valoración energética de los residuos provenientes de los

Anuncio
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
VALORACIÓN ENERGÉTICA DE LOS RESIDUOS
PROVENIENTES DE LOS RECURSOS FORESTALES
1
García, C.*1; Montero, G.2; Coronado, M.1; Campbell, H.2
Estudiante del Programa de Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería
2
Instituto de Ingeniería. Universidad Autónoma de Baja California.
Blvd. Benito Juárez y Calle de la Normal S/N, Col. Insurgentes Este, CP 21280, Mexicali, BC-México
Resumen
Los residuos producidos por los recursos forestales constituyen una fuente potencial de
materia prima, para su transformación en bioenergéticos. Tales bioenergéticos representan
una alternativa de energía térmica de bajo costo, que contribuyen a reducir la cantidad de
residuos que contaminan el ambiente evitando así la propagación de plagas, enfermedades
e incendios.
El eucalipto es un recurso forestal presente en Baja California, México. Actualmente este
recurso se aprovecha parcialmente, ya que sólo la madera es utilizada como biomasa, y el
material generado, debido a las podas, aclareos, cortes fitosanitarios y hojas, es
considerado como residuo y en el mejor de los casos, es utilizado previo tratamiento como
mejorador de suelo. Considerando estos antecedentes, se está desarrollando un proyecto
de investigación para utilizar las hojas de eucalipto como materia prima para la obtención de
aceites esenciales y posteriormente, transformar los residuos en pellets de biomasa, para
satisfacer los requerimientos de energía térmica del mismo proceso. El procedimiento de
peletizado reduce la densidad de la biomasa, con la finalidad de asegurar su
almacenamiento y manejo adecuado. Con base en estimaciones desarrolladas, se
considera factible la producción de aproximadamente 112 toneladas de pellets, por año, a
partir de las hojas de eucalipto.
Palabras clave: residuos forestales, valoración de residuos, energía renovable, biomasa
1. Introducción
De todos es conocido el origen del eucalipto, Australia; siendo estas especies los principales
representantes arbóreos de la flora australiana, con más de 550 especies.
El Eucalipto es un árbol de larga vida, algunas de sus especies pueden desarrollarse en
suelos pobres con poca retención de agua, solo requiere de buenas condiciones de luz, en
su lugar de origen, forma extensas masas de extraordinaria belleza, albergando una flora y
fauna peculiar, con valores ecológicos muy importantes, desde el punto de vista de la
conservación y mejora de suelos. Algunos de ellos se encuentran colonizando márgenes de
riberas y llanuras aluviales adyacentes sujetas a inundación periódica, a veces prolongada,
por lo que también le corresponde una función de corrector hidrológico-forestal y protección.
En su área natural es utilizado para realizar fijaciones rápidas de terrenos inestables,
movedizos, y terraplenes, así como para combatir la erosión superficial, laminar o
longitudinal; mediante el uso de algunas especies. También es utilizado como fijador de
dunas, desecación de terrenos encharcados y pantanosos [1].
*
Correspondencia: [email protected]
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
La producción de las plantaciones de eucaliptos está dividida aproximadamente en: leña o
madera para pulpa 85 %, postes y productos de madera 10 % y madera aserrada 5 % [2]
Como toda industria, existen remanentes, estos son considerados sin valor alguno, por lo
que únicamente interesa disponer de ellos; el caso del cultivo de Eucalipto, las hojas son
consideradas como desechos por los productores.
A este remanente se le conoce como biomasa residual, que es la que genera cualquier
actividad humana, en los procesos agrícolas, forestales, ganaderos y los del propio ser
humano, tales como: basuras y aguas residuales.
Existen varias alternativas para la disposición de la biomasa residual, generados del cultivo
del Eucalipto, de entre los cuales podemos citar los siguientes:
•
Composta: Integrar las hojas de eucalipto, al medio que lo produce, esto con la
finalidad de incorporar los nutrientes tomados, esto mediante un proceso llamado
composta, cuya finalidad es degradar la materia para facilitar su integración al medio.
•
Alimento para ganado: Existen estudio que analizan la posibilidad de incorporar a las
hojas de eucalipto, como fuente de fibra al ganado bobino y caprino.
•
Biocombustible: Una vez seca la hoja de eucalipto, es un excelente combustible, que
pueden mejorar sus propiedades de combustión, mediante un tratamiento de la
materia llamado peletizado, con este proceso se mejora el manejo y almacenamiento
y administración de la materia para la combustión.
Hacer caso omiso de la correcta disposición de los remanentes del cultivo de eucalipto,
pueden tener efectos negativos, que van desde propagación de plagas y enfermedades,
hasta incendios que pueden consumir por completo el cultivo de Eucalipto. En este proyecto
se plantea que las hojas de eucalipto se utilicen como biocombustible.
Las propiedades de las hojas de eucalipto son ampliamente conocidas por los naturistas,
como medicamento para curar afecciones de la vía respiratoria, como antiséptico, entre
muchas otras. Para extraer el ingrediente activo de las hojas de eucalipto, denominado
aceite esencial, es necesario procesar las hojas, y para ello, existen una amplia gama de
técnicas, todas útiles, dependiendo de la calidad del producto a obtener. La gran mayoría de
estas técnicas convergen en la necesidad de energía térmica, para lo cual el uso del
residuo del mismo proceso, cierra el ciclo de disposición de los remanentes de proceso.
Desde el punto de vista energético, la biomasa residual puede aprovecharse de dos
maneras; quemándola para producir calor, previo tratamiento físico o transformándola en
combustible, mediante diferentes técnicas, para su mejor transporte y almacenamiento. Al
hacer uso de la biomasa como fuente de energía térmica, en procesos productivos, tenemos
un ahorro económico significativo, que puede llegar hasta el 40%, del costo total de
producción, por la sustitución de combustibles derivados del petróleo.
Las emisiones de CO2 a la atmósfera, con el uso de biocombustibles, como lo en este caso,
se considera nula, ya que éste ha sido previamente fijado por las plantas mediante la
fotosíntesis antes de su combustión, además de mitigar la emisión de óxidos de azufre
(SOx), evitando lluvias ácidas, entre otros efectos contaminantes.
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
2. Métodos y metodología
2.1 Usos y aplicaciones del Eucalipto a nivel industrial
El género Eucalyptus ha sido y es uno de los recursos forestales más utilizado
industrialmente en el mundo entero. Su madera resulta adecuada para diversos usos:
consumo doméstico, leñas de alto poder calorífico, producción de carbón vegetal,
estructuras de edificios, postes para comunicaciones, suelos de parquet, pasta celulósica,
apeas de mina, sujeción de taludes, o para elaboración de tableros de fibras.
La demanda de productos derivados de la madera de eucalipto sigue siendo, a nivel
internacional, una industria que muestra un mayor crecimiento sostenido. El consumo
mundial de madera se reparte entre las necesidades energéticas como leñas, carbón
vegetal y de celulosa, ya que pueden fabricarse múltiples productos de uso cotidiano como:
papel sanitario, pañales e higiénicos; derivados como el celofán o la cola de empapelar;
formica, papeles especiales, filtros, y elaboración de fibras textiles como el rayón
El cultivo del Eucalipto para su explotación industrial tiene como finalidad aprovechar la
madera y sus derivados, aunque, las hojas de este grupo arbóreo, son utilizadas para
múltiples aplicaciones, como medicina natural en los tratamientos terapéuticos contra
enfermedades respiratorias y productos de aseo personal, en forma de aceite esencial; este
es extraído de sus hojas, hechos que lo convierten en uno de los recursos forestales más
solicitados para la elaboración de medicamentos [3].
2.2 Especies de Eucalipto de interés industrial
De las más de 550 especies de Eucalipto, 10 son de las más utilizadas a nivel industrial,
ocupando con ello gran parte de la superficie sembrada, estas especies son [4]:
E. globulus
E. camaldulensis
E. cladocalix E. dalrympleana
E. gigantea
E. gomphocephala
E. grandis
E. saligna
E. viminalis
E. maidenii,
La decisión a tomar para el cultivo de alguna especie de Eucalipto, en particular, depende
en gran medida, de la materia prima y la calidad del producto que se desea obtener, esto es
en primera instancia. Enseguida con esto en mente, se necesita hacer una evaluación de la
calidad de la tierra a donde se desarrollará el cultivo, además de las condiciones
ambientales y climatológicas. Con toda esta información se realiza una evaluación de las
condiciones para cada una de las posibles opciones, para disminuir las posibilidades de
fracaso del cultivo.
En estos tiempos de grandes avances tecnológicos, hay que aprovechar las opciones que
existen para el sector agroindustrial, es así que para la selección de una especie de alto
rendimiento o de mejor adaptación al medio, se puede recurrir a la mejora genética,
tecnología que se encuentra presente en muchos países del mundo, y es la solución a la
mezcla de características de dos o más especies para incorporarla a una nueva que
soluciona algunos inconvenientes, ya que de otra manera no sería posible desarrollar o
producir ciertas características de interés del productor.
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
2.3 El Eucalipto en la reforestación
El Eucalipto en proyectos de reforestación, además de su importancia industrial, es uno de
los motivos de su amplia distribución a nivel mundial, pese a que en algunas zonas, por
desconocimiento, se ha convertido en un agente invasor, resultado de su sistema radicular
superficial que afecta el crecimiento de otras especies arbóreas a su alrededor.
Cabe mencionar que el Eucalipto, en ningún momento sustituirá a las especies endémicas,
si no que únicamente, debido a su gran capacidad de adaptación se utiliza de manera
ornamental y de cuidado al ambiente, deteniendo la erosión de la tierra en aquellos lugares
donde no es posible el desarrollo de de otras especies y en donde se requiera como
sumidero de CO2
Si bien es cierto que en algunos lugares a desplazados especies vegetales, por su calidad
de especie invasora, esto es debido al desconocimiento de las consecuencia que con ello
trae esta especie, y que en es en estos lugares donde se considera al Eucalipto como un
árbol maldito.
El incorporar especies a un ecosistema, puede ser, en sí misma, una perturbación más. Por
ejemplo, hoy en día los eucaliptos plantados en diferentes partes de México impiden el
restablecimiento de bosques naturales. Por ello, es claro que plantar no es lo mismo que
restaurar. A pesar de que es posible restaurar la vegetación original de ecosistemas por
medio de plantaciones, incluso de especies exóticas, es fundamental comprender que los
objetivos y alcances de una plantación, una reforestación y un esfuerzo de restauración no
son necesariamente iguales ni compatibles [5].
2.4 El Eucalipto en Baja California, México
El Estado de Baja California, está situado en la región noroeste de la república Mexicana y
en la parte septentrional de la Península del mismo nombre. El estado de Baja California
limita al norte con la frontera de Estados Unidos de América, al este por el río Colorado y el
mar de Cortés, al sur por el paralelo 28 y al oeste por el océano Pacífico [6].
El estado de Baja California, México, cuenta una superficie variable donde contrastan
lomeríos, sierras, valles, grandes regiones áridas y por ello la gran variedad de zonas
climáticas. En el caso del municipio de Mexicali, de clima mayoritariamente árido, el árbol de
eucalipto se adapta sin ningún problema, escogiendo la especie correcta para el tipo de
clima, extremoso. Por ello la especie Eucalyptus camaldulensis, en la adecuada por
presentar tolerancia a sales e inundación, así como rápido crecimiento y buena rebrotación
después de cosecha; para el caso de climas húmedos típicos de zona costa, como el clima
que presenta mayoritariamente el municipio de Ensenada, Eucalyptus grandis es la especie
que mejor se adapta a este clima.
Baja California cuenta con 135 hectáreas de eucalipto Figura 1, [7]. Actualmente, este
recurso está siendo parcialmente aprovechado. Su madera se utiliza como combustible, y
las hojas son consideradas como desecho y en el mejor de los casos son utilizadas como
mejorador de suelo, previo tratamiento.
Figura 1. Distribución del cultivo de eucalipto en el estado de B.C. México.
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
Además del estado de Baja California, en México existen otros estados donde se cultiva el
Eucalipto, cantidad que en total no excede las 200 hectáreas; comparando esta superficie
con otros países productores de Eucalipto como: Brasil, España, China, no se diga Australia,
cuna de esta especie, en México el panorama es no resulta alentador.
Diversos son los factores que contribuyen a ello, pero el que se encuentra en los primeros
lugares de esta lista es, la falta de seguimiento por parte del gobierno, de programas que
alentaron el cultivo de esta especie, falta de capacitación de productores, ausencia de
asesoría para poder acceder a los bonos de carbono, entre muchos otros. Por ello, en base
a estas necesidades nace este proyecto, de optimizar al máximo los recursos de este sector
forestal, para ello, se propone, darle un valor agregado a lo que hasta ahora los productores
consideraban como desecho e indeseable, que son las hojas del Eucalipto
2.5 Hojas de Eucalipto
Las ramas y hojas de eucalipto, en la producción de madera para cualquiera de los
propósitos, son considerados como biomasa residual, las proporciones de esta biomasa al
momento de la cosecha, van de 15% para las ramas y 5% para las hojas [8]. La sumatoria
de estas dos, representan 1/5 de la biomasa generada y por lo general desperdiciada por los
productores, los pocos usos que los productores les dan a esta biomasa son como:
•
•
•
Composta: Consiste en integrar las hojas de eucalipto, al medio
Alimento para ganado: Al incorporar las hojas de eucalipto, como fuente de fibra al
ganado bovino y caprino.
Biocombustible: Al usar, comúnmente más las ramas que las hojas.
La mayoría de las veces esta biomasa residual, solamente es apilada en algún rincón, y en
época calurosa estos residuos sufren un secado acelerado, suponiendo posteriormente
focos con alto riesgo de incendio. Por otra parte, ejerce un impacto paisajístico visual y
sobre la fauna de la zona, que ve limitada su movilidad. Además, existe la posibilidad de ser
una fuente de parásitos y plagas [9].
Considerando estos antecedentes, en el Instituto de Ingeniería, de la Universidad Autónoma
de Baja California, México, se está desarrollando un proyecto de investigación, para utilizar
las hojas de eucalipto como materia prima para la extracción de aceites esenciales y
posteriormente transformar los desechos de las hojas de eucalipto, en pellets o bloques de
biomasa, para satisfacer requerimientos de energía térmica del mismo proceso de
extracción de aceite esencial. El procedimiento de peletizado, tiene como finalidad asegurar
el almacenamiento y manejo adecuado de la biomasa obtenida. Con base en estimaciones
preliminares, se considera factible la producción de 112 toneladas de biomasa para uso
como combustible sólido, por año, que serian aproximadamente 6600 MJ de energía a partir
hojas de eucalipto.
2.6 Extracción de aceite esencial
Los aceites esenciales son mezclas líquidas volátiles de varias sustancias químicas
biosintetizadas por las plantas, responsables del aroma característico. Generalmente son
mezclas complejas de hasta más de 100 componentes, cuyo grupo funcional son los
terpenos.
Los aceites esenciales se pueden extraer mediante diferentes métodos como: prensado,
destilación por arrastre de vapor de agua, extracción con solventes volátiles y fluidos
supercríticos.
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
En el prensado el material vegetal es exprimido mecánicamente para liberar el aceite y este
es recolectado y filtrado
La extracción de aceites esenciales se justifica por diferentes motivos entre los que pueden
mencionarse [10]:
•
•
•
•
•
•
Como producto secundario de las actividades agrícolas y forestales
Del producto vegetal que no cumple con la calidad para lo cual es producido
Darle valor agregado al producto vegetal
Del excedente de la saturación del mercado
Cuando el valor de producto en el mercado no es redituable
Siembra de la especie vegetal con el objetivo de extracción de aceite esencial
En el presente proyecto, podemos afirmar que, la justificación del presente proyecto, es
darle un valor agregado a un producto secundario de actividad forestal, y para ello se decide
utilizar la técnica de destilación por arrastre de vapor, esta decisión es debido a que es el
agua en forma de vapor, se utiliza para obtener el aceite esencial, con esto se asegura que
la calidad del producto obtenido, se encuentra libre de contaminantes, lo cual no sería
posible si utilizamos solventes orgánicos para la extracción, lo mismo ocurre con los
desechos generados.
2.7 Desarrollo teórico del concepto de extracción de aceites esenciales
En la destilación por arrastre con vapor de agua, la muestra vegetal generalmente fresca y
cortada en trozos pequeños, se coloca en un recipiente cerrado y sometida a una corriente
de vapor de agua sobrecalentado, por lo general 2 horas, tiempo suficiente para que las
glándulas vegetales que contienen el tejido vegetal se rompan, liberando el aceite esencial,
el cual presenta, como es de esperarse, su correspondiente presión de vapor a estas
condiciones, la esencia así arrastrada, presenta una característica de ser insoluble en agua,
propiedad que es aprovechada después del condensador, en el separador donde se forman
dos fases: una de aceite esencial y otra de agua, lo cual facilita la separación del aceite de
la fase acuosa, por diferencia de densidades. Esta tecnología, se aplica a nivel industrial
debido a su alto rendimiento, la pureza del aceite obtenido y porque no requiere tecnología
sofisticada. Las hojas de eucalipto contienen aceite esencial compuesto principalmente por
una mezcla de terpenos como el α-pineno, p–cimeno, limoneno y otros compuestos
oxigenados. El 1,8–cineol es el constituyente mayoritario, del aceite esencial, el cual se
encuentra entre 65 y 70 % [11].
Los rendimientos de la extracción de aceite esencial, por la técnica de destilación por
arrastre, no son cantidades constantes, debido a diversos factores que influyen, entre los
que se pueden mencionar: contenido de aceite esencial en la planta, época en que se
realiza la cosecha, frescura de la hoja al momento de procesar la hoja, entre otros. El
rendimiento puede variar entre 1 a 5% del peso del material a procesar.
La fuente de energía térmica, necesaria para la obtención del aceite esencial, habitualmente
se satisface con energía proveniente de combustibles fósiles, como el diesel, combustóleo o
gas natural, que además de representar hasta un 40 % del total de los costos de producción,
genera emisiones de CO2 y de otros gases contaminantes dañinos al medio ambiente.
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
2.8 Biocombustibles, como fuente de energía térmica
La importancia de los biocombustibles, radica en que son una alternativa que hoy y siempre
han estado disponibles y, si bien no podrían sustituir totalmente la demanda energética,
representan una posibilidad real de energía. Los Biocombustibles derivan de un sinnúmero
de productos agropecuarios, como también de los productos forestales. Estos se perciben
como una alternativa a las energías fósiles, para disminuir el impacto ambiental, evitando
contaminación por el uso de energéticos derivados del petróleo, mediante el uso de un
combustible a partir de un recurso renovables, como lo es este caso del uso de la biomasa
residual.
Dentro de las aplicaciones energéticas con fuentes de energía renovable, destaca el uso de
productos obtenidos a partir de residuos orgánicos de distinto tipo. Estos productos
componen lo que se denomina comúnmente “biomasa”. Se considera como biocombustibles
sólidos aquellos combustibles sólidos, no fósiles, compuestos por materia orgánica de
origen vegetal o animal o producidos a partir de la misma mediante procesos físicos,
susceptibles de ser utilizados en aplicaciones energéticas.
2.9 Biomasa residual como fuente de energía térmica
Una de las definiciones de biomasa, es toda la materia orgánica de origen vegetal o animal,
incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial.
La forma de aprovechar la biomasa como energético puede ser a través de la combustión
directa, como tradicionalmente se ha aprovechado en México, la leña y el bagazo de caña, o
bien mediante la conversión de la biomasa en diferentes combustibles, a través de
diferentes tipos de procesos.
La naturaleza de la biomasa es muy variada, ya que depende de la fuente, pudiendo ser
animal o vegetal, pero generalmente se puede decir que se compone de hidratos de
carbono, grasas y proteínas. Siendo la biomasa vegetal la que se compone
mayoritariamente de hidratos de carbono y la animal de grasas y proteínas.
La biomasa es un recurso natural renovable, pero abusar del mismo lo transforma en no
renovable. El problema, sobre todo, es de escala, ciclos productivos sostenibles a escala
pequeña y local pueden convertirse en insostenibles a gran escala, en un mundo
globalizado.
Hablando de biomasa residual de actividad forestal e industrial, los residuos del proceso de
extracción del aceite esencial son una fuente potencial para la fabricación de aglomerados
de madera y bloques combustibles.
En la presente investigación de extracción de aceites esenciales se pretende integrar a la
naturaleza los residuos de las hojas generados, en un proceso denominado peletizado, para
su posterior uso como combustible sólido, en el mismo proceso de extracción.
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
En esta búsqueda de alternativas que solucionen para posibilidad de incorporar a algún
proceso, existe la posibilidad de transformar las hojas del eucalipto en biocombustible,
previo tratamiento físico de la biomasa Figura 2. Este tratamiento físico, se denomina
peletizado, y se trata de hacer pequeños aglomerados que faciliten el almacenamiento y
transporte, así como su combustión.
BIOMASA
FORESTAL
Biomasa
extraída
Residuos
forestales
Transformación
de biomasa
Procesamiento
de los residuos
Residuos
industriales
Residuos
de proceso
Acondicionamiento de
residuos para su uso
como biocombustible
Aplicaciones de biocombustible,
como fuente de energía térmica
Figura 2. Dinámica de la interacción de biomasa forestal (Fuente: elaboración propia).
2.10 Peletizado
La biomasa constituye un recurso natural de origen disperso, poco denso y de carácter
estacional, por ello su uso como fuente de energía conlleva unos gastos adicionales
originados por su transporte y almacenamiento, pudiendo esto suponer gran parte del coste
final de la materia prima, por lo que cualquier reducción en este sentido favorece la
rentabilidad y competitividad de la biomasa con fines energéticos.
La peletización de biomasa es una de las mejores alternativas para su densificación, y
consiste en hacer pasar la biomasa, previamente adaptada, a través de una matriz con
orificios mediante el empuje de unos rodillos. Se obtiene así el pélet, cuyas dimensiones
varían entre 6-12 mm de diámetro y 20-60 mm de longitud en función de la materia prima
originaria, cuya densidad aparente es del orden de 600 kg/m, mucho mayor que la de la
biomasa original, de unos 200 kg/m3 [12]
Un ensayo de peletizado consta de una serie de etapas que van desde la recepción de la
biomasa hasta la caracterización y clasificación final del pélet. Los pasos se mencionan a
continuación:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Recepción y caracterización de la biomasa.
Pre tratamiento de la biomasa
Peletizado
Almacenamiento
Registro de datos de la materia producida
Transporte
Consumo
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
2.11 Biocombustibles vs alimentos
Para implementar la visión del desarrollo sostenible en agroempresas y cuantificar sus
resultados, se debe promover el uso racional de los recursos naturales por medio de la
implementación de los procesos productivos para minimizar la pérdida de materias primas,
energía, agua y la dispersión de contaminantes. Además de la búsqueda de alternativas de
uso a la biomasa de desecho, para minimizar el impacto al ambiente y lograr mayor
rentabilidad por el reciclaje y uso de recursos renovables.
Optimizar los recursos presentes en nuestras industrias del campo, y revalorizar los
residuos, para incrementar las ganancias económicas de nuestros productores y minimizar
el impacto al ambiente, con el uso de biocombustibles, es hoy una necesidad antes que una
obligación.
La transformación de los residuos, en nuevas fuentes de energía, evita el uso de suelos y
con ello la utilización de algunos cultivos, que son fuente de alimentación de la población del
mundo, lo que previene un aumento sustancial de los precios de los alimentos o en su
defecto la carencia de ellos. La transformación de biomasa en combustibles es positiva
siempre y cuando se tomen las medidas pertinentes para ello.
La autosuficiencia alimentaria no esta peleda con la generación de energía, a través de
recursos renovables, todo es un armonioso equilibrio. En este mismo sentido, para poder
satisfacer de energía al mundo, deben utilizarse fuentes diversas y no tratar de satisfacerlos
del agro en su totalidad.
2.12 Ciclo de CO2
Los Biocombustibles emiten casi la misma cantidad de Dióxido de Carbono que los
combustibles fósiles, pero a diferencia de estos últimos, el mismo es vuelto a fijar por la
masa vegetal a través del proceso de la fotosíntesis. De esta forma se produce un "ciclo de
carbono", que hace que el CO2 quemado y liberado a la atmósfera, vuelva a ser fijado y el
ciclo tenga como resultado un balance cero, en lo que a emisiones de bióxido de carbono se
refiere, no habiendo acumulación de gases. El ciclo descrito contrasta notoriamente con lo
que sucede con la emisión de CO2 producido por la quema de los combustibles fósiles en el
cual el carbono liberado, fijado hace miles de millones de años, es quemado y vuelto a
liberar, causando la acumulación de los mismos en la atmósfera, el efecto invernadero y el
calentamiento global.
3. Resultados y conclusiones
Para México, país agrícola y forestal, la implementación de este tipo de sistema de
extracción de aceite esencial constituye una buena alternativa para obtener un producto de
los desechos de otra actividad industrial.
Con base en estimaciones preliminares, se considera factible la producción de 112
toneladas de biomasa para uso como combustible sólido, por año, que serian
aproximadamente 6600 MJ de energía a partir hojas de eucalipto.
Se sugiere el uso de vapor de agua como solvente medio de transporte, para la obtención
de aceites esenciales, debido al bajo impacto que tiene el vapor de agua sobre el medio
ambiente y a la casi nula contaminación que provoca en el producto obtenido, comparado
con otros solventes orgánicos.
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
Los elevados costos de los equipos de extracción de aceite esencial en el mercado, así
como de los combustibles usados para su operación, crean una barrera económica para su
aplicación generalizada y uso industrial por lo que este proyecto debe continuarse, utilizando
sistemas de extracción eficientes así como con fuentes de energías renovables, que eleven
las ganancias por la disminución de los gastos generados por los combustibles y que sean
factibles de adaptarse e implementarse en el área rural.
La ventaja de la aplicación de los bioenergéticos, en proyectos de este tipo, es que mitigan
la emisión de CO2 en un balance global, no incrementan los gases de efecto invernadero y
son renovables. Permiten una reducción de CO2, ya que éste ha sido previamente fijado por
las plantas mediante la fotosíntesis antes de su combustión.
4. Referencias
[1] CEBALLOS L., DE LA TORRE, R., Árboles y arbustos de la España peninsular, 1979
[2] Rihani M.; Villemin, G.; Watteau, F. ; Ghanbaja, J. ; Toutain, F., Biodégradation des
litières foliaires d'Eucalyptus: Etude morphologique, analytique et microbiologique. Actes du
XViéme congrès mondial des Sciences du Sol, 1998
[3] Obregón S., Restrepo N., El Eucalipto: Una opción de alta rentabilidad, 2006.
[4] Serradilla S. J., El Eucalipto en la sociedad y el medio forestal, 2000
[5] INE (Instituto Nacional de Ecología)., La restauración en relación con el uso extractivo de
recursos bióticos, 2009
[6] Gobierno del estado de Baja California., www.bajacalifornia.gob.mx, fecha de consulta,
agosto del 2008
[7] SFA (Secretaría de Fomento Agropecuario) www.sfa.gob.mx, Anuario Estadístico de la
producción Agrícola para el estado de Baja California, 2008
[8] Fernández J., Materias primas para la producción de biocombustibles sólidos, 2006
[9] Hakkila, P., Heino, M. y Puranen., Forest management for bioenergy, Finish Forest
Research Institute, 1997
[10] García C., Montero G., Diseño construcción y caracterización de un sistema para la
obtención de aceites esenciales utilizando energías renovables, 2008
[11] Soto R., Rectificación para la recuperación de Eucaliptol a partir de las aguas madres,
2007
[12] Paino L.A., Bascones P.E., Antolin G.G. Metodología para ensayos de peletizado de
biomasa, 2006
Agradecimientos
Se agradece al CONACYT por la beca otorgada, para cursar el postgrado, al Instituto de
Ingeniería de la Universidad Autónoma de Baja California por todas las facilidades para
llevar a cabo el presente proyecto, así como a todo el personal, y muy en especial a la Dra.
Gisela Montero Alpírez por su dirección en la presente trabajo.
Descargar