Emisiones de CO 2

La madera y el ciclo del carbono.

La madera contiene carbono, el cual forma parte de la glucosa que constituye la celulosa y parte de la hemicelulosa de la pared celular. Se habla de fijación de dióxido de carbono (CO2) en la madera al hacer referencia a la cantidad de CO2 que el árbol necesitó tomar de la atmósfera para mediante la fotosíntesis fijar el carbono en la pared celular y liberar el oxígeno de regreso al aire.

Ahora bien, la pared celular de la madera no solo posee glucosa (contenedora del carbono fijado), sino también otras sustancias, razón por la cual, un kg de madera contendrá bastante menos que un kg de carbono: por cada kg de carbono contenido en la pared celular de la madera, el árbol requiere fijar 3,667 kg de CO2 atmosférico, pero cada kg de madera contiene en sus paredes celulares aproximadamente 0,444 kg de Carbono, por lo tanto para formar 1 kg de madera, el árbol requiere tomar de la atmósfera aproximadamente 1,63 kg de CO2 (1,63 / 0,444 = 3,667) (Carazo, 2006).

Es bueno aclarar que al hacer referencia a la pared celular de la madera, no se toma en cuenta la humedad contenida en la madera y estos valores corresponderían a una madera con un CH13 de 0%. Cualquier madera procesada, útil para construir y por lo tanto “seca” siempre contiene un CH que ronda una proporción promedio del 12% a diferencia de la madera recién cortada que puede contener humedad en un

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rango de entre 40 y 50% en peso según la especie, el origen y la época de corte, en estos casos resulta obvio que el contenido de carbono por kg de madera húmeda será notablemente menor pues está siendo sumado el peso del agua excedente.

Para ilustrar la afirmación anterior se presenta la siguiente tabla, en la cual el CO2 eq fijado por tonelada de madera seca es el producto del peso seco de la madera por la cantidad de CO2 necesaria para que el árbol produzca un kg de madera (1,63 kg de CO2) y el contenido de carbono por tonelada de madera seca es el cociente entre el contenido de CO2 y la cantidad de CO2 necesaria para fijar un kg de carbono en la pared celular de la madera.

Tabla 14: Relación de CO2 fijado, y humedad de la madera. peso madera Porcentaje

humedad Peso de agua

peso de madera

Seca 0% CO2 eq.

kg % kg kg kg/t mad. Anhid.

1000 12 120 880 1434,40

1000 45 450 550 896,50

1000 0 0 1000 1630,00

Fuente (Carazo, 2006).

Para el caso de hacer referencia al contenido de CO2 por volumen de madera, deja de ser importante la humedad y pasa a serlo la densidad de la madera. En este caso, a mayor densidad, mayor contenido de carbono y por consiguiente de CO2 fijado.

En las siguientes tablas, se parte de un volumen constante de 1m3 de madera y se toman en cuenta en cada caso densidades diferentes y humedad fija de 12% que en promedio se considera el nivel de humedad apto para la comercialización e industrialización de la madera. Se presenta el cálculo de contenido de madera anhidra por metro cúbico de según la humedad y densidad de cada caso para, basándonos en la fijación de CO2 para la madera anhidra, calcular el CO2 fijado en cada m3 de madera. Luego, mediante el factor que nos permite convertir un m3 de madera en una tonelada (1000/densidad) se consigue el CO2 fijado en una tonelada de madera. Finalmente, a partir de la relación CO2:C = 3,667, se calcula el contenido de carbono por volumen y por peso de madera.

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Tabla 15: Fijación de CO2 por volumen y peso para maderas secas de distintas densidades vol

madera

densidad humedad peso madera peso agua Peso madera anhidra/m3 12% fijación CO2 eq CO2 eq fijado A B C D E=C-D F G= E x F

m3 kg/m3 % kg (kg/m3) kg (kg/m3) kg mad anh/m3 kgCO2/kg mad. Anh. kg/m3 de mad. _{según CH}

1 400 12 400 48 352 1,63 573,76 1 450 12 450 54 396 1,63 645,48 1 500 12 500 60 440 1,63 717,20 1 600 12 600 72 528 1,63 860,64 1 800 12 800 96 704 1,63 1147,52 1 1500 0 1500 0 1500 1,63 2445,00

Fuente: Elaborado por el autor.

Tabla 16: Fijación de CO2 por volumen y peso para maderas secas de distintas densidades (cont.) vol madera CO2 eq fijado conversión a tonelada CO2 eq fijado carbono contenido G H= 1000/A I = G x H K = I x 3,667

m3 kg/m3 de mad. 12% kg/Ton mad. 12% kg/Ton mad. 12%

1 573,76 2,50 1434,40 391,16 1 645,48 2,22 1434,40 391,16 1 717,20 2,00 1434,40 391,16 1 860,64 1,67 1434,40 391,16 1 1147,52 1,25 1434,40 391,16 1 2445,00 0,67 1630,00 444,51

Fuente: Elaborado por el autor.

En las tablas anteriores se puede observar que la densidad de la madera influye directamente sobre la cantidad de carbono contenido por volumen de madera, pero no lo hace a efectos de la cantidad de carbono por tonelada de madera, la cual es igual en todos los casos, esto se debe a la sencilla razón de que una madera más densa tendrá menos volumen por tonelada y viceversa. Esta relación entre volumen y peso es lo que se presenta en la tabla como “conversión a tonelada” que no es más que el cociente entre el peso de una tonelada y la densidad de la madera. Dicho factor de conversión se convierte en un “igualador” del contenido de carbón por tonelada de cualquier tipo de madera. Se puede afirmar entonces que una tonelada de madera, independientemente de su densidad, tendrá la misma cantidad de carbono a un mismo nivel de humedad.

Según el IPCC (1996), el contenido promedio de carbono de las coníferas expresado en kg, es del 50% de la biomasa (IPCC, 1996 citado por (Bámaca & otros, 2004). La biomasa (kg) es a su vez el producto del volumen de la madera natural por la densidad de la misma.

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Resulta importante saber cuánto carbono hay en la madera, pues debido a que la madera es un material perecedero, de una u otra forma, dicho carbono terminará en la atmósfera combinado con oxígeno como CO2. El tiempo que tomará esto en suceder dependerá del tipo de material derivado del árbol y del uso que dicho material reciba, por ejemplo, se ha considerado que el carbono contenido en los residuos destinados a combustible y a desperdicios tardará como mucho un año en ser emitido a la atmósfera, los productos de papel pueden tardar hasta tres años y los productos de madera sólida como la utilizada para construir edificaciones, hasta 40 años en promedio (Buchanan & Levine, 1999).

Se puede apreciar el potencial que tiene la madera como sumidero de carbono y por lo tanto como fijadora de CO2 atmosférico. Otros materiales tales como el acero, el hormigón y los plásticos contienen carbono en su cuerpo físico, pero comparados con la madera, su papel como sumideros de carbón es inferior.

También hemos visto que no todos los productos derivados de los árboles tienen la misma importancia en la capacidad de la madera como potencial sumidero de carbono. Según Buchanan y Levine (Buchanan & Levine, 1999) en promedio mundial para el año 1993 de 3430 millones de m3 de madera cosechada, solamente unos 580 millones de m3 (16,9% de la cosecha mundial) fueron destinados a la construcción de viviendas, mobiliario y paletas de embalaje, es decir, tardarán como máximo 40 años en degradarse en el caso de las viviendas, menos tiempo en el caso de mobiliario y mucho menos en el caso de paletas. El resto de los usos es de vida notablemente menor y por lo tanto producirán emisiones de CO2 en períodos de tiempo bastante reducidos (de uno a tres años).

Además de lo anterior, Es necesario considerar que la madera en rollo cosechada (roundwood) no representa el total de biomasa contenida en el bosque, sino que es el resultado de las labores previas de apeo y recolección que implican una serie de desperdicios considerables que a su vez producirán emisiones de CO2 en períodos muy cortos. Ejemplo de esto lo podemos ver en el esquema siguiente donde se muestra como en el campo se quedan residuos materiales que representan hasta el 42% del volumen del árbol, los cuales se degradarán y comenzarán a emitir CO2 en pocos días posteriores al apeo.

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También se observa como los residuos del aserradero pueden superar fácilmente el 20% de la madera en rollo (madera en troza) y acercarse al 30%. Este tipo de residuos se procura aprovechar como fuente de energía lo que sustituye el uso de energía fósil, pero que no deja de producir emisiones de CO2 a la atmósfera en períodos de tiempo que pueden ser, en muchos casos, inferiores a tres semanas.

En general, se puede asumir que cada kg de madera no aprovechado y que por lo tanto se descomponga, potencialmente estará en capacidad de emitir a la atmósfera su contenido de alrededor de 400 gr de carbono, el cual, al hacer reacción con el oxígeno del aire se convertirá en aproximadamente 1,6 kg de CO2.

Ilustración 16: Aprovechamiento y residuos del apeo de un árbol.

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