Els recursos energètics forestals i dels conreus energètics

Congrés d’Energia de Catalunya

Lleida, 26 de Novembre de 2013

Mireia Codina i Palou

Centre Tecnològic Forestal de Catalunya

Pere Navarro

Àrea d’Aprofitaments Fusters i Biomassa

Centre Tecnològic Forestal de Catalunya

Tipus de biomassa sòlida

• Restes forestals: biomassa forestal primària (BFP)– Tractaments silvícoles (arbres petits, torts,

capçades...)

• Indústries forestals: biomassa forestal secundària– Primera transformació (escorça, costers,

serradures...)– Segona transformació (retalls, encenalls...)

• Conreus i restes agrícoles:– Poda d’espècies llenyoses– Cultiu d’espècies herbàcies (palla)

• Indústries agroalimentàries (closques fruits secs, pinyols, clofolla arròs, marro cafè...)

• Altres conreus energètics llenyosos

Transformades i posades al mercat, poden tenir la mateixa forma, però el seu origen és diferent i, per tant, també els costos de transformació i les seves implicacions socioeconòmiques

Origen Biomassa vegetal?

• Primària

– Agrícola: blat, soja, colza...

– Forestal:aprofitaments forestals, prevenció d’incendis, altres

– Cultius energètics: agraris i forestals

Forestal-Agrària

• Restes

– Industria agrària: restes d’esporgues, closques, clofolles...

– Industria forestal-Biomassa Forestal Secundaria: restes, serradures, costers...

Forestal-Agrària

Origen Biomassa vegetal?

Sector forestal a Catalunya

Catalunya és un país de boscos

Cobertes

Superfície

(ha) %

Terrenys forestals 2.060.174 64

Aigües continentals 16.924 1

Terrenys agrícoles 972.347 30

Zones urbanitzades 165.794 5

Total 3.215.239

Sector forestal a Catalunya

• Superfície forestal Catalunya: 2.060.174 ha

• Superfície forestal privada: 1.576.664 ha (77%)

• Superfície forestal pública: 483.510 ha (23%)

– Estat o CA – UP: 3,5%

– Estat o CA – No UP: 1,5%

– Entitats locals – UP: 16%

– Entitats locals – No UP: 2%

Sector forestal a Catalunya

• Creixement: 2.950.000 m3/any

• Aprofitaments: 750.000 m3/any

• Balanç (excedents anuals): 2.060.000 m3/any

El ritme d’aprofitaments

forestals és molt

inferior al creixement

dels boscos,

Sols aprofitem el 25%

Mercat1

Tipus de biocombustible

Producció (tones)

Consum a Catalunya (Tones)

Exportació (tones)

Estella 196.3022 61.302 135.000

Pèl·lets 9.000 5.000 4.000

1 Famadas F., 2013. Dossier Tècnic nº63. Biomassa (II)

Sector forestal a Catalunya

2 No es considera l’autoproducció

Representa aprox. un 26% dels aprofitaments actuals

Beneficis de l’ús de la biomassa forestal

Gestió forestal sostenible

Actuacions a bosc

Incidència directa:disminució del risc d’incendi com

a conseqüència de l’extracció de

combustible

Incidència indirecta:percepció del bosc com a font de

treball i riquesa

Beneficis ambientals

• Ús d’una energia renovable provinent d’unagestió forestal sostenible

• Balanç neutre d’emissions de CO2 (efecte hivernacle)

• Baix contingut en sofre (pluja àcida)

• Balanç energètic positiu

• Prevenció d’incendis forestals

• Recuperació cendres per fertilització

Beneficis socials

• Per a la mobilització de 10.000 t50, es poden

crear els següents llocs de treball:

– Directes = 11,5

• Tallada i desembosc: 9,5

• Transport: 1

• Estellat: 1

– Indirectes i induïts = 12

En total podria suposar 0,8 MW tèrmics és un lloc de treball

Beneficis econòmics

• Balanç econòmic positiu (cost en €/kWh inferior a combustibles fòssils)

• Major estabilitat de preus

• Disminueix la dependència energètica externa

• Valor afegit local

• Dóna sortida a un producte poc valoritzat que complementa els actuals aprofitaments de la fusta

• Única producció planificable i especialitzada en producció d’energia

Beneficis econòmics

Valor afegit local

Costos de producció associats al manteniment i dinamització de

l’economia rural

Pràcticament tot el valor afegit de l’estella queda al territori

Formes comercialitzables

Llenya

Forma cilíndrica o cònica, molt heterogènia

•Humitat variable

•Relativament econòmica

(130€/t)

•PCI: 3-3,5 kWh/kg

•Cendres <1,5%

Estella

Fragments de fusta de petita dimensió, obtinguts per tall mecànic, de forma irregular

•Humitat 20 – 40%bh

•Preu: 30 – 120 €/t

•PCI: 3.500 kWh/t30

•Cendres < 1%

Pèl·lets

Serradures comprimides a altes temperatures, forma cilíndrica (8 – 12 mm)

•Humitat ~ 10%bh

•PCI: 4,7 - 5 kWh/kg

•Preu: 150 -200€/t

•Cendres <0,5%

Briquetes

Serradures comprimides que assoleixen altes temperatures, forma cilíndrica, 50-80 mm diàmetre

•Humitat ~10%bh

•PCI: 4,7-5 kWh/kg

•Cendres <0,5%

Altres potencials

•Estella i pèl·let torrefactat

•Biocarburants

•Productes derivats de les biorefineries i bioproductes

•Etc….

Encara hi ha molt de camí per recòrrer…..

Cadena de Valor de l’estella

Aprofitament Transport Subministrament

Transformació biocombustible

Comerç i consum

Procés productiu pèl·lets

1. (Escorçat i estellat)

2. Trituradora i molí

3. Assecat

4. Pel·letitzat mitjançant premsa

5. Refredament

6. Garbellat i classificat

7. Emmagatzematge i empaquetatge

Aspectes importants de qualitat

• UNE-EN 15234-1 Assegurament de la qualitat i traçabilitat.

• UNE-EN 14961, Especificacions tècniques dels biocombustibles sòlids (1- terminologia, 2-Pèl·lets, 4- Estella..).

• UNE-EN 14774 de determinació d’humitat.

• UNE-EN 14918 determinació del poder calorífic inferior.

• I altres...

PCI i la humitat

Variació teórica del poder calorífic inferior segons la humitat de l'estella

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Humitat % (base humida - contingut de aigua)

Pod

er c

alor

ífic

infe

rior

(kW

h/t)

La humitat és el factor que més influeix en el PCI, ja que com més humitat conté el biocombustible, més baixa serà la

quantitat de calor aportada

Conreus energètics llenyosos

Característiques cultius• Adaptació a les condicions mediambientals locals � major productivitat

• Alta productivitat de biomassa amb baixos costos de producció

• Resistent a plagues i malalties

• Balanç econòmic positiu

• Balanç energètic positiu

• Fàcil gestió i ús de maquinària agrícola tradicional

• Respectuós amb el medi ambient

Fases del cultiu• Preparació del terreny

• Plantació

• (Control males herbes)

• (Reg)

• (Abonat)

• (Renovellament)

• Recol·lecció

Plantació

Reg

Control males herbes

Recol·lecció

•Espècies

Característiques espècies• Elevat creixement juvenil

• Producció de brots

• Poc deteriorament de la soca

• Capacitat de créixer en plantacions denses

• Resistència a algunes malalties

• Alt contingut en energia

• Algunes espècies, filtres verds

Espècies amb reg• Pollancre:

– Alts requeriments d’aigua i nutrients– Possibilitat de cultius mixtes– Producció esperable: 6-20 tms/ha/any

• Paulònia:– Plantació d’estaques amb arrels o cultiu in-vitro– Costos inicials elevats deguts al preu de la planta– Es necessita reg de suport, però amb necessitats menors que el pollancre– No es recomana torns molts curts degut al buit que es forma al tronc– Possibilitat de cultius mixtes– Producció esperable: 40 tms/ha/any

• Salze:– Cultivat a països europeus més freds i humits– Resisteix malament la sequera– A Espanya, no assoleix grans produccions – Producció esperable: 8-18 tms/ha/any

Espècies sense reg• Plataner:– Plantació d’estaques amb arrels– Costos inicials elevats deguts al preu de la planta i intensa preparació del

terreny– Potser és necessari el reg de suport els primers anys– Possibilitat de cultius mixtes– Producció esperable: 11 – 30 tms/ha/any

• Robínia:– Creix bé en sòls pobres i zones amb baix règim pluviomètric– Fixadora de nitrogen– Invasora– Possibilitat de cultius mixtes– Producció esperable: 4 - 6 tms/ha/any

• Eucaliptus:– No necessita reg– Creix bé en sòls pobres– Filtre verd– Producció esperable: 15 – 20 tms/ha/any

Idees

• Hi ha disponibilitat de fusta i biomassa forestal.

• Es pot augmentar via conreus energètics llenyosos.

• Important!, aspectes relacionats amb la qualitat.

• La biomassa és una alternativa més a l’auto producció energètica.

• Hi ha molts exemples d’èxit d’instal·lacions municipals � Funciona.

Gràcies per la seva atenció

Pere NavarroÀrea d’Aprofitaments Fusters i Biomassa

http://afib.ctfc.cat/

Centre Tecnològic Forestal de Catalunyawww.ctfc.cat

Butlletí INFOBIOMASSAinfobio.ctfc.cat