UNIDAD IV DENDROENERGA

ContenidoINTRODUCCIN3DEFINICIN.4IMPORTANCIA.5TIPOS DE DENDROENERGA.6LEA.6CARBN VEGETAL.6LICOR NEGRO.6PELLETS.7ASTILLAS.7GASES PIROLTICOS.8DISEO Y CONSTRUCCIN DE HORNOS.9CONCLUSIN24

INTRODUCCIN

La dendroenerga es la forma de energa calorfica que se obtiene mediante la quema de ciertos combustibles naturales que se adquieren principalmente de los rboles como son: la lea, el carbn vegetal, licor lquido, etc. Esta forma de energa es muy aprovechada en muchas partes del mundo sobre todo en lugares donde no hay fcil acceso a la energa elctrica. Esta forma de energa es muy utilizada desde hace miles de aos, debido a que desde pocas antiguas se conocen de civilizaciones en todas partes del mundo que dependa de la quema de combustibles naturales para poder subsistir, de manera que podan cubrir sus necesidades de seguridad y alimentacin, y de confort. Es hasta en tiempos modernos cuando se le reconoce y se le perfecciona, un ejemplo son los hornos domsticos, los cuales estn especficamente diseados para poder tener una mejor eficiencia en la quema de la lea u otro combustible de los anteriormente mencionados, esto quiere decir: menor cantidad de comburente y mayor cantidad calor producido.Alrededor del mundo es evidente la importancia de la dendroenerga y es mejor estar al tanto de esta forma de energa puesto que es de gran influencia y de gran utilizacin, por sobre todo debido a la gran facilidad, accesibilidad y ayuda que ofrece.

DEFINICIN.

Dendroenerga es toda la energa obtenida a partir de biocombustibles slidos, lquidos y gaseosos primarios y secundarios derivados de los bosques, rboles y otra vegetacin de terrenos forestales.Los combustibles de madera derivan de numerosas fuentes, por ejemplo bosques, otras tierras boscosas y rboles fuera de los bosques, subproductos de la elaboracin maderera, madera recuperada despus de su uso y dendrocombustibles elaborados.

La dendroenerga tambin es un combustible auxiliar importante en situaciones de emergencia. Las sociedades, en cualquier nivel socioeconmico, vuelven a utilizar fcilmente la dendroenerga cuando se enfrentan a dificultades econmicas, desastres naturales, situaciones de conflicto o escasez de suministro de energa fsil.Fuentes de Combustibles Leosos.En relacin con la energa fsil, la dendroenerga que se produce gracias a una tecnologa eficiente ya es competitiva en muchos pases. La dendroenerga proporciona los ms altos niveles energticos y tienen la mayor eficiencia de carbono del conjunto de las materias primas bioenergticas, en particular cuando se usa para generar calor y electricidad. Adems de ser interesante desde un punto de vista econmico, la dendroenerga representa una opcin estratgica para una mayor seguridad energtica, en especial para los pases que tienen grandes superficies forestales y que dependen de las importaciones de energa.La dendroenerga puede producirse a partir de diversos sistemas de produccin en uso. Los residuos madereros dada su disponibilidad y valor relativamente bajo y la cercana de los lugares de produccin de los en que se realizan las operaciones forestales, ofrecen los mejores oportunidades inmediatas para la generacin de energa.

IMPORTANCIA.

La madera es considerada la primera fuente de energa de la humanidad. Actualmente, sigue siendo la fuente de energa renovable ms importante que, por s sola, proporciona ms del 9% del suministro total de energa primaria a nivel mundial. La dendroenerga es tan importante como todas las otras fuentes de energa renovable juntas (hidroelctrica, geotrmica, residuos, biogs, solar y biocombustibles lquidos).

Ms de 2 000 millones de personas dependen de la dendroenerga para cocinar y/o calentarse, especialmente en los hogares de los pases en desarrollo. Esta representa la nica fuente de energa asequible y disponible a nivel nacional. El empleo de combustibles de madera por los hogares privados para la coccin de alimentos y la calefaccin es responsable de un tercio del consumo mundial de energa renovable, lo que hace de la madera la energa ms descentralizada del mundo.

Los combustibles de madera son un producto forestal muy importante. La produccin mundial de lea excede la produccin de madera en rollo industrial por lo que se refiere al volumen. A menudo, la produccin de lea y carbn vegetal es el uso predominante de la biomasa leosa en los pases en desarrollo y las economas en transicin.

Actualmente, debido a las preocupaciones relativas al cambio climtico y la seguridad energtica, la dendroenerga ha entrado en una nueva fase de gran importancia y visibilidad. La dendroenerga es considerada una fuente de energa renovable sin efectos sobre el clima y viable desde el punto de vista social, pero solo cuando se cumplen las siguientes condiciones: Madera procedente de recursos sometidos a una gestin sostenible (bosques, rboles fuera de los bosques, etc.); Parmetros adecuados de combustible (contenido de agua, valor calorfico, forma, etc.); Incineracin o gasificacin eficiente para minimizar las emisiones interiores y exteriores; Uso en cascada de las fibras de madera, que favorezca el empleo, la reutilizacin y el reciclado de las fibras de madera antes de su utilizacin para generar energa.TIPOS DE DENDROENERGA.

LEA.

Es una de las fuentes de energa, bsicamente calorfica, usada con mayor antigedad a nivel mundial, y actualmente persiste en pases en vas de desarrollo. En esencia es la madera bruta seca en trozos normalmente medianos a pequeos, derivados de manera casi directa por los bosques.Generalmente se usa en sistemas de coccin, calefaccin, e incluso a partir de este se puede derivar, por ejemplo a carbn vegetal sin necesidad de realizar transformaciones fsico-qumicas importantes o de alto costo.CARBN VEGETAL.

Es un material combustible slido, frgil y poroso con un alto contenido en carbono (del orden del 80%). Se produce por combustin incompleta de madera y otros residuos vegetales, hasta temperaturas que oscilan entre 400 y 700C en ausencia de aire.

Se usa como combustible, no solo de uso domstico sino tambin industrial.

El poder calorfico del carbn vegetal oscila entre 29.000 y 35.000 kJ/kg, y es muy superior al de la madera que oscila entre 12.000 y 21.000 kJ/kg.LICOR NEGRO.

Est compuesto principalmente de agua, materia orgnica proveniente de la degradacin de la holocelulosa, lignina solubilizada, extrables y materiales inorgnicos provenientes de los reactivos qumicos utilizados en el proceso de coccin (NaOH y Na2S).

Este licor negro es sometido a distintos procesos para recuperar de l los reactivos qumicos que participaron en la coccin y generar energa para el funcionamiento de las plantas.

PELLETS.

Los pellets son cilindros de madera producidos mediante el prensado de serrines tras un proceso de molienda y secado. El prensado se realiza simplemente mediante presin, sin aadir ningn tipo de aditivos. Normalmente su distribucin se realiza por kilogramos. Su almacenamiento se realiza, principalmente en silos flexibles (de lonas hidrfugas e ignifugas) o en silos de obra (usando hormigones hidrfugos y paneleando las paredes en madera para la creacin de cmaras de aire que ventilen el local).

Su poder calorfico puede llegar a 17.3 MJ/kg, lo que significa un 17.3MegaJoulios por unidad msica de pellets. Son ms econmicos que el gas o combustibles fsiles. Presenta baja humedad (aproximadamente por debajo del 10%, lo que lo hace ms eficiente pues el agua no generar menos obtencin de energa). Menos cantidad de ceniza generada. Disponible para uso domstico o uso mayor.

ASTILLAS.

Las astillas de madera son un combustible local, no sujeto a crisis y respetuoso con el medio ambiente. Para la generacin de astillas de madera no es preciso talar ningn rbol. Cada ao crece ms madera de la que es utilizada y para astillas de madera se pueden utilizar todos los tipos de restos de madera que ofrece la naturaleza, como por ejemplo, restos de madera procedentes de tormentas, corteza, ramas e incluso residuos de fbricas de muebles.

La produccin y gestin de las astillas de madera la llevan a cabo principalmente agricultores locales que se encargan de dejar secar la madera durante unos cuantos meses y astillarla en trozos de unos 3 cm de longitud. Un cuidadoso tratamiento y secado facilitan una ptima capacidad de almacenamiento y una combustin libre de problemas y con una mnima generacin de ceniza, as como bajas emisiones.

Dadas las caractersticas de la astilla, se trata de un combustible apto no slo para instalaciones pequeas sino sobre todo para instalaciones de mayor potencia (aunque puede ser usada perfectamente en calderas de menor potencia siempre y cuando est preparada para este combustible).GASES PIROLTICOS.

Son los gases producidos a travs del proceso denominado Pirlisis, el cual es el proceso de calentamiento de materiales orgnicos en ausencia de aire. Por lo general se utiliza el trmino pirlisis cuando dicho proceso se enfoca a la obtencin de los gases y aceites que se producen. Algunos aceites esenciales; unido todo ello a una pequea degradacin de la madera. Hasta los 270 C hay un abundante desprendimiento de gases (CO2 y CO principalmente) y de lquidos acuosos. En la ltima etapa hasta alcanzar la temperatura final en torno a los 600 C, donde se produce la pirlisis o carbonizacin, propiamente dichas, el desprendimiento de substancias voltiles es mximo. El residuo slido resultante es el carbn vegetal. El rendimiento en carbn del proceso puede variar dentro de lmites muy amplios dependiendo del tipo de madera, de su contenido en agua y de las condiciones en que se haya operado en la carbonizacin (tiempo de calentamiento y temperatura alcanzada). Es deseable que el contenido en humedad de la madera sea lo ms bajo posible y, en cualquier caso, no superior al 15 - 20%. Dado que la madera fresca recin cortada contiene un 40 - 60% de agua se aconseja una desecacin previa de la misma bien al aire, o por cualquier otro procedimiento. Si se parte de madera seca puede obtenerse un rendimiento entre el 25% y 33% de carbn vegetal.

DISEO Y CONSTRUCCIN DE HORNOS.

Se empieza formando una buena base para albergar el horno, realizada a base de cemento y arcilla expandida (la arcilla expandida es un material ms ligero que la grava y es aislante). Un buen encofrado y una malla de varillas de hierro ayudan a dar solidez y consistencia a la base. El grosor del cemento mezclado con la arcilla es importante, a partir de 10 centmetros en adelante es una buena opcin.

Una vez haya fraguado la mezcla se colocan los ladrillos refractarios (4/5 centmetros de grosor). Se ha marcado con lpiz lo que sera el interior del horno de unos 120 cm de dimetro.

Se utilizan unos paneles de madera para hacer unos arcos que servirn de apoyo para poder ejecutar el arco de entrada al horno.

Se cortan dos partes iguales y se unen con unos traveseros de madera logrando que tengan la medida de los ladrillos refractarios que formarn el arco.

Se han elaborado dos arcos, el ms pequeo va en la parte interna y servir de apoyo para ejecutar la cpula. Los ladrillos se irn apoyando en l y por lo tanto quedar oculto.

El arco de mayor tamao se coloca en la parte externa y en l se formar la chimenea por donde saldrn los humos. Todava quedar realizar otro arco ms donde ir colocada la puerta de entrada al horno. Este arco quedar totalmente visto.

Cuando quedan a colocar 475 ladrillos (aprox.) en el centro del arco exterior, estos se van a partir por la mitad, para formar el hueco de la salida de humos.

En estas 2 primeras hileras de ladrillos la inclinacin hacia adentro es prcticamente nula pero poco a poco hay que ir cerrando la cpula inclinando los ladrillos cada vez ms.

Con arena hmeda con la forma esfrica necesaria se construye un molde que sirve de base para los ladrillos.

La bveda ya est terminada. La chimenea va tomando forma. En la imagen de abajo se puede ver unos paneles colocados en el interior y encima de ellos se puso la arena hmeda.

Una vez la cpula ha fraguado se procede a la retirada de la arena del interior de la bveda y a la retirada de posibles rebabas de cemento que puedan quedar entre el hueco de los ladrillos.

Realmente este tercer arco se puede considerar adicional, pues con los dos anteriores habra bastado. Sin embargo este tercero da mayor seguridad a la hora de manipular los alimentos en la boca del horno y da ms tiempo a los humos para que salgan por la chimenea en lugar de por la puerta.

No hay que olvidar de aislar la cpula lo mejor posible, ya sea con aluminio, lana de roca, capas de arcilla, argamasa de barro, etc. para evitar la prdida de calor y aumentar as el rendimiento del horno y el ahorro de lea.

Sera muy interesante revestir las paredes con paneles de espuma de poliuretano.

El hueco que se ha formado entre las paredes, el horno y el tejado se ha rellenado con arcilla expandida, bien se puede tirar directamente en seco o bien se puede mezclar con cemento para que queden sujetas.

Se procede a ejecutar la cubierta con madera y teja encima de esta.

Si hay un tejado prximo al horno, como en el caso de la imagen, es recomendable que la salida de humos sobrepase dicho tejado para evitar revoques de humo.

El dimetro del tubo empleado en este proyecto es de 25 centmetros.

El termmetro es esencial para controlar la temperatura del horno. La longitud del vstago en los termmetros de horno puede variar de unos 10 cm hasta 50 o ms. Lo que permite una fcil colocacin aunque la pared exterior quede un poco alejada de la bveda del horno.

Se hace un buen fuego y luego se traslada a un lado del horno para poder cocinar alimentos e ir controlando la temperatura.

CONCLUSIN

La dendroenerga es muy accesible para muchas comunidades que quedan rezagadas de las ciudades y que no cuentan con facilidades como la energa elctrica, su mayor atractivo es que tienen un alto contenido energtico. Los combustibles naturales como la lea, el licor lquido, el carbn vegetal, los pellets, las astillas, etc. Son sencillos de conseguir y cuentan con un gran poder calorfico que usndolos en medios controlados aumentan su eficiencia y as pueden cubrir necesidades bsicas de las familias humanas.En conclusin es una forma de obtener energa muy eficiente, pero hay que tener en consideracin un punto muy importante, esto es, que un aprovechamiento o un consumo irracional de los combustibles que nos brindan la naturaleza o los rboles para ser ms precisos, podra tomarse como un inconveniente de esta forma de obtencin de energa, ya que puede generar un desequilibrio, es decir, contar con una gestin sostenible de lo que ocupamos. Por lo tanto es necesario que se tome conciencia al momento de depender de este proceso y de no abusar de los medios naturales, como siempre lo ha sido un error humano.