Valorización energética a partir de tratamientos térmicos
USO DE LOS BIOCOMBUSTIBLES EN EL ÁREA DE ESTUDIO
Los diferentes combustibles que se emplean en las industrias ubicadas en la provincia de Guanacaste se muestran en el cuadro 2.2.16. El búnker es el que pre- senta mayor uso, con un 23 % del total; al contrario que la madera, leña y cascarilla de arroz, con un 3 % cada una.
En cuanto a las astillas de madera, estas representan un 10 % del total; es de- cir, que de las 30 empresas identificadas solamente 3 industrias utilizan este tipo de combustible (cuadro 2.2.16).
Las empresas evaluadas representan un 37 % del total de las industrias iden- tificadas. Esta evaluación abarcó los diferentes tipos de combustibles utilizados, ex- cepto para tipo eléctrica y madera.
cuadro 2.2.16. Combustibles comúnmente utilizados por las empresas
en el área de estudio
Fuente: Base de datos propia. Uso de calderas
El número de calderas presentes en las empresas analizadas permitió determi- nar el tipo de combustible que requieren de mayor demanda actualmente. En el cua- dro 2.2.17 se observa que las calderas muestreadas con mayor frecuencia fueron las
que utilizan búnker, seguidas por el bagazo de caña; las menos frecuentes son las que emplean cascarilla de arroz, madera, coquito y astillas de madera, respectivamente.
Los factores que influyen en el tipo de calderas dentro de las empresas son la accesibilidad y rentabilidad del combustible, el cual determina el tipo de caldera que deben emplear las industrias. El bagazo de caña, por ejemplo, es uno de los combus- tibles más utilizados por las industrias azucareras por sus características rentables, ya que se aprovecha el residuo del proceso productivo del azúcar, por lo que las calderas son abastecidas por estos, lo que genera ahorro de combustible (en cuanto al coste de abastecimiento) y ventajas competitivas para la empresa.
Sin embargo, si se quisiera cogenerar electricidad se deberá consumir otro tipo de biocombustible. También aquellas calderas que utilizan búnker pueden trasformar sus quemadores para utilizar biomasa.
cuadro 2.2.17. Combustibles utilizados en las calderas de las empresas
muestreadas en Guanacaste (Costa Rica)
Mercado potencial de la biomasa forestal
El uso de la biomasa forestal en las empresas evaluadas es de un 30 %, donde se incluye la leña, con un 20 %, y las astillas de madera, que corresponde a un 10 %. Estos porcentajes representan la situación actual del uso de esta materia prima; sin embargo existen algunas empresas que tienen la posibilidad de sustituir el uso de combustibles, tales como el búnker o el diésel, por las astillas de madera. Entre las empresas que cuentan con este potencial de sustitución, un 50 % respondió «sí» a la pregunta del interés del uso de biomasa en una encuesta realizada.
Los argumentos de las empresas que respondieron «no» son los siguientes: • No se dispone de espacio suficiente y de infraestructura adecuada para el al-
macenamiento de las astillas de madera. Este es el caso de los hospitales. • Las astillas de madera son sustituidas o bien por el uso de residuos propios de
demanda. Por ejemplo, en las empresas arroceras se emplea la cascarilla de arroz como combustible; por lo tanto, el uso de las astillas es sustituido por este. Además están más interesadas en cultivos afines, como el uso de pastos (Pennisetum purpureum, conocido como «King grass»). Otro caso ejemplar es el de los ingenios, donde se emplea el bagazo de caña como combustible principal.
• Las calderas existentes no pueden emplear astillas de madera debido al diseño que tienen. Algunos hornos fueron construidos para usar leña y no se puede implementar el uso de las astillas porque el diseño que poseen actualmente no se adapta a la recepción de este material.
La comparación económica y volumétrica del uso de astillas de madera con respecto a otros combustibles es importante, ya que refleja el potencial económico real de esta materia, si se implementara en las empresas que emplean actualmente otros tipos de combustibles (cuadro 2.2.18).
cuadro 2.2.18. Uso potencial de las astillas de madera en las empresas interesadas
y que fueron muestreadas en Guanacaste (Costa Rica)
En el cuadro anterior se observa que para los combustibles como el búnker, diésel y gas lp es más rentable para una empresa si se emplearan las astillas de ma-
dera como biocombustible, aparte del beneficio ambiental.
En el caso de una empresa dedicada a la producción de peces, se emplean 1,15 toneladas diarias de búnker; sin embargo, si se emplearan las astillas de madera para abastecer la demanda actual de esta empresa, se tendrían que emplear 4,4 to- neladas diarias de astillas de madera, lo cual ahorraría ₡315.061,96 diarios. Para el caso de otra empresa productora de aceite y que emplea búnker, el coste actual del combustible es de ₡15.508.392,06/día; con el uso de las astillas el coste potencial para la empresa es prácticamente un tercio de lo que le cuesta actualmente, es decir, ₡4.846.353,66/día, con un ahorro de ₡10.662.038,40.
El uso del bagazo de caña como combustible en calderas representa un ahorro económico para los ingenios, ya que es un subproducto del proceso industrial de la
caña (esto solo durante la época del año en que se cosecha), lo que contribuye a que los costes de producción se minimicen. Por lo tanto, las astillas de madera como combustible deben ser utilizadas junto con el bagazo para poder abastecer el déficit en las épocas del año en que no se cosecha la caña. Es decir, emplear las astillas como complemento.
CONCLUSIONES
Se mostró un procedimiento de estimación de la biomasa de residuos a partir de estimaciones según tipos de cobertura. En un área de 20 km alrededor de un po- sible núcleo de producción en Abangares, Guanacaste (Costa Rica), se encuentran 5.611.556 de hectáreas de potenciales sitios productores de biomasa forestal, los cuales se distribuyen de la siguiente manera: charral arbolado, 1.756.084 hectáreas; plantaciones forestales, 2.481.352 hectáreas, y 1.374.120 hectáreas de potrero arbo- lado.
La producción total de biomasa forestal por tipo de cobertura, según los da- tos de rendimiento obtenidos en este estudio, fue la siguiente: potrero arbolado, 10.992,96 toneladas totales de biomasa; charral arbolado, 96.584,62 toneladas to- tales de biomasa, mientras que las plantaciones forestales registraron un valor de 43.423,66 para un total de 151.001,24 toneladas de materia prima disponible.
Los sitios de mayor interés económico para una operación comercial de venta y suministro de biomasa se encuentran dentro de un radio de diez kilómetros alrede- dor del núcleo de producción, ya que representan un tercio de la producción total y se encuentran a poca distancia de las instalaciones de una posible operación forestal.
Las plantaciones forestales representan el tipo de cobertura de mayor interés económico debido a su producción por hectárea y las facilidades que ofrece la ho- mogeneidad de los individuos.
Los combustibles más caros para el funcionamiento de las calderas son el búnker, el diésel, el gas lp y la cascarilla de arroz. En cuanto a los más económicos,
están el bagazo de caña (específicamente de los ingenios) y las astillas de madera, respectivamente.
Cambiar cualquier combustible (búnker, diésel, gas lp y cascarilla de arroz)
por astillas de madera implica usar una mayor cantidad de volumen por día (t/día); es decir, se utilizarían más toneladas diarias de astillas que si se usaran los combustibles anteriormente mencionados.
La demanda potencial actual de astillas de madera en el área de estudio es de 282,20 t/día, considerando las empresas que actualmente consumen astillas más las empresas que pueden pasar de emplear combustible a utilizar biomasa.
Uno de los factores que puede limitar el cambio de un combustible por astillas de madera en las empresas es el espacio disponible para almacenar las astillas, ya que requiere infraestructura para su adecuado almacenaje y posterior uso.
RECOMENDACIONES
Se recomienda aplicar las estimaciones y ecuaciones desarrolladas en este trabajo antes de adquirir residuos de plantaciones forestales de melina o residuos forestales de los primeros raleos de plantaciones de teca.
Se recomienda realizar una mayor cantidad de establecimientos de carácter temporal en los sitios de producción importante para disminuir significativamente los gastos de transporte.
Se debe dar prioridad a las propiedades dentro del radio de diez kilómetros alrededor del núcleo de producción, ya que presentaron las mejores condiciones de producción y distancia desde la empresa.
Es recomendable gestionar contratos comerciales con las fincas identificadas para asegurar la materia prima.
Es importante la implementación de plantaciones dendroenergéticas, consi- derando el potencial de producción de estas y tomando en cuenta que el potencial existente es agotable y que debe ser negociado directamente con los propietarios de las plantaciones.
Se pueden ampliar los estudios de factibilidad de oferta/demanda en la penín- sula de Nicoya debido a la densidad de plantaciones forestales en esta zona.
Se deben prever alianzas estratégicas con empresas responsables del mante- nimiento y raleos en plantaciones forestales, o bien con madereros de la zona que comercialicen madera de plantaciones en la zona.
Las diferentes industrias han de valorar el gran potencial económico y am- biental que tiene la biomasa forestal para la producción de energía. También las industrias del sector forestal deberían fomentar el aprovechamiento de residuos fo- restales y el establecimiento de plantaciones para este fin específico, con una especie que se adapte a las necesidades potenciales del mercado y a las condiciones del sitio. Además de que sería una nueva fuente de ingresos constante a lo largo del crecimien- to de la plantación, es decir, que estos «residuos» son en realidad un producto más en la cadena de producción de madera.
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