menos adecuadas, porlo que deberían destinarse a fabricar pelets de calidad media-baja,destinados principalmente a calderas industriales, o a su combus-tión directa en forma de astillado en calderas industriales.•

Bibliografía

Existe una amplia bibliografía a disposición de nuestros lectoresque pueden solicitar en el e-mail: redaccion@eumedia.es

En primavera,mayor floración

Mejor cuajado de fruto

En otoño, mayorrendimiento graso

El más persistenteEl Cobre-Pasta de ISAGROEl Cobre más resistente allavado demostrado por laUniversidad de Córdoba

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