Aprovechamientos forestales, Apuntes de Ciencias Forestales

¡Descarga Aprovechamientos forestales y más Apuntes en PDF de Ciencias Forestales solo en Docsity! ENTRO DE INVESTIGA ¡ONES FORESTALE DE LOURIZAN ESCUELA DE CAPATACES FORESTALES MANUAL DE GESTIÓN Y APRO VECHAMIENTOS FORESTALES DE LA MADERA Página 1 Luis Ortiz Página 2 1.- La Gestión Forestal. 1.1.- El Plan de Gestión Forestal........amononammm. 1.2.- Descripción de los Métodos de GestiÓnN........a.cnoromomomon 1.2.1.- Metodos de DivisióN........aacoaononamanarasiraracos 1.2.2.- Los métodos de DistribucióN.........amcmmonmmama: 1.2.2.1.- Los Tramos PeriodiodicOS........cacoomamoms: 1.2.2.1.1.- Tramos permanenteS....occccocno. 1.2.2.1.2.- Tramos Revisables.. 1.2.2.1.3.- El Tramo MóVil.......uacicconnonos 1.2.2.1.4.- Tramo UliCO..cacuccacaconanannanos 1.2.2.1.5.- Cuartel AZUl...onconicconianianonns 1.2.3.- Ordenación por Rodales.. 2.- Los Sistemas y Métodos SelviculturaleS.......omommonmmamasememasiss + ClaLAS caccccccnoncoon ion nnononen nene - Tratamiento de Masas de Monte AltOl......cunccnnanncnennanennannenonscenannas - Método de Regeneración previas Cortas Continuas. - Cortas a Hecho O RaSAS.ccccccuaconnanes - Cortas por Clareo Sucesivo Uniforme.. - Regeneración previas Cortas Semicontinua - Cortas Sucesivas por Bosquete: - Cortas Sucesivas por Fajas... - Cortas Sucesivas por Bosquete: [AS cuncnccccnonconnnennnnees - Regeneración previas Cortas por EntreSaCa....cmcnanmamnis - Tratamiento de Masas de Monte Bajo........auacaccanoonnnnnnennananceaananns - Monte Bajo Regular. - Monte Bajo Irregula 3.- Sistemas de aprovechamiento de los recursos forestales maderables......... 3.1.- Clasificación de los sistemas de aprovechamiento......cucmonmnan 3.1.1.- Sistema de aprovechamiento de árboles completos... 3.1.2.- Sistema de aprovechamiento de troncos enterosS............ Página 5 3.1.3.- Sistema de aprovechamiento de madera corta... 3.1.4.- COSOS coccccacacnoanonconioncianancann rra roo rro narararinra rones 3.1.5.- Aprovechamiento de la madera de pequeñas dimensiones. 3.1.5.1.- Métodos de aprovechamiento.....aa.ccomeoemssros 3.2.- Niveles tecnológicos de las operaciones de aprovechamiento de la Made Anacccncnannonnonoonon conan nao noo nron osos nano conan oscars 3.2.1.- Explotación manual... 3.2.2.- Operaciones de tecnología intermedia..........accmmoomo: 3.2.3.- Explotación totalmente mecanizada......omoanmmam. 4.- Técnicas y métodos para el apeo y procesado de la madera.....acomomacono. 4.1.- Sistemas manualeS ...occccannnnnnonanonnanonianononorenononeneneanenea 4.2.- Maquinaria forestal para el procesado de la madera. 4.2.1.- Cortadoras-ApiladorAS.....ucconmomonemmasessmase 4.2.2.- DestamadorAS..mconcoanscnansanansararonraroronororenennn 4.2.3.- Desramadoras-TronzadorAS..cocoamoconosoocranamaranananans 4.2.4.- Cortadoras-DesramadoraS...cmmamnoacmonacnonanenanisnas 4.2.5.- Cortadoras-Desramadoras-TronzadOrAS..cmcmconomenoro: 4.2.6.- Cortadoras-Desramadoras-Transportadoras.. 4.2.7.- Cosechadoras forestales de madera COrtA.....ccccomom. 4.2.8.- Tronzadoras múltipleS......ucmcocoomsseseresasenesas 5.- Labores de DesemboSQUé..ccncncnccnnonncnennannoneonenennnnneananrarennnnas 5.1.- Pistas de arraStUe..mocccconnononanananananancanscnananaasraasananss 5.2.- Trochas de alraSt6 cocos rones roronrnnonns 5.3.- Trochas combinadas con líneas de cable... 5.4.- Lineas de Cabl6...omcoccncoanonannsnscacacanacnsasanaasarsasansnsos 5.5.- Corredores de Cable....conconnnasnnmnasarenacarnacasienaces 5.6.- Maquinaria empleada en los trabajos de desembosque.............. 5.6.1.- Tractores forestales arrastradores (Skidder)............... Página 6 5.6.2.- Tractores arrastradores de WiNChé......occomanonomamnanars 5.6.3.- Tractores arrastradroes de garra... 5.6.4.- Tráctor forestal... 5.6.5.- Tractores de arrastre-cortador8S...cocoaconosmsraannses 5.6.6.- Tractores de transporte-cortadoreS...ommmcmomomoscsananas 5.6.7.- Maquinaria para la saca en SUSpenSiÓN....aacoconoonananos 5.6.8.- CargadoreS..cccccomossmsmosmesneorssarr rasero sersresea 6. TrANSPOllecccncnnncnncnnonnnnnnnononnn non ancnnonnnrnncnnn ara nn nn caranacnna nes 6.1.- Configuración de los vehículOsS........cemmmasmomomersmssisn 7.- Coste de la mano de obra y de la maquinaria forestal.........wacemmomoo: 7.1.- Mano de ODTA.mccccnccncncnocnononnonennonnrorrnro rra ros raros onrosras 7.2.- Maquinaria forestal. 7.3.- Fórmulas para el cálculo de COSt8S......woncnonammamas 7.3.1.- Coste del funcionamiento de la maquinaria...........c.o... 7.3.2.- Transporte primariO.....occnncnnennensnaanacenennacs 7.3.3.- Operaciones manuales en la zona de COltA...cocacaconass 7.3.3.1.- Apeo manual con SierFA.......cmcnonanonnnacss 7.3.3.2.- Desrame CON haCha...ococcccincanonenensanenncnens 7.3.3.3.- Tronzado con sierra. 7.3.3.4.- Apilado de madera COltA..cococcncocacaconosnsarans 7.3.4.- Datos del MAPA...oonccncinncnnononnenanecnenenacacienios 7.3.5.- Datos de empresas de transformación de la madera. 8.- Aprovechamiento energético de los residuos forestales.........amomonomm 8.1.- Características de la madera desde el punto de vista energético... 8.2.- Ventajas que presenta el aprovechamiento energético de la Fitomasa 8.3.- Recolección de los reisudos forestalesS........mocmememmamsmo Página 7 1.1.- El Plan de Gestión Forestal Llamado tradicionalmente en España "Proyecto de Ordenación" es un documento vinculante en el que aparecen fechadas y cuantificadas las actuaciones y actividades forestales que es necesario realizar a lo largo del tiempo con el objetivo de conducir la masa hacia una situación o estadio que permita su aprovechamiento sostenido de forma indefinida. Es decir, se trata de la transformación del monte o bosque preexistente en un monte idealmente prefijado y definido, que tenga una distribución de las diferentes clases de edad y una estructuración espacial adecuada a los fines a los que se pretende destinar. Una vez conseguido este objetivo comienza la fase de explotación maderera por concepto de renta. Para llevar a cabo estos objetivos, en primer lugar se determina el "Turno", que es el tiempo que tarda la masa en alcanzar la madurez y coincide con la edad que tienen los árboles en el momento en que el tamaño de su diámetro los hace más valiosos desde el punto de vista del uso al que serán destinados en función del mercado. Seguidamente, se determina la "Posibilidad anual" o renta sostenida (cantidad de madera total obtenida a lo largo de los años de duración del "Turno", dividida por el numero de años de dicho Turno). A través del tiempo, para que el monte esté correctamente gestionado hay que efectuar una serie de "Clareos"(cuando la masa joven se encuentra el los estadios de Repoblado y Monte Bravo) y "Claras"(cuando la masa ya adulta se encuentra en los estadios de Latizal Y fustal). Estos tabajos de aclareo consisten básicamente en eliminar los árboles que por defectuosos serían víctimas de la selección natural. La anticipación que puede producirse al ser controlada por la mano del hombre favorece a los pies selectos que dispondrán de más agua y nutrientes. Otra razón para efectuar este tipo de tratamientos aclaratorios de la masa forestal es que el número de árboles por ha que pueden llegar a la edad de madurez como ejemplares selectos es limitada y es preciso eliminar individuos que pueden sobrevivir pero que competirían entre sí y de no se evitarlo se obtendrían muchos ejemplares mediocres en lugar de algunos selectos. En general se emplean densidades finales de 600 a 700 pies/ha en los montes con aprovechamiento cinegético o recreativo a 3.000 o 3.500 pies/ha cuando se trata de explotaciones intensivas, pudiéndose llegar hasta casos extremos como en algunos eucaliptales con densidades de hasta 10.000 pies/ha. Los productos obtenidos de masas superpobladas o degradadas tienen escaso valor en el mercado si no se encuentran nuevas utilizaciones o se transforman en energía, pero aún cuando estos aprovechamientos marginales sólo sirvieran para financiar los gastos de extracción, posibilitarían la realización de trabajos forestales y de creación y acondicionamiento, ampliación o mejora de infraestructuras, que con frecuencia no se realizan por su elevado coste o escasa rentabilidad a corto y medio plazo. Por otra parte, el monte bajo productor de leñas con un importante valor en el pasado, antes de que los combustibles fósiles invadieran los mercados energéticos, fué abandonandose y muchos montes quedaron sin aprovechamiento, por lo que auténticas montañas de arbustos y matorrales casi Página 10 impenetrables han sustituido los antiguos montes. Por ejemplo, en Galicia el tojo (Ulex europaeus) invade los montes con mayor intensidad desde que han descendido espectacularmente los incendios forestales en esta Comunidad y esto representa actualmente uno de los mayores factores limitantes para la realización de actuaciones forestales de toda índole (caza, pesca, recreo, selvicultura, explotación...). Además, el crecimiento descontrolado de este tipo de montes será siempre una espada de Damocles que condicionará las políticas y planes de prevención y extinción de incendios, pues en cualquier momento podría volverse a la situación de hace 10 años en cuanto a número de hectáreas calcinadas por los incendios forestales ya que la acumulación de ingentes cantidades de combustible en el monte equivale a tener una bomba de relogería, que en cualquier momento puede acabar con el exito hasta ahora conseguido coyunturalmente por las políticas antiincendios que se vienen desarrollando en los últimos años. Por tanto, es imprescindible una política de gestión de este tipo de masas degradadas y practicamente improductivas en la actualidad, que se adapte a las demandas sociales de superficies forestales utilizables social y económicamente y que pudiera ser compaginable con el aprovechamiento energético de los combustibles forestales residuales generados. En definitiva, el plan de gestión permite racionalizar las explotaciones de forma que se garantice el mantenimiento de una renta sostenida y estable a lo largo del tiempo, a la vez que se preservan y mejoran los recursos disponibles y el estado de salubridad fitosanitario de la masa. Seguidamente, se comentan brevemente algunos de los sistemas de gestión más difundidos en España: Página 11 m Básicamente las masas forestales pueden clasificarse en regulares e irregulares. Las primeras se caracterizan porque los "Cantones" (superficies limitadas por líneas naturales y con superficies entre 10 y 30 has) que forman el "Cuartel" (unidad de gestión de hasta 500 o 600 has) se componen de árboles de la misma clase de edad (se consideran de la misma clase de edad si diferencian en menos de la quinta parte del turno en número de años). Las masas irregulares engloban una o varias superficies donde están representadas varias (semirregulares) o todas las clases de edad. En las "Masas regulares" (aquellas donde en cada zona podemos encontrar pies de la misma clase diamétrica o clase artificial de edad), en general se presentan especies de luz (heliófilas o intolerantes), productivas y que proporcionan al mercado productos homogéneos. Las "Masas Irregulares" (aquellas donde se encuentran mezcladas todas las clases diamétricas existentes), formadas generalmente por especies de sombra (Umbriófilas, tolerantes), mejoran el suelo, albergan una mayor riqueza genética de fauna y flora, tienen crecimiento lento y los productos que ofrecen al mercado son muy desiguales, tienen una gestión muy costosa y unos aprovechamientos comparativamente antieconómicos. 1 METODOS DE DIVISION Consisten en dividir el monte en un número de superficies igual al numero de años del turno y cortar a matarrasa cada año una de esas superficies. Si se pretende una cosecha sostenida deberán hacerse divisiones desiguales cuya superficie sea inversamente proporcional a su capacidad productiva (superficies equiproductivas), lo cual permite la generación de una renta sostenida a lo largo del tiempo. La superficie que resulte de la división no tiene por qué estar bajo una sola linde, pueden elegirse varias con localizaciones distintas. Todo ello viene limitado por razones económicas de los gastos de saca. Este primitivo y sencillo método se emplea también en especies típicas de matorral ya que su capacidad para rebrotar de cepa y cubrir el terreno en el año siguiente lo hace posible. El escaso valor de este tipo de productos exige la cración de trochas de extracción siguiendo líneas de máxima pendiente, rompiendo la continuidad de las mismas para evitar erosiones hídricas si se hacen demasiado continuas. La técnica consiste en cortar a matarrasa la superficie asignada correspondiente a cada año, pero dejando alrededor de 500 pies seleccionados por ha, que van a constituir el futuro monte alto. El método de división también se aplica en los casos de especies muy productivas y de rápido crecimiento ya que éstas admiten la repoblación artificial. El método implica cortar a matarrasa grandes superficies, con independencia del impacto causado por el riesgo de no poder regenerarse naturalmente porque no llegue la semilla, o por la desprotección total, que mata las pequeñas plantas Página 12 a) edad b) estado sanitario c) duración del período d) tramo cerrado TURNO Y REVISION El turno se fija en función del diámetro de cortabilidad preestablecido. Este puede ser revisado cuando no se alcanza dicho diámetro o no se produce una adecuada regeneración, o bien ocurren catástrofes como los incendios. CORTAS Se realizan cortas de regeneración en el tramo en destino y cortas de mejora en el resto de los tramos. En la fase de corta hay que fijar: 1) cuantía 2) naturaleza 3) localización. En la localización hay que tener en cuenta factores como: - favorecer la puesta en luz - regeneración - dirección del viento - nieve - evitar daños al repoblado. Las cortas en el tramo en regeneración se localizan en función del volumen. Las cortas en el resto del monte (claras, clareos) se hacen en función de la superficie, de forma que la intensidad de clareos es inversamente proporcional a la edad del repoblado. Hay que tener en cuenta la edad, las condiciones de mercado y los aspectos económicos, POSIBILIDAD Se calcula dividiendo el volumen del tramo en regeneración por el período y añadiendo la mitad del crecimiento relativo a la edad del turno. P = V/P + Vrt/2 Si la posibilidad es excesivamente pequeña o hay años sin semilla, ésta se calcula acumulando las posibilidades de hasta cinco años. No se puede hacer lo contrario, es decir, sacar un año más de la cantidad permitida. Para acumular más de cinco años hay que pedir un permiso especial. Por ejemplo, en el caso del Pinus halepensis de escaso crecimiento, se hace la saca de un volumen de madera correspondiente a 5 posibilidades anuales. Página 15 CONDICIONES DE APLICACION 1. Mucha semilla, regular, abundante y regeneración fácil. 2. Uniformidad interna: fertilidad, llanura, sin efecto cumbre 3. No se puede aplicar si la especie está en el límite de su área ecológica. 4. Es necesario que no haya obstáculos, etc... para que la diseminación sea eficaz. 5. Homogeneidad climática. 6. Que las series de clase de edad no aparezcan muy distanciadas. En general este método se aplica en España en montes ordenados y que se conocen perfectamente. Si la regeneración es difícil la aplicación de este método requiere cuidados culturales especiales como el laboreo del terreno, siembra o plantación. A partir del año 70 se empezaron a aplicar métodos menos rígidos como: 1.2.2.2.- Tramos revisables Se trata de un sistema diseñado para el manejo de masas biespecíficas en las que cada especie presente tiene un turno de aprovechamiento claramente diferenciado Método que se aplica a la masas regulares y mediante el que se agrupan en cantones regulares, formando tramos que necesariamente cambian a lo largo del turno. El período se fija como un submúltiplo del turno. TURNO Admite turnos diferentes para distintas especies. La regularidad de la masa exige que las dos especies no estén mezcladas pie a pie sino en cantones distintos. Si están mezcladas pie a pie se comportan como una misma especie. El turno pierde su carácter rígido y se puede revisar según los resultados Página 16 obtenidos en el turno anterior. PERIODO De duración corta, para evitar que haya más de una clase de edad en los tramos. CLASIFICACION DE LAS PARCELAS Los criterios para la clasificación de las parcelas son los mismos que en el caso de tramos permanentes: - edad - estado sanitario - en este caso los tramos son abiertos - influye mucho la especie Superficies del tramo = (S / T) Xx P Cuando hay dos especies = P Xx (S,/t, + S,/t2) CORTAS Son de regeneración en el tramo en destino y de mejora en el resto. La cuantía de la corta se mide en el tramo de regeneración por volumen y por superficie en el resto, haciendo las cortas de mejora más frecuentes cuanto menos edad tiene el arbolado. POSIBILIDAD P = Vi/P + V1rt/2 + V2rt/2 Siendo rt el crecimiento relativo a la edad del turno. La cantidad determinada mediante este cálculo se recolecta durante el período en las mismas condiciones (Posibilidad/período = cte), pudiendo variar anualmente. En España se tiende a formar tramos monoespecíficos. Este sistema no solo se aplica el criterio de dos turnos, sino tambien cuando una misma especie que forma la masa forestal se comporta de manera diferente en función de las diferentes características del medio (condiciones del suelo, experiencias anteriores . . .). Por ejemplo: si una especie no se ha regenerado en un período de tiempo normal, entonces hay que aumentar el turno inicialmente definido y ya se puede aplicar el criterio anterior. Página 17 a) Caso en que las especies productivas están mezcladas con las mejorantes. Especie mejorante: fertiliza el suelo y consigue mayor produccion de la especie productiva. Ej: alerce y abedul en Rusia, P. silvestre y haya en Alemania pseudosuga y aliso rojo en U.S.A., Pino y Q. pyrenaica en España y en el sur P. halepensis-Quercus suber.... b) Caso de varias especies productivas. Cuando hay una especie mejorante no es considerada como tal especie a la hora de ordenar y ésta se corta por criterios estrictamente selvícolas. POSIBILIDAD Se calcula por volumen. En el tramo único la posibilidad es la suma de las posibilidades por especies. Se recolecta todo en el tramo único y en el resto del monte se realizan cortas de mejora, que se calculan por superficie (mayor intensidad cuando el árbol es joven). El carácter de estas cortas es de tipo selvícola. En otros métodos se tiene muy en cuenta el mercado, sin embargo, en este caso no es demasiado importante. CONDICIONES DE APLICACION Cuando hay varias especies y en el caso de que se haya actuado ya en el monte y haya cierta gradación de clases de edad el método conserva esta estructuración espacial. Si no hay gradación de clases de edad, este sistema no la consigue a corto plazo (podría lograrse a largo plazo). Si existen rodales rebeldes no se puede llevar a cabo la ordenación. Este método se adapta muy bien a especies como el Pinus pinaster del interior de Galicia y a algunos pinos y eucaliptos sin gradación de clases de edad. Trami regeneración alar: zul Mediante este método no se trata de ordenar estrictamente el monte, sino de producir una mejora en el tiempo y el espacio. Nace para el tratamiento de resinosas de alta montaña, donde la regeneración es difícil. Se diferencia del método anterior en: - Se realiza un inventario detallado cantón a cantón. - Se hacen tres grandes bloques: 1. cuartel azul: parcela sobre la que se hacen las cortas finales. 2. cuartel amarillo: parcelas que entrarán en regeneración cuando pase el Página 20 período, es decir, en el próximo periodo. 3. cuartel de aplicación blanco: comprende el resto del monte y está formado por árboles jóvenes o restos del período anterior, siempre que las existencias sean superiores a 50m*/ha. Tiempo de aplicación Se calcula: S = superficie del tramo de regeneración. T = Turno medio: tiempo que tardan las especies en alcanzar la madurez P = período de aplicación (15-24 años). En el cuartel azul la superficie se modifica según la relación: SR = 1,5 (S/T) P no es obligatorio que el tramo se regenere totalmente, puede haber cantones que estén en el tramo de regeneración durante varios períodos. Ejemplo: en 1.500 has se compromete a regenerar sólo mil (porque se añade un 50% como margen seguridad). La superficie del tramo de regeneración puede alcanzar el 40% del monte. TURNO No existe y cambia el concepto de período. La clasificación de las parcelas se realiza atendiendo a los factores: - edad - salubridad - parcelas abiertas donde puede comenzar la regeneración. - parcelas donde ya ha comenzado la regeneración (se termine o no dentro del período). - parcelas cerradas donde se espera que comience la regeneración durante el período de aplicación. En caso de duda (si no se sabe si hay buena regeneración) se deja en regeneración. El cuartel azul es el más grande del monte. Generalmente se dedican las siguientes superficies: 40% azul, 30% amarillo (resto del monte), 30% blanco (plantas jóvenes) POSIBILIDAD Basada en el crecimiento determinado mediante el inventario. Más adelante se basa exclusivamente en la comparación de inventarios. La posibilidad incluye el crecimiento de productos intermedios y finales. Los primeros productos se sacan por razones selvícolas (árboles enfermos, defectuosos) y sólo se sacan los productos finales para completar la posibilidad. El método fomenta un cierto orden y se conserva la regularidad de la masa y hay que corregir el cálculo de la posibilidad cada 10 años. Página 21 Se aplica a resinosas de alta montaña donde la regeneración es difícil y tiene un carácter protector y no productor. Un cantón que no se ha regenerado no puede permanecer en el tramo azul más de dos períodos y habría que realizar técnicas de regeneración artificial. La única unidad dasocrática que permanece invariable es el cantón. El tramo puede variar y todos los años se realizan cortas de mejora que hay que señalar y ejecutar en el tramo azul. Este método es el más apropiado para el pino silvestre en zonas altas y en algunos casos puede emplearse para el manejo del p. pinaster en el limite de su área ecológica. RDENACION POR RODALE Página 22 3.- SISTEMAS DE APROVECHAMIENTO DE LOS RECUR FORESTALE MADERABLES ión Aprovechamiento Los sistemas de aprovechamiento pueden clasificarse en función del estado del árbol o la longitud de la troza que se transporta desde la zona de corta hasta pie de pista, en: a) Sistema de árboles completos: en el cual se transporta el árbol completo hasta el borde de la carretera. b) Sistema de troncos enteros (fustes desramados sin trocear). c) Sistema de madera corta: en el cual los árboles se desraman, despuntan y se trozan en dos o más trozas en la zona de corta. Puede hacerse otra clasificación más de acuerdo con el método utilizado para llevar la madera hasta el borde de la carretera: d) madera de arrastre por el terreno con animales o equipo mecánico; e) saca con carga suspendida, con mano de obra, con animales o máquinas que tiran de trineos o de remolques con ruedas, o bien con tractor forestal transportador auto-cargador; f) extracción con cable. Desde el cargadero secundario a borde de carretera la madera se suele transportar en camión o mediante una combinación de vehículos hasta un cargadero final o la industria. Existen varias herramientas o máquinas que pueden utilizarse para llevar a cabo cada una de las fases o partes en que se puede dividir un sistema de mecanización del aprovechamiento. Por ejemplo: la corta puede hacerse con hacha, con sierra de arco, con sierra tronzadora, con motosierra o maquinas móviles, tractor forestal de garra, tractor forestal cortador, etc; el desramado con hacha, motosierra, desramador mecánico de tipo de cuchillo o de tipo golpeador, etc. La opinión de que el método más mecanizado es el mejor no siempre es correcta. Para llegar a una decisión correcta es preciso estudiar no sólo los costes sino también las influencias ambientales del método de trabajo. Página 25 Es la elección de las maquinas y de los métodos que mejor se ajusten a la condiciones de la operación, la organización del trabajo y de los distintos elementos de las maquinas en un conjunto económico de funcionamiento suave, la principal tarea del director del aprovechamiento. Cada sub-operación suele estar influida por la fase precedente y puede influir a su vez en la siguiente y cada una debe solaparse adecuadamente con la inmediata. Es prácticamente imposible dar la productividad real y el costo o evaluar el potencial de cada combinación posible de trabajo y máquinas de explotación maderera. Todo lo que puede hacerse es proporcionar datos referentes a cada máquina o a cada fase de la operación que permita acoplarlos en un conjunto y haga posible evaluar el coste estimado de la madera para un sistema en particular. Página 26 m Aprovechamien Ar m Los sistemas de aprovechamiento de árboles completos son aquellos mediante los que se entregan los árboles completos a borde de carretera. Estos sistemas se están aplicando cada vez más en los países desarrollados debido a la alta productividad global por hombre y día del sistema y al deseo de reducir al mínimo el trabajo manual en las duras condiciones de trabajo de la zona de corta. Los árboles se pueden cortar a mano o mecánicamente y se puede efectuar la saca con la carga elevada o arrastrada hasta el borde de la carretera, elaborándose allí en forma de troncos enteros o madera corta o bien cargarse y transportarse hasta la industria los árboles completos. Se considera que el apeo manual es más barato y conveniente que el apeo mecánico, a menos que se deban apilar los árboles para facilitar la próxima fase de la operación. También pueden cortarse mecánicamente con cortadoras-apiladoras (fellerbunchers) o con cortadoras-transportadoras (feller-forwarders) en cuyo caso se depositan sobre la máquina y se transportan a borde de carretera cuando se completa una carga. El sistema de árboles completos tiene algunas ventajas sobre los otros métodos: a) Se extraen del bosque las ramas y las puntas o raberones, lo cual reduce el peligro de incendios y deja la zona limpia para su posterior reforestación. b) concentra muchas operaciones en un punto central, permitiendo las operaciones a gran escala, lo que constituye una ventaja especialmente interesante cuando los árboles son pequeños. Cc) hace posible transportar las ramas y las puntas hasta la industria para su empleo como combustible o en la fabricación de otros productos derivados. El método de árboles completos exige un estudio cuidadoso de ciertos factores como el volumen de madera a aprovechar y opciones posibles en cuanto a transporte y arrastre. Estimaciones de costes y cálculos de volúmenes constituyen una valiosa fuente de información para poder adoptar decisiones. Página 27 corta, desramado y se tronzado. Es un sistema que requiere mucha mano de obra, a menos que se empleen maquinas de función multiple. Las investigaciones realizadas por la Empresa forestal Federal de Austria han demostrado que el método de productos clasificados es el mas caro en terrenos de montaña; el método de troncos enteros es un 34% más barato y el método de árboles completos viene a ser aproximadamente un 30% más barato. En términos generales, el método de productos clasificados es el más recomendable cuando se han de cortar pequeños volúmenes por superficie de corta (hasta 150 m*) o cuando las distancias de arrastre son cortas (hasta unos 100 m). También es aconsejable este método cuando los cargaderos y el terreno son extremadamente difíciles, siendo preferible en las claras (trozas sencillas y trozas de doble longitud) o en los aprovechamientos de entresaca (extracción de árboles individuales) porque de esta forma se evitan daños importantes a la masa remanente. 3.1.4.- Costes Prescindiendo de factores en los que no se puede influir como la evolución de los jornales, los precios de compra de la maquinaria, los costes del combustible, etc., puede decirse que, en general, el aumento de la mecanización se traduce en menores costes de aprovechamiento, por lo menos en las cortas finales, siempre que se planifique y organice el trabajo de la mejor manera posible y se realice con destreza. Además de la mecanización, hay otra serie de factores, que tienen un efecto considerable sobre los costes, por ejemplo los diámetros de la madera, el método de apeo utilizado, las condiciones topográficas y las medidas de planificación y organización. La explotación maderera con cable suele ser más cara que el arrastre. Los costes de los jornales pueden equipararse con el aporte de tiempo necesario Página 30 en trabajo manual, que no sólo es valioso para reducir los costes sino que en algunos casos lo es también para la creación de puestos de trabajo, que puede ser un requisito de una política social determinada. Un aumento importante en los costes de compra y en los gastos de funcionamiento y un menor grado de utilización de la maquinaria disponible, junto con una menor producción debida a una organización ineficiente del trabajo, etc., podrían traducirse en una reducción de los beneficios que se habrían podido obtener mediante mecanización o incluso en pérdidas. La primera tarea de los planificadores es identificar tal tendencia negativa y evitar tales problemas orientando la mecanización a las necesidades reales. El grado necesario de mecanización en los aprovechamientos de maderas variará en cada caso. Además del nivel de los jornales, las condiciones sociales, las normas o requisitos de seguridad y el peso de la madera, suelen jugar un papel importante en el análisis de costes en que se basan las decisiones; por ello deben tenerse en cuenta todos estos factores. EJEMPLO: En cortas finales y con trozas de un diámetro medio de 30 cm, los costes de producción jornales, maquinaria, contribuciones de seguridad social, etc del aprovechamiento de madera parcialmente mecanizado en terreno accesible para tractores arrastradoras, pueden estimarse aproximadamente de la forma siguiente: 38% del coste total en el apeo y preparación de las trozas 62% del coste total para la saca. Para explotación maderera con cable, las proporciones son las siguientes: 35% del coste total en el apeo y preparación de las trozas 63% del coste total para la saca. En cortas finales, y suponiendo un diámetro medio de trozas de unos 30 cm, una comparación entre el método de productos clasificados y el método de troncos enteros demuestra que este ultimo es de un 30 a un 35% mas barato. Puede lograrse una reducción adicional de un 5 a un 10% del coste cuando se emplea el método de árboles completos, de modo que se puede ahorrar aproximadamente el 40% del coste (siempre que los métodos se emplean únicamente si existen unas condiciones óptimas). Una comparación de costes entre terreno para tractor arrastrador y terreno para cable, muestra que los costes de explotación de un metro cúbico de madera son siempre superiores en la extracción con cable que en el arrastre. En las claras se pueden reducir los costes sólo en algunos casos y no de forma tan importante como en las cortas finales. La fabricación en serie y la dificultad que representa la explotación maderera sin ocasionar daños a los árboles remanentes, hace difícil la mecanización de las operaciones de aclareo mediante métodos de trabajo mejorados. En este caso el método de productos clasificados desempeña un papel completamente diferente Página 31 que en la corta final, tratándose de un método muy apropiado particularmente en las primeras claras. En las claras el método de árboles completos sólo es económico si los diámetros medios de las trozas son superiores a 13 cm. Al igual que en el caso del método de troncos enteros, no solo es difícil explotar los árboles o troncos enteros sin ocasionar daños a la masa remanente, sino que también es un hecho que los costes se elevan cuando se realizan ciertas operaciones comunes de trabajo. En la explotación maderera con cable los costes de producción de las claras son también superiores que en terreno apropiado para tractor arrastrador. rovechamien: Madera de Pequeñas Dimension En Galicia la madera de pequeñas dimensiones proviene esencialmente de: - Masas de Monte Bajo. - Raberones y copas de fustales. - Arboles delgados procedentes de primeras claras en determinadas repoblaciones. Aunque limitado en gran parte su aprovechamiento desde hace algunos años, por motivos energéticos y medioambientales, se intenta utilizar-toda esta biomasa leñosa por métodos de explotación mecanizada que sean económicamente rentables. En efecto, no se puede volver (por razón de coste de la mano de obra o de rentabilidad) a los antiguos métodos manuales, que permitían recuperar la totalidad de la parte área de los árboles gracias a su transformación en leña o carbón y por tanto hay que buscar e Imestigar técnicas de saca suficientemente rentables. 3.1.5.1.- Métodos de Aprovechamiento de este Tipo de Madera La naturaleza y la forma de estas maderas son siempre un inconveniente para su explotación por: Página 32 Un buen sistema de jornales ha de combinar una componente en función del tiempo y otra relacionada con el rendimiento (destajo o primas). Se debe elegir el sistema de jornales adecuado para el tipo de tarea a realizar. En este punto se ha encontrado que el sistema de destajo es muy apropiado para el método de productos clasificados, mientras que en los métodos de aprovechamiento combinados (árboles completos y troncos enteros), en los que se utilizan máquinas más pesadas suele ir mejor el método de primas (jornal base más primas en función del rendimiento). 3.2.- Niveles Tecnológicos de las Operaciones de Aprovechamien la M r Pueden distinguirse tres niveles principales en las operaciones de aprovechamientos: - Operaciones de explotación maderera con fuerte empleo de mano de obra; - Operaciones de explotación maderera de tecnología intermedia; - Operaciones de explotación maderera totalmente mecanizadas. 3.2.1. Explotación manual En este tipo de operación, como su nombre indica, la mano de obra es el aporte o insumo principal. Con la ayuda de herramientas forestales manuales de buena calidad y mantenidas adecuadamente, desarrolladas para los distintos tipos de trabajo forestal, se puede lograr unos resultados bastante buenos en las Operaciones de aprovechamiento de la madera. En lo que se refiere al transporte de trozas, se han desarrollado métodos tradicionales muy especializados en diversas partes del mundo; algunos de ellos todavia se practican, especialmente donde la mano de obra es todavía más barata que el empleo de maquinaria. .2.2. Expl ¡on maderer: nología intermedia. En este tipo de operacion solo se emplea trabajo manual en cuantía limitada, introduciendo la maquinaria para facilitar el trabajo y mejorar al nivel de producción. Por ejemplo, para el apeo se sustituye la sierra manual por la motosierra, mientras que para el desrame todavía se utiliza el hacha. Para el transporte fuera de la carretera y por ella los tractores agrícolas con implementos forestales (cabrestantes, vagonetas, accesorios de cable-qrua, y remolque) hacen en muchos casos un trabajo suficientemente aceptable. Los factores limitantes para la introducción de estos tipos de maquinaria intermedia, suelen ser el tamano de los arboles y la accesibilidad de los bosques topografía, suelo y densidad de la red de carreteras). Página 35 El concepto de utilizar tecnologia intermedia en las operaciones forestales y especialmente en la explotacion maderera (extracción y transporte) obedece sobre todo a los cambios en la situación económica de muchos países del mundo, especialmente respecto al consumo, utilización y costes de la energía. Es también consecuencia de un mejor conocimiento de la necesidad de preservar los recursos forestales mediante unas operaciones eficientes, mejor orientadadas desde el punto de vista ambiental, y de incrementar los recursos forestales mediante nuevas plantaciones. Hay que reflexionar cuidadosamente para elegir el tamaño y la potencia de las maquinas, debido por una parte a los elevados costes del combustible en los países no productores o de producción limitada de petróleo y, por otra, a los costes de mano de obra en los países industrializados. Para esta eleccion hay que tener en cuenta la disponibilidad y necesidades de mano de obra para dar con las soluciones más económicas en el aprovechamiento de madera. Esto es especialmente importante para los bosques recientemente establecidos que van a utilizarse para la produccón. Expl ion Imente m iz: En la mayoría de los países industriallzados se aplican ténicas altamente mecanizadas mecanizacion, debido al alto coste de la mano de obra y a la necesidad de garantizar un abastecimiento sostenido de gran cantidad de trozas para las industrias forestales establecidas y para los mercados consumidores. En los países desarrollados, en zonas de topografía suave, la mecanización de las Operaciones de aprovechamiento a gran escala ha avanzado tanto que una sola máquina realiza actualmente las distintas tareas de corte, desrame, tronzado y descortezado. Sin embargo, en terrenos difíciles y muy accidentados o con fuertes pendientes todavía se necesita una serie de varias máquinas para la producción de trozas; es frecuente emplear la siguiente secuencia de técnicas: motosierras para el apeo, cables-grua para la extraccian de arboles y el transporte a borde de Carretera, tractores arrastradores para transportar los arboles al cargadero, donde se emplea una procesadora finalmente para desramar, tronzar y descortezar los árboles. Página 36 Página 37 4.2. Maquinaria Forestal para el r integral la m r Son muy numerosos los tipos y modelos de maquinaria forestal empleados en la fase de apeo y procesado de la madera a pie de monte. Para una mejor comprensión los clasificamos en varios grupos: 4 -apil fell ncher: Las cortadoras-apiladoras son máquinas manejables por un sólo hombre, con ruedas o montadas sobre orugas, diseñadas para cortar y apilar arboles completos, listos para arrastrar o cargar hasta el borde de la carretera (sistema de árboles completos) o para ser elaborados en forma de troncos enteros (sistema de troncos enteros) o de madera corta (sistema de madera corta) en la zona del apeo. Hay esencialmente dos tipos: a)- Las que están equipadas con un brazo articulado que lleva un cabezal para cortar, equipado con una sierra de cadena o con una cizalla, diseñadas para cortar los arboles, levantarlos por encima del terreno, girarlos hasta la dirección de caída que se desee y apilarlos con los extremos cortados de manera uniforme; b)- Las maquinas de base corta y con ruedas, que tienen brazos sujectores cortos y compactos con cizalla, en vez de un brazo articulado. Estas máquinas al moverse y girar totalmente permiten el apilado. CORTADORAS-APILADORAS DE BRAZO ARTICULADO Algunas cortadoras-apiladoras dotadas de brazo articulado están montadas sobre orugas; otras está montadas sobre un chasis articulado con doble tracción que lleva el motor en la parte trasera. Algunos brazos, junto con la cabina del operario, están montados sobre una plataforma giratoria o sobre un anillo giratorio; otros están montados sobre un pedestal. Algunas plataformas giratorias están equipadas con dispositivos hidráulicos. Para proporcionar una plataforma de trabajo nivelada cuando funciona en laderas inclinadas. Algunos cabezales de corta están equipados con sierra de cadena de transmisión hidráulica en vez de cizalla, o con hojas de cizalla cóncavas para dirigir las fuerzas de corte hacia el tacón y hacia abajo, a fin de reducir la altura del tocón y el astillado de la parte mas gruesa del tronco. El cabezal de corta de la mayoría de las máquinas esta diseñado para cortar diámetros de árboles hasta de 45-50 cm y está equipado con brazos o dispositivos que sujetan varios árboles de tal modo que se pueden cortar dos, o en algunos casos tres o más, arboles pequeños, manteniéndolos en el cabezal antes de girarlos hasta la pila. La anchura de la faja que pueden cortar las cortadoras apiladoras equipadas con brazo articulado, varia entre 12 y 15 m, dependiendo de la estabilidad de la máquina. Esto, junto con el alcance mínimo del brazo, el tamaño medio de los árboles comerciales y la densidad de la masa, determina el volumen de madera Página 40 que puede acumularse por pila. En cada posición abarca unos 50 m?, es decir 5 arboles en una masa que contenga 1.000 árboles por ha. El volumen de la pila en bosques templados de madera para pulpa varia normalmente entre 1,25 m? y 2,5 m. Ambos tipos de cortadoras-apiladoras (feller-bunchers) de brazo articulado tienen ventajas e inconvenientes. La estabilidad es mejor en la mayoría de las que van montadas sobre orugas que en las que van sobre ruedas, debido a la posición mucho más baja del centro de gravedad, pero la altura libre sobre el terreno es bastante menor. Las maquinas de ruedas pueden moverse con mas facilidad sobre terreno escabroso, pero ambas tienen serias limitación en pendientes inclinadas. Las máquinas de ruedas son mas sencillas en cuanto a servicio y reparaciones y tienen por lo tanto una mejor utilización; también se mueven a mayor velocidad en las zonas de trabajo. No trabajan bien en pendientes superiores al 30%. Los cabezales de corta equipados con sierras de cadena son mas ligeros que los equipados con cizallas, permitiendo de este modo un mayor alcance del brazo sin que ello afecte a la estabilidad de la maquina. La produccion no difiere sustancialmente para las distintas máquinas cuando funcionan con operarios eficientes y motivados, en terrenos suaves y llanos, libres de sotobosque. Si se considera en pequeñas pruebas, los niveles básicos de produccion son del orden de los 0,35 minutos por árbol para las máquinas europeas y norteamericanas, es decir unos 175 árboles por hora productiva de maquina. Sin embargo, considerando un período de semanas o meses, los niveles de produccion son normalmente mucho menores debido a las condiciones que se encuentran en operaciones normales. Tipos especiales. Ejemplo.- Cabe mencionar la cortadora-apiladora (feller-bunchers) Melroe M-970 Bobcat, fabricada por la Equipment Company de Gwinner, de North Dakota, USA . Es una maquina no articulada de doble transmisión que pesa 8.000 kg, que tiene una base de ruedas de 115 cm, una altura libre sobre el suelo de 16 cm, una capacidad de elevación y basculación de carga de más de 2.700 kg, transmisión hidrostática y con velocidades muy variables hacia delante y hacia atrás, lo que permite a la maquina el girar rápidamente en toda su longitud. Sus ruedas pueden Página 41 equiparse con orugas para proporcionar una mayor adherencia y flotación, permitiéndole funcionar satisfactoriamente en una capa de nieve de unos 60 cm. Sin embargo, es esencialmente una maquina para terreno suave. La cizallas de la Bobcat está diseñadas para cortar árboles hasta de 35 cm de diámetro y cizallar y sostener hasta 4 o 5 pequeños árboles antes de dejarlos en la pila. Mientras transporta los árboles cortados, puede hacer sin dificultad pilas completas de carga para el tractor forestal arrastrador. Los ritmos de corta y apilado en una masa de frondosas se han calculado en 3 árboles por minuto (20-25 cm de diámetro en el tocón) y 3 pilas de 20 árboles cada una en un tiempo de 15 minutos. En períodos largos su producción puede llegar a 200 árboles por hora en una operación de tala rasa. Puede funcionar en pendientes hasta del 20% pero su produccion disminuye al aumentar la pendiente. Sus pequeñas dimensiones, su maniobrabilidad y su capacidad para sostener varios árboles pequeños en su cabezal de corta y para trabajar en pendiente permite emplearlo para hacer aclareos en plantaciones, cuando la escabrosidad del terreno no ofrece problemas para la pequeña altura libre de la máquina sobre el terreno. Ha dado buenos resultados en el aclareo por líneas, extrayendo una hilera sí y otra no, pero debe funcionar satisfactoriamente extrayendo una hilera y aclarando selectivamente dos hileras adyacentes a cada lado, cuando los árboles están espaciados a 2,44 m, siempre que el daño potencial a las raíces no sea un factor negativo. 4.2.2.- Desram Ei DESRAMADORA DE UN SOLO ARBOL LOGMA-T-310 La desramadora Logma se desarrolló en Suecia. La fabrica y distribuye la Kookmus Industri AB. Está montada sobre una base corriente articulada de 6 ruedas, accionada con un motor de 165 hp y pesa más de 20.000 kg. Puede trabajar en la zona de corta o a borde de carretera. Está equipada con un brazo desramador telescópico con una carrera de 7 m y un alcance de 12 m. La Logma está diseñada para desramar y despuntar árboles cortados o apilados en dirección prefijada, trabajando desde la punta superior y para apilar troncos enteros con los extremos gruesos de manera uniforme, de modo que puedan ser tronzados fácilmente en el sitio o arrastrados hasta borde de carretera. Necesita Página 42 DESRAMADORAS-TRONZADORAS QUE TRABAJAN A BORDE DE CARRETERA Las procesadoras que trabajan en la zona de corta y que se han descrito anteriormente puede utilizarse también a borde de carretera. La producción sería ligeramente superior debido a las mejores condiciones de trabajo, pero cualquier ventaja seria sobrepasada con creces por los inconvenientes relativos a la producción de árboles completos a borde de carretera y por el coste de limpiar los desechos acumulados en el cargadero. 4.2.4.- Cor ras-desramador: CORTADORAS-DESRAMADORAS SOBRE ORUGAS Las maquinas montadas sobre orugas son esencialmente cortadoras-apiladoras con rodillos alimentadores y con cuchillas para desramar incorporadas al cabezal de corta. El cabezal combinado para cortar y desramar pesa del orden de 1.500-2.500 kg, dependiendo del fabricante, lo que es suficientemente pesado para impedir el uso de cualquier tipo de transporte salvo los de gran potencia. Cuando está funcionando la máquina trabaja generalmente siguiendo la línea del bosque, realizando la corta de una faja de 5 a 11 m de anchura, dependiendo de la maquina y de la experiencia del operario. Corta el árbol con una cizalla, lo levanta verticalmente, lo gira hasta una zona de elaboración despejada y lo deja caer en una posición horizontal, más o menos paralela a la máquina. En ese momento, se aproximan las cuchillas de la desramadora y se ponen en marcha los rodillos de alimentación; el arbol pasa por las cuchillas desramadoras, se despunta automáticamente con un diámetro preestablecido y se deja caer sobre el terreno. El apilado no siempre es el adecuado para el madereo de arrastre con grapa; pero los tramos enteros siempre se pueden arrastrar con tractores de winche y de travesaño de valvas. La producción con cortadoras-desramadoras varía dentro de unos limites amplios, dependiendo del diámetro de los árboles, de las condiciones del terreno y de la habilidad y motivación del operario. Los estudios sobre tiempos demuestran que el tiempo básico de producción es de unos 0,65 min/árbol en una masa que tenga un 0,05 m* por arbol, aumentando 0,05 min/arbol por cada aumento de 0,05 m* en el volumen del árbol medio. Esto es debido tanto al peso como a la longitud de los árboles mayores. El tiempo básico de produccion es el tiempo del árbol que puede lograr un operario plenamente eficiente, cuando trabaja en terreno llano y limpio, en una masa limpia de coníferas con un promedio de 0,05 m%/árbol y que contienen 1.200 arboles por ha o más. CORTADORAS-DESRAMADORAS SOBRE RUEDAS La mayoría de las cortadoras-desramadoras de ruedas constan esencialmente de Página 45 un brazo para cortar articulado o de rotula, un transportador para desramar o brazo telescópico equipado con cuchillas desramadoras y, en la mayoría de los casos, un soporte para cargas de troncos enteros con un dispositivo de volquete. No existen cortadoras-desramadoras de ruedas que puedan considerarse plenamente desarrolladas. La mas próxima a tal situación es la Timberjack TJ-30 que es una procesadora de árboles pequeños, inapropiada para árboles grandes O largos. 4.2.5.- ras-desram: ras-tronz: Son máquinas que apean los arboles y producen madera corta en la zona de apeo. No se consideran como verdaderas "Cosechadoras" ya que no transportan la madera elaborada hasta el borde de la carretera. También, como en el caso de las cortadoras-desramadoras, algunas van montadas sobre orugas y otras sobre chasis articulados con ruedas de goma. CORTADORAS-DESRAMADORAS-TRONZADORAS MONTADAS SOBRE ORUGAS Estas máquinas son cortadoras-desramadoras con la función adicional de tronzar madera corta, incorporada en el cabezal de cortar y desramar. Mientras se hace pasar el árbol por las cuchillas desramadoras mediante los rodillos alimentadores, se le para en el punto adecuado normalmente mediante una placa, se ponen en marcha las cizallas de tronzar (las cizallas de apear), se corta la troza y se la deja caer al terreno. Se ha comprobado la capacidad productiva de este tipo de máquina, siendo alrededor de un 25% inferior a la correspondiente a las cortadoras-desramadoras, Estas procesadoras montadas sobre orugas adolecen de las mismas deficiencias que las correspondientes cortadoras-desramadoras. Los pesos del cabezal son del orden de 2.000 a 2.500 kg, carga realmente pesada para colgar del extremo final de un brazo articulado que ha de cortar y manejar árboles completos. Como en el caso de las cortadoras desramadoras montadas sobre orugas, no creo que se extienda el uso de estas máquinas. COB TADORAS DESRAMADORAS-TRONZADORAS MONTADAS SOBRE RUEDA En la práctica, la produccion con estas máquinas varía poco entre ellas y hay poca diferencia, si es que existe alguna, con las correspondientes desramadoras -tronzadoras. Esta está basada en que sean capaces de alcanzar los árboles, apearlos y traerlos hasta el cabezal desramador con un ritmo aproximadamente igual al de su elaboración. Página 46 4.2.6.- Cor ras-desram ras-tran: E Estas maquinas son cosechadoras de troncos enteros ya que cortan, desraman, acumulan y efectúan la saca en suspensión de troncos enteros hasta borde de carretera. Son, forzosamente, maquinas grandes. 4.2.7.- h ras for: | mader. E Las cosechadoras forestales de madera corta son máquinas que apean, desraman, tronzan y despuntan los arboles en la zona de corta, transportan la madera preparada a borde de carretera y la descargan a un camión o remolque o bien la apilan junto a la carretera. La máquina cosechadora de madera corta Koehring KH3D que produce madera de 2,5 m es la única máquina de producción capaz de hacer ésto. Fue diseñada especialmente para las condiciones del este de Canadá. Tiene 10 m de largo y 4,6 m de ancho. Pesa alrededor de 43.000 kg en vacío y tiene una capacidad de carga útil de unos 14.000 kg, es decir, alrededor de 15 m? de las especies corrientes de coníferas de Canada. Esta equipada con cubiertas de 37,5 x 39 lo que da una altura libre sobre el terreno de 86 cm y una capacidad de subida de pendiente de 400 cuando está equipada con cadenas. 4.2.8.- Tronzadoras múltiples. TRONZADORAS MULTIPLES CANADIENSES El término "tronzadora multiple" (slasher) se refiere a máquinas móviles para tronzar troncos enteros en madera corta a borde de carretera o en el cargadero final. Por lo tanto, son máquinas empleadas en el sistema de aprovechamiento de troncos enteros. Se están utilizando muchas tronzadoras múltiples en el este de Norteamérica para producir trozas de 1,22 m y múltiplos de esta longitud hasta de 8 m en Canada y Norte de los Estados Unidos de América, y trozas de 1,6 m más al sur. Todas constan fundamentalmente de un transportador dotado de rodillos de arrastre, de un brazo articulado con una grapa del tipo de tacón para alimentar el transportador, dos o tres sierras tronzadoras de control manual y, para ciertas situaciones, un brazo articulado con una grapa para madera corta. Todas son, necesariamente, máquinas largas y pesadas que van montadas sobre ruedas neumáticas y reforzadas con un par de patas estabilizadoras en el extremo pesado, cuando están funcionando. Los troncos enteros que se van a tronzar con las máquinas mencionadas deben apilarse perpendicularmente a la carretera y con los extremos más gruesos orientados hacia ésta. Esto reduce la distancia del madereo de arrastre y mejora la producción del mismo. Es neceario despejar el cargadero de árboles en pie pero no es preciso hacer labor de bulldozer; los troncos enteros se dejan tumbados sobre el terreno. La tronzadora se sitúa en la carretera cuando está trabajando. Página 47 rr La forma, longitud y espaciamiento de los corredores de cable dependen del terreno, del equipo empleado y de la técnica de trabajo elegida. Cuando se planifican los corredores es muy importante tener en cuenta la secuencia completa de las operaciones de apruvechamlento de la madera y tomar una decisión clara sobre las medidas a adoptar en cuanto a la protección y la mejor utilizacion económica del bosque. Hay que tener en cuenta la dirección de arrastre, determinar la dirección del apeo, y establecer una ordenacion escalonada de las operaciones (comienzo y continuación de las operaciones). Además, la organización del apeo incluye la determinación del tiempo y lugar de las operaciones de aprovechamiento de la madera. El orden de cada una de las operaciones que van desde el apeo hasta el tronzado, indudablemente no es siempre el mismo, debiendo organizarse de tal modo que se garantice la seguridad, la eficiencia y la proteccion del bosque. Cuando se determina la organizacion del apeo, deben tenerse en cuenta estos factores. En general, la elección del tamaño correcto del equipo humano de trabajo es una decision fundamental para la organizacion del trabajo. Cuanto mayor es el equipo humano, mayor es el peligro de choques de personalidad y mayor la exposición al peligro. Teniendo en cuenta la seguridad del trabajo y el rendimiento creciente, los organizadores deben cercionarse de que los equipos humanos sean lo más pequeños y eficaces posible. Los resultados se traducen en la reduccion de los tiempos inútiles, un esfuerzo menor de cada trabajador, períodos aceptables de funcionamiento de las motosierras, un trabajo más diversificado, dinámico y de mayor seguridad. El trabajo puede ejecutarse eficazmente sólo durante un periodo determinado. De acuerdo con los estudios realizados el mejor rendimiento medio se logra con un tiempo de trabajo de 5 a 7 horas, incluyendo retrasos e interrupciones breves. Si el aprovechamiento de madera dura 8 horas diarias, los resultados del trabajo son aún satisfactorios; si el tiempo de trabajo es mas prolongado, el rendimiento medio se reduce considerablemente debido al aumento de fatiga. Al mismo tiempo considerablemente el riesgo de accidentes. Se sabe desde hace tiempo que la carga de trabajo puede reducirse considerablemente y evitarse los accidemes, si el trabajo se interrumpe durante cortos periodos (2 a 5 minutos). Un seguimiento continuado, la capacitacion permanente y la provisión de herramientas y equipos adecuados constituye una de las principales tareas de los responsables de la organizacion. Las medidas dirigidas a organizar el trabajo forestal contribuyen a un mayor grado de seguridad y rendimiento en el aprovechamiento, que es esencial para la conservacion del bosque y evitar daños a la masa boscosa. 5.6.- Maquinaria empleada en los trabajos de desembosque Página 50 Seguidamente, se describen los principales equipos forestales empleados en las labores de saca: Tr: res for: rrastrador: Ki El madereo de arrastre (skidding) es un término que se aplica al transporte de trozas O árboles que se realiza tirando de ellos mientras se apoyan total o parcialmente sobre el terreno. La preparación de las trozas o de los árboles a arrastrar de esta forma puede hacerse manualmente, con hacha o con sierra; o mecánicamente con cortadora-apiladoras (feller-bunchers), desramadoras (delimbers) y cortadoras- desramadoras (feller-delimbers) en la zona de corta. Los tractores forestales de arrastre (skidders) incluyen dos tipos principales: los de winche y garra, que llevan suspendido el extremo frontal de la carga por detrás de la máquina y los tractores forestales arrastradores con travesaño de valvas o travesaño de garras, que sostienen el extremo frontal de la carga sobre un travesaño en el chasis trasero. Las del primer tipo son máquinas articuladas con tracción a las cuatro ruedas y las del segundo son normalmente articuladas y de seis ruedas, todas con tracción, con un "bogie" bajo el chasis trasero y con orugas sobre las ruedas del bogie. Ambos tipos de tractores pueden utilizarse teóricamente para la saca de arrastre de troncos enteros ya sea con los extremos gruesos o con las puntas delgadas hacia delante y de árboles completos con las partes gruesas hacia delante. Sin embargo, el método más corriente es arrastrar la madera con los extremos gruesos hacia delante. Tractores for: rrastrador: winch: La operación de preparar a mano los troncos enteros y arrastrarlos con cable hasta el borde de la carretera se realiza normalmente con un equipo de 3 hombres, dos que cortan y desraman (normalmente con sierra de cadena) y el tercero que efectúa la saca de la produccion hasta el borde de la carretera y lo apila según se precise. Página 51 .6.3.- Tr res for: | rrastrador: rra. Se trata esencialmente tractores de winche con las siguientes diferencias principales: bastidor y eje trasero mas pesados, brazo en ménsula y garra en lugar de arco y aumento de 2.000 kg en el peso. El cabrestante y el cable son retenidos para acomodar la garra en la parte superior, mientras se viaja en vacío, y para adelantar la carga si el vehículo debe meterse en el barro, dejar caer su carga y avanzar a un terreno más firme. Los tractores de garra se utilizan casi enteramente para arrastrar árboles cortados y apilados hasta las procesadoras situadas a borde de carretera. Cuando esta funcionando el tractor se adosa al extremo más grueso de una pila de árboles, extiende la grapa, la abre, la hace descender sobre la pila y la cierra; levanta entonces la carga por la parte más gruesa y la descarga hacia el eje trasero del tractor. La capacidad máxima de carga es menor que la correspondiente al tractor de winche, debido a su mayor peso y resistencia a la rodadura. Cuando las pilas de troncos son pequeñas y están dispuestas convenientemente a lo largo de los caminos de desembosque, puede manejarse mas de una pila en una misma carga siempre que el tractor tenga la potencia adecuada y que la tracción sea suficiente. Los ensayos realizados han demostrado que cada pila adicional que se carga significa un minuto más en el tiempo de ida y vuelta. .6.4.- Tri res for | MAQUINAS DE RUEDAS Se trata de maquinas articuladas con tracción a las 4 ruedas, equipadas con cabina y motor en la parte frontal del chasis, con un travesaño de valvas en la parte posterior del chasis y con un brazo articulado que lleva una grapa giratoria, normalmente montada sobre un pedestal cerca del punto de articulación. Se utilizan para realizar la saca de arboles completos apilados o de troncos enteros desde la zona de corta hasta el borde de la carretera. Si se dejan árboles en pie dentro del arco de giro de los árboles que se están cargando, o se realiza un mal apilado o una colocación inadecuada de la pila en relación con la pista de arrastre, los tiempos empleados pueden variar notablemente. Para obtener los mejores resultados, los árboles deben apilarse Página 52 SACA EN SUSPENSION DE TRONCOS ENTEROS Los troncos enteros suelen extraerse mediante saca de arrastre hasta el borde de la carretera. Sin embargo, existe un tractor transportador para tal clase de madera. El denominado "Forwarder" tiene un bastidor giratorio en lugar de articulado, una altura libre sobre el suelo de 90 cm, tracción a las cuatro ruedas y cubiertas del tipo de tacos de 38,5 x 35. La maquina pesa alrededor de 28.000 kg estando descargada y está diseñada para transportar una carga útil de 26.000 a 28.000 kg. Esta accionada con un motor de 318 hp y con una transmisión que permite contar con 6 velocidades desde 0,6 a 35 km/hora a 2.250 rpm. Su relación de peso con respecto a la potencia total es de 170. El objetivo del programa de su desarrollo era un vehículo que pudiera transportar cargas de 28 m* de madera a base de troncos enteros a una velocidad relativamente elevada en terreno forestal, para distancias en varios km, en forma económica, a fin de reducir la necesidad de costosas carreteras de aprovisionamiento. El -forwarder” necesita ser cargado con un cargador independiente en la zona de corta, partiendo de madera apilada. En consecuencia, es simplemente un elemento de transporte. El ritmo de carga con una grapa especial hidráulica durante ensayos de campo es de unos 2,26 m*/min. La descarga, por medio de un dispositivo de volquete hidráulico lateral, tarda un promedio de 3 minutos por carga. La velocidad media de recorrido en viaje de ida y vuelta es de unos 187 m/min. La carga de productos forestales en bruto se suele hacer mecánicamente. En ciertas regiones en que la materia prima es suficientemente corta y ligera para ser manejada por un solo hombre, la carga puede hacerse a mano. Hay muchas formas de emplear máquinas para cargar los vehículos de transporte. Se pueden utilizar tractores y cabrestantes de todas las clases para cargar material de la longitud normal de las trozas de aserrar, elevándolo o cargándolo lateralmente, usando o no un armazón en forma de A, un mástil grúa o un mástil y un brazo giratorio. A veces, el cabrestante puede montarse sobre el vehículo de transporte y accionarse mediante su propia transmisión. En algunos casos, se utilizan tractores oruga para empujar grandes trozas sobre postes de deslizamiento hasta el vehículo de carga. Los métodos esbozados se utilizan especialmente cuando las trozas son grandes y la operación es tan pequeña que no justifica una inversión de capital en cargadores más modernos. Hay dos tipos generales de cargadores mecánicos para trabajar a borde de pista: los que están dotados de un brazo articulado y grapa y los que están dotados de una horquilla para trozas (cargadores frontales) o de una garra, que se mueven entre la pila de trozas y los vehículos de transporte, durante la operación de carga. Ambos tipos son móviles, pudiendo emplearse la mayoría de las maquinas para cargar madera corta, troncos enteros o árboles completos, aunque algunos tienen fuertes limitaciones; por ejemplo, los cargadores frontales cuando cargan madera corta de menos de 2 m de longitud. Las grúas de brazo rígido, equipadas con grapa para trozas, se utilizan también en pequeña escala para cargar trozas de aserrío y piezas más largas. Algunos tractores transportadores y cosechadoras forestales para madera corta Página 55 tienen la capacidad de descargar directamente sobre el vehículo de transporte, ahorrando así un nuevo costo de manipulación. Cuando se hace de esta forma, los remolques sobrantes, ya sean semi-remolques o remolques completos, se suelen estacionar a borde de carretera. En Resumen: En Galicia, por sus peculiares características, los elementos que determinan los tipos y métodos de su desembosque se pueden agrupar en tres grandes grupo Tipo a): - Relieve poco acentuado (pendiente 0-30%) - Terrenos sin bloques de piedra. - Autocargadores de ruedas. - Terrenos con bloques de piedra. - Skidders. Tipo b): - Relieve acentuado (pendiente 30-60%) - Tractores orugas. - Skidders. Tipo c): - Relieve muy acentuado (pendiente >60%) - Tractores orugas - Sistemas de cables. Para los autocargadores, la distancia máxima no deberá sobrepasar los 3 km. Si esta distancia fuese superior debe intentarse la construcción de una pista para camión. Para Skidders la distancia máxima no sobrepasará 1,5 km. En caso contrario, habrá de actuarse como en la circunstancia anterior o bien, si la construcción de pista o trochas fuese inviable, recurrir a los cables aéreos. 7.- COSTE DE LA MANO DE OBRA Y DE LA MAQUINARIA. El coste de un proyecto forestal, ya se trate de la construccion de una carretera, del mantenimiento de una plantacion o de un aprovehamiento maderero, incluye Página 56 mano de obra, maquinaria y materiales y herramientas manuales. El coste de cada uno es función de la producción por unidad de tiempo y del coste de la unidad de tiempo, expresados como coste por unidad de producción, por ejemplo como coste por metro cubico. Cualquier intento de comparar sistemas de explotacion maderera, con el fin de seleccionar el más economico, sin considerar todos los factores que forman pane de los costes de la mano de obra y de la maquinaria, pueden conducir fácilmente a una decision equivocada. Por ejemplo, el dejar de incluir las cargas sociales en el coste de la mano de obra, o las partidas destinadas a depreciación e intereses en los costes. 7.1.- Man r El coste de la mano de obra incluye los salarios directos, más el coste de las cargas sociales que son absorbidas por el empresano. Los salarios directos pueden expresarse como un precio por hora, por dia, semana, mes o año, o como un precio por unidad de produccion (trabajo a destajo). Las cargas sociales incluyen una partida o más de los tipos siguientes: vacaciones anuales, días de fiesta oficiales, seguro de accidentes, ayuda familiar, atencion médica, escolaridad, vivienda, manutención, comidas o alimentos y transportes de ida y vuelta a los lugares de trabajo. Algunos de estos se dan como consecuencia de leyes y reglamentos laborales, algunos mediante contratos laborales negociados y otros los da el empresario como una prima sobre los salarios directos (no todos se dan en todos los paises). El coste puede variar entre el 20 y el 100% del coste directo de la mano de obra y, por tanto, debe determinarse en cada caso. Cuando no interviene ninguna máquina, el coste de la mano de obra por unidad de producción se expresa mediante la relación siguiente: Coste directo de la mano de obra durante el periodo x (1+f) Unidades de producción durante ese periodo donde f es el coste de las cargas sociales de la mano de obra, expresado como un tanto por ciento del coste directo de la mano de obra. El coste de la mano de obra incluida en el funcionamiento de una máquina debe incluirse como parte del coste de funcionamiento de la máquina. Página 57 TT =tiempo en la terminal (carga, descarga, retrasos) en minutos por carga. ASD = distancia media de saca de arrastre o de saca de suspensión en m. ATS = velocidad media de recorrido en m/minuto f = coste de las cargas sociales expresado como porcentaje de los salarios directos L =carga media útil en m?. COSTE HORARIO Camíon o camión-remolque Remolque i) CSH = (C1/15.000) + 3(1+f) CSH= C2/20.000 1) CTH = CSH + ((2,4 x C1/)10.000) CTH = 2,4 x 0.2/15.000 donde: C = coste de la máquina en $ por hora de parada de camión (excluyendo al operario). c =salarios directos del operario en $ CSH = coste por hora de parada de camión, camion-tractor o remolque. CTH = coste por hora de recorrido de camion, camión-remolque o remolque. Ci = coste de adquisición delcamión o delcamión-tractor. C2 = coste de adquisicion del remolque. c = salarios directos del operario en dólares por hora de utilización o de turno del vehículo. f = coste de las cargas sociales expresado como porcentaje de los salarios directos. Página 60 Para distancias inferiores a 200 km, se puede utilizar en España la siguiente fórmula del coste del transporte en pesetas por tonelada. C=6x+ 9,4y + 17,5z + Kl + K2 + K3 donde: C = coste del transporte en pta/t X = km de carretera de ancho afirmado superior a 7 m. y = km de carretera de ancho afirmado inferior a 7 m. z = km de pistas sin ningún firme. KI = conjunto de KI t, K12, K13, KI4, según productos K1 1 = carga de astillas en silos (aprox. 30 pta/t). KI2 = carga mecanizada de rollizos enparque o pilas (aprox. 85 pta/t) KI3 = carga manual en parque o pilas (aprox. 145 pta/t) KI4 = carga de madera no apilada en monte (aprox. 215 pta/t) K2 = descarga en fábrica (aprox. 50 pta/t). K3 = demoras por descarga (aprox. 60 pta/t). 7.3.3.- ¡ones manuales en la zon 7.3.3.1.- Apeo manual con sierra El apeo puede hacerse a mano o con sierra de arco o con sierra de cadena. Para Página 61 calcular la produccion y el coste, debe procederse a la forma siguiente: a) determinar o estimar el diametro normal medio o el volumen medio de los árboles comerciales de la masa (el diametro normal es el diametro medio a la altura del pecho que corresponde al volúmen del arbol medio de la masa; difiere poco de la media aritmética de los diametros); b) determinar la produccion del apeo en m? por día (PDF) con la fórmula: PDF = SH/(FT(1 + sumTA)) donde: PDF = produccion del apeo por hombre y dia en m* SH = jornada de trabajo en horas u horas del turno PT = tiempo de apeo en horas-hombre por m* TA = ajuste de tiempo expresado en forma decimal. sum= sumatorio. Cc) determinar elcoste de apeo por m* mediante la formula: CF = (c (1 +1) + CS) / PDF donde: CF = coste de apeo en $/m* f = coste de las cargas sociales como porcentaje de los salarios directos c = salarios directos por dia CS = coste en de la propiedad y funcionamiento de una sierra, por dia (sólo se aplica a las sierras de cadena). PPF = producción del apeo por hombre y día en m?. 7.3.3.1.- Desrame manual con hacha El desrame manual en la zona de corta puede hacerse con hacha o con sierra de cadena. El tiempo necesario para desramar un árbol depende del tamaño de éste, de la cantidad de ramas que tenga el tronco y de la herramienta clue se utilice Para fines practicos se utilizan tres clases de ramaje: Clase 1: más del 50% de la altura total del árbol está libre de ramas a suprimir en Página 62 Página 65 7.3.3.4.- Apilado de madera corta Si la madera corta se hace a mano en la zona del apeo para trasladarla despues cargada hasta el borde de la carretera, debe apilarse o agruparse de tal modo que se pueda recoger con facilidad mediante el tractor forestal arrastrador (forwarder). Para calcular la produccion y el coste, debe procederse en la forma siguiente: a) determinar la producción del apilado en m* por hombre y dia mediante la fórmula: PDP = SH / (0,75 BT (1 - TA) donde: PDP = produccion del apilado en m* por hombre y dia SH = horas de turno o jornada de trabajo en horas BT = tiempo de tronzado en horas hombre por m* TA = ajuste de tiempo b) determinar el coste del apilado por m?, con la fórmula: CP = c(1 +f)/PDP donde: CP = coste delapilado en $/m* c = salarios directos por dia en $ f = coste de las cargas sociales, expresado como porcentaje de los salarios directos; PDP = produccion del apilado por hombre y dia. Operaciones manuales compuestas Cuando en la zona de corta se realizan varias operaciones los costes pueden obtenerse combinando las formulas anteriores. Página 66 7.3.4.-D | Ministeri Agricultura, Pesca y Alimentacion (MAPA) Según los datos oficiales procedentes de los Anuarios de Estadística Agraria del MAPA, para las cuatro provincias gallegas, actualizados en función del IPC a 1988, serían los siguientes: - Costos de saca de madera por especies en pta/m* Pino sylvestre 1.456 Pino pinaster 1.010 Pino radiata 1.429 Castaño 1.710 Abedul 1.025 Aliso 1.147 Quercus robur 1.467 Eucalipto 1.123 - Costos de saca de leña por grupos de especies en pta/m?. Quercineas 921 Coniferas 873 Matorrales 92 - Costos de saca de madera delgada 600 pta/estereo - Costos medios de saca de madera por porvincias en pta/m* LA CORUÑA 827 LUGO 1.225 ORENSE 1.276 PONTEVEDRA 1.255 Los datos procedentes de los Anuarios del MAPA, sólo refleflejan los costes de los trabajos y labores realizados por Administración, que al utilizar procedimientos y sistemas de trabajo diferentes a los utilizados por las Empresas dan lugar a diferencias, en algunos casos, altamente notables, por lo que se considera conveniente hacer la matización antes de considerar el apartado correspondiente a las Empresas Transformadoras de Madera. Página 67 T = 1(1 + ((10x - 5x - 5)/100) donde t son los tiempos en terreno llano y con densidad superior a 100 m*/ha In ri Tabler: Fibr: - Especies aprovechables: Pino y Eucalipto - Saca a pista con Autocargador VOLVO - Diámetro aprovechable > 15 cm c/c b. 1.) Costes de corta, desramado, troceado y saca a pista Pino 1.012 pta/m' c.c. Eucalipto 843 pta b.2.) Costes de transporte hasta 50 km. Página 70 Pino 698 Eucalipto 531 In ri: Tabler ierr: c.1.) Costos "standard" en explotaciones forestales 1) Madera de industria de pino (diametro entre 8 y 20 cm) Corta, desrame y descape 600 pta/m?. Desembosque (arrastre) 600 pta/m?. Tronzado y apilado 400 pta/m?. Realizacion de trochas y arrastraderos 200 pta/m?. Si se considera que el estéro de pino puede tener un coeficiente de apilado de 0,55 (muy usual) resulta: Coste de estereo puesto en cargadero 990 pta A la Administración, la misma funcion, le viene costando un 30%, es decir 1.300 pts/estéreo. Descortezado en fabrica con TROMMER 250 pta/m* 2) Madera de pino para aserrío (d > 20 cm) Corta, desrame y desoáfle pta/m? Pelado a hacha 1.000 ptalm”., Desembosque (arrastre) 800 pta/m? Tronzado 200 pta/m 200 pta/m* Carriles Carriles Este tipo de madera no es usual contratarla por estereos, sino por m.c. o tonelada pero caso de hacerlo, se puede aceptar un coeficiente de apilado de 0,6. 3) Chopos Corta, desrame y descape400 pts/m?Desembosque 250Tronzado 200 4) Hayas Corta y desrame 600 pta/m*Desembosque 500Tronzado 300 5) Castaño Página 71 Corta y desrame 600 pta/m*Desembosque 800Tronzado 600 Traccion animal (mulo-hombre) 6.000 pta/dia Skidder 4.000 pta/hora Tractor adaptado 1.500 pta/hora Motosierra 1.000 pta/dia Skidder 4.000 pta/dia Autocargador 4.000 pta/dia Carroceta 1.200 pta/dia Tractor adaptado o tractor forestal 1.200 pta/dia Pala Bulldozer (100-125CV) 5.000 pta/dia Pala Cargadora (100-125CV) 5.000 pta/dia Peladora portatil(fuerza del tractor)300 pta/dia Peladora fija en parque de fabrica 250 pta/dia Página 72 8.- APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LOS RESID FORESTALES Como consecuencia de las sucesivas crisis del petróleo acaecidas en los años 1973 y 79, 85, los países desarrollados tomaron conciencia de la necesidad de fomentar una política tendente a lograr un aprovechamiento racional e integral de los recursos energéticos, que permitiera reducir la dependencia casi exclusiva de unas fuentes limitadas y sometidas al control de unos grupos concretos capaces de ejercer su poder mediante el chantaje energético. Por otra parte, no debe olvidarse que el uso más innoble que puede darse al petróleo y sus derivados es precisamente quemarlo ya que el sector de la petroquímica es una fuente de recursos tales como plásticos, productos sitéticos, materias primas con características avanzadas e incluso alimentos, que serán de gran interés estratégico para abordar los retos tecnológicos que se presentarán en el próximo siglo. Por estos motivos y aceptando de antemano que, hasta que se consiga producir de manera permanente y controlada la fusión de átomos de Hidrógeno para obtener Helio mediante un proceso de fusión nuclear (con lo que quedarían solventados los problemas energéticos de la humanidad definitivamente), deberemos depender energéticamente en un elevado porcentaje de los combustibles fósiles, la política y la investigación han estado encaminadas en estos años a diversificar las fuentes de suministro, desarrollando tecnologías de utilización de las Energías Alternativas y Renovables. En esta línea de actuación, la biomasa se presenta como el mejor sustitutivo de los combustibles fósiles por varios motivos: 1.- La energía de la biomasa ha sido utilizada desde el principio de la humanidad en combustión directa para la obtención de calor, por lo que los principios básicos para su conversión son perfectamente conocidos, aunque su aprovechamiento eficaz requiere la aplicación de las tecnologías más avanzadas, en contra de lo que pudiera suponerse por su aparente sencillez. 2.- Se trata de materiales susceptibles de transformación en combustibles muy variados ya que pueden emplearse directamente como sólidos o bien indirectamente obteniéndo derivados líquidos como el etanol o el metanol y gaseosos como el metano. Esto supone unas grandes posibilidades de aplicación en diferentes procesos industriales. No obstante, la tecnología para la obtención de estos biocombustibles comenzó a intensificarse sólo a raíz de la crisis energética, por lo que esta tecnología no está completamente desarrollada y actualmente se investiga intensamente en este campo. 3.- El resto de las Energías Renovables (Solar Pasiva, Fotovoltaica, Eólica, Geotérmica y Marina), se encuentran en fase experimental y no son capaces de competir, a corto plazo, con los combustibles tradicionales. Por estas razones, la biomasa supuso durante los años de la crisis el mayor Página 75 volumen de sustitución energética, pero en los últimos años (debido al descenso del precio de los crudos) el consumo se ha estabilizado y se nota un cierto receso; si bien, la investigación en esta línea se sigue desarrollando en previsión de futuras crisis que inevitablemente cabe esperar a medio plazo (cada 6 años). Actualmente, en el mundo se consumen diariamente unos 3 Mtep provenientes de biomasa; esto representa un 14% del consumo energético total mundial. Sin embargo, el mayor consumo se produce en países subdesarrollados ya que en los industrializados es sólo del orden del 1 al 3% del total. No obstante, en estos países es donde se tienen mayores problemas en cuanto a polución ambiental ( smog fotoquímico, lluvias ácidas, etc.) y donde la demanda social de calidad de vida y protección medioambiental exige la eliminación de los efluentes peligrosos y, por tanto, se llega a regular legalmente el tipo de productos tóxicos emisibles a la atmósfera, estableciéndose unos límites máximos permisibles en cuanto a emanación de CO, CO», NO,, SO,, etc. En este sentido, el uso de biomasa con fines energéticos presenta grandes ventajas, pues el contenido de S y N en los humos es mínimo, por lo que el incremento en el consumo de los mismos una vez se consigan mayores avances tecnológicos en cuanto a la obtención de productos con mayor densidad energética y más fácilmente transtormables. Página 76 RESID FORESTALES Y DE INDUSTRIAS DERIVADA: Los residuos forestales proceden de podas, claras, acareos, limpias, entresacas, desbroces, rozas, etc.. y su extracción supone ventajas y perjuicios para los montes, que es preciso evaluar y sopesar a la hora de abordar un aprovechamiento integral de las masas forestales, que contemple el aspecto energético. Entre los beneficios que supone para el bosque la extracción de los residuos cabe destacar: 1.- Se favorece la regeneración natural de las masas. 2.- Se incrementa el crecimiento volumétrico de la madera. 3.- Se obtienen productos maderables de mayor calidad y mejores escuadrías. 4.- Se reduce considerablemente el peligro de incendios y la propagación de los mismos. 5.- Mejora el estado fitosanitario de los montes y se reduce el riesgo de plagas. 6.- Mejoran los hábitats para la caza. 7.- Se potencia el uso recreativo de los montes. 8.- Mejora en cuanto a estética ambiental. 9.- Se facilita el acceso y los trabajos selvícolas y de extracción, con la consiguiente reducción de los costes de producción. En cuanto a los posibles perjuicios, se pueden citar: 1.- Aumento del peligro de erosión por la reducción de la cubierta vegetal. 2.- Pérdida de fertilidad por extracción de nutrientes. No obstante, estos riesgos se pueden minimizar planificando los trabajos de manera racional o actuando en los lugares y condiciones adecuadas y realizando las extracciones de forma moderada. En lo referente a la desfertilización, hay que señalar que en las ramillas finas y hojas se concentra el 80% de los nutrientes minerales de las plantas, por lo que sí se consigue dejar en el monte la mayor cantidad posible de esta fracción fina los perjuicios se minimizan. Aunque en la actualidad ha decaído notablemente su uso, los residuos forestales y los derivados de su industria transformadora han sido durante siglos la más importante fuente de energía. Según el diagrama de Jung, de un árbol medio se obtiene: .- Raberón 5% .: Ramas 15% Página 77 El análisis elemental de los residuos viene definido por su contenido en C, H, N, S, O y cenizas. Cabe destacar el bajo contenido en S y N comparado con el carbón. El contenido en cenizas de la biomasa es menor que el de los carbones, con alguna excepción. Trabajando a altas temperaturas las cenizas pueden fundir, causando graves problemas en el reactor. Es recomendable que la biomasa lignocelulósica a utilizar tenga un contenido en cenizas inferior al 10% y que su punto de fusión sea elevado. mMponen La madera está formada por celulosa (30-40%), hemicelulosa (25-35%) y lignina (12-30%). Los porcentajes en que se presentan estas sustancias varía considerablemente en función de la especie, variedad, edad, estación y parte de la planta. Las diferentes proporciones de componentes existentes en la madera condicionan sus características como combustible ya que la capacidad de descomposición de estos componentes es distinta, degradándose en primer lugar la hemicelulosa, seguida de la celulosa y, por último, la lignina en un amplio rango de temperaturas. A temperaturas por encima de 300*C, los polisacáridos se rompen por sus enlaces glicosídicos, proporcionando pirolizados alquitranados y compuestos de bajo peso molecular y poco "char" (semicoque); sin embargo, la lignina produce abundante char y restos pirolizados con pequeñas cantidades de compuestos fenólicos. ANALISIS DE COMPONENTES DE DIFERENTES PARTES DEL ARBOL Subprod. celulosa hemicelulosa lignina extractos con disolventes orgánicos pino abedul pino | abed | pino | abed | pino | abed u u u Página 80 troncos ramas tocones raíces cortezas agujas/ hojas 41-44 29-32 41 41 24-32 29-40 38-50 37 38 39 21 22-27 30-33 28 20-25 20-25 22-25 26-39 29-37 28 31 38-49 27-37 2 3 2-3 3 3-5 3-4 3 2-4 4 5 9-15 - Fuente: Centro de Investigaciones Agronómicas de Gembloux, Bélgica. Poder calorífico El poder calorífico de un sólido depende de su composición química y de la humedad muestral. Debemos diferenciar dos tipos de poder calorífico: inferior y superior, que experimentalmente se determinan mediante la combustión con oxígeno en bomba calorimétrica (calorímetro adiabático). El poder calorífico de un combustible es la cantidad de calor liberado en la combustión completa de 1 Kg de combustible sólido o líquido o de 1 m* de combustible gaseoso. Se expresa en Kcal/Kg o en Kcal/m?. El poder calorífico de la biomasa aumenta con el contenido en carbono e hidrógeno y disminuye con el de oxígeno. Página 81 8.2.- VENTAJAS QUE PRESENTA EL APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA FITOMASA Comparando con otros combustibles sólidos como el carbón, los residuos forestales presentan unas características que ofrecen un gran potencial en procesos de conversión termoquímica. Estas ventajas son: a) Alta volatilidad. La biomasa contiene una proporción de volátiles del 70 al 90%, comparando con el 30 al 45% de un carbón típico. Por este motivo se puede gasificar de manera eficiente y rentable. b) Bajo contenido de azufre. La madera contiene menos del 0.2% de azufre, lo cual hace posible que pueda reaccionar en presencia de catalizadores, sin que se produzcan los problemas ocasionados por el azufre. Además, la ausencia de sulfuro proporciona una vida mas larga a los motores. c) Bajo contenido en nitrógeno. La fitomasa en general presenta reducidos contenidos de nitrógeno (ver datos de caracterización química). Sin embargo, hay que tener en cuenta que cuando se trabaja a elevadas temperaturas (> 1.200*%C), en el entrono de las llamas se pueden generar apreciables cantidades de óxidos de nitrógeno. Por tanto, para minimizar este posible problema de emisiones, es necesario trabajar a temperaturas inferiores a los 1.000%C, y/o utilizar procesos en los que no se generen llamas. d) Bajo contenido en cenizas. La fitomasa limpia y sin aportes o contaminaciones, tiene un contenido en cenizas minerales que, generalmente, se sitúa en valores del orden del 0.5% al 3%, frente al carbón que puede llegar a contener hasta un 30%. En algunos productos como las cortezas, pueden llegar a alcanzarse valores de hata el 5%. No obstante, en muchos casos la fitomasa presenta aportes terrígenos y de áridos por lo que contenido final de cenizas puede llegar a alcanzar valores de hasta el 10 y 15%. Sin embargo, la biomasa tiene inconvenientes como su alto contenido en humedad y baja densidad, dispersión, tamaño, forma y granulometría de las piezas, etc. Por otra parte, la enorme potencialidad del mercado energético viene a asegurar la compra de la totalidad de los productos, supuestas unas vías abiertas de Página 82 garras, plumas, etc, que van cargando y concentrando los productos inicialmente esparcidos y diseminados por la superficie del monte, donde han sido generados como residuo de las labores selvícolas (podas, clareos, claras, huroneos, entresacas, etc) o como desecho de las labores de extracción de madera comercial (puntales, copas, ramas, tocones, etc). En función del tipo de explotación y de la metodología operativa utilizada en las labores forestales (método de aprovechamiento de árboles enteros o de productos procesados), los residuos pueden generarse en el interior del monte o bien a borde de pista, cargadero, cortafuegos, etc. Incluso en algunas ocasiones, los residuos no se separan de la madera comercial hasta que llegan a fábrica. En función de las distancias de concentración, topografía y orografía del terreno, densidades y distribución de pistas y tipo de equipamiento utilizado, los costes de extracción y astillado de los residuos forestales pueden oscilar entre las 6 y 16 pta/kg. Página 85 8.4.- PROCESOS DE PRETRATAMIENTO (TRANSFORMACION FISICA) DE LA FITOMASA RESIDUAL Los procesos de transformación física de la fitomasa residual en general, suponen un reto tanto técnico como económico para el aprovechamiento energético de estos materiales de naturaleza heterogénea y formas y tamaños dispares ya que los elevados costes de manejo y la puesta a punto de las tecnologías más adecuadas en cada caso dificultan, encarecen y condicionan los proyectos específicos que serían potencialmente realizables en este sector de las Energías Renovables. En función de la propia naturaleza de los productos residuales empleados como materia prima y de su presentación y características intrínsecas específicas será preciso realizar una o varias etapas de transformación física y acondicionamiento previo, siempre que el mayor valor añadido de los productos que se obtienen permita la introducción de éstos en mercados donde el precio de los combustibles renovables compense los costes ocasionados por el manejo y manipulación a que son sometidos. En determinadas circunstancias resulta imprescindible o incluso rentable, deshidratar la biomasa y/o someterla a una o más etapas de reducción granulométrica y acondicionamiento estructural; o incluso es posible compactar la fitomasa residual lignocelulósica para obtener productos combustibles de alta densidad (600 a 1.300 kg/m?), que se utilizan como sustitutivos del carbón y la leña. El coste final del producto obtenido depende del incremento de valor añadido que se obtiene al someter la materia prima a los diferentes procesos de acondicionamiento y transformación física. Así, por ejemplo para la obtención de productos de muy alto valor añadido como las briquetas, pélets o gránulos el coste es superior al del resto de los residuos transformados en combustibles sometidos a menos procesos de transformación como las astillas, serrín, virutas, etc. No obstante, el precio de venta potencialmente alcanzable por estos combustibles más elaborados, justifica en muchos casos las inversiones y costes adicionales necesarios para obtenerlos. Las principales etapas de transformación realizables para el tratamiento de la fitomasa residual son las siguientes: ASTILLADO, SECADO NATURAL, SECADO FORZADO MOLIENDA, TAMIZADO Y DENSIFICACION. Página 86 8.4.1.- ASTILLADO El astillado de monte es un proceso mediante el que se consigue una primera etapa de reducción granulométrica, que permite obtener astillas (chips) con un tamaño máximo de partícula que posibilita el manejo, almacenaje, carga y transporte de los residuos de una forma técnicamente viable ya que, de otra forma, estos productos residuales serían inmanejables utilizando métodos convencionales. En general, los equipos de astillado constan de las siguientes partes: SISTEMA DE ALIMENTACION Permite el acceso de los residuos hasta la boca de astillado propiamente dicha. Suelen ser sistemas de cinta o de cadenas (scrapper), que mediante un movimiento lineal van concentrando la biomasa. En muchos casos (sobre todo en equipos de pequeña capacidad) la alimentación se realiza de forma manual. RODILLOS DE ECCION Se trata de dos rodillos de superficie dentada dotados de un sistema hidráulico de presión variable, que se adaptan a los diferentes tamaños de los residuos, sujetando éstos fuertemente e introduciéndolos en la boca de astillado en dirección perpendicular a las cuchillas, lo cual es fundamental para permitir un corte limpio y un funcionamiento correcto del conjunto. Estos rodillos pueden invertir su sentido de giro y cuando se produce una sobrecarga, atasco u obturación expulsan el residuo para evitar roturas o problemas de mayor envergadura. ISTEMA DECORTE Es el alma del equipo y del mismo depende el tipo, forma y calidad de las astillas obtenidas. Consiste en una serie de cuchillas metálicas de gran resistencia al desgaste que van ubicadas sobre un sistema motriz que gira a gran velocidad. El montaje de estas cuchillas puede ser: - CUCHILLAS SOBRE VOLANTE DE INERCIA Juegos de 3, 5 o mas cuchillas situadas tangencialmente sobre la superficie del volante de inercia. Los parámetros a tener en cuenta para un correcto astillado son: Angulo de ataque, longitud de las cuchillas, separación entre las cuchillas y las contracuchillas (situadas sobre la carcasa de la astilladora). Así mismo, es fundamental un mantenimiento muy regular que incluye el afilado de las cuchillas y una colocación idéntica de las mismas. - CUCHILLAS SOBRE TAMBOR ROTARIO características muy variadas, de forma que para cada tipología de explotación se puede elegir entre equipos más o menos sofisticados, dotados de sistemas más o menos automáticos para realizar las diferentes fases de que consta el proceso de astillado (alimentación, trituración, recolección de astillas). Mediante sistemas de tracción muy potentes y máquinas dotadas de ruedas especiales u orugas y equipos con tracción independiente en todas las ruedas (4,6,8) es posible llegar hasta lugares de difícilacceso. Pero existen zonas donde la pedregosidad, grado de encharcamiento y estructura del terreno hacen inviable técnicamente el empleo de equipos de astillado. Asimismo, lo intrincado de algunos montes y la elevada densidad del arbolado y el sotobosque es otro factor limitante para el empleo de maquinaria pesada; por lo que, en la mayoría de los casos, sólo es posible trabajar desde las pistas, caminos forestales y cortafuegos, hasta donde deben extraerse los residuos generados en el monte. Esto dificulta notablemente los trabajos ya que la extracción debe hacerse de forma manual o con ayuda de cablestantes, skidders, etc. Pero, en cualquier caso, la distancia máxima de actuación desde las pistas no suele superar los 50 m en terreno llano y los 25 m si se trabaja en pendiente, con lo que puede quedar gran cantidad de residuo sin aprovechamiento y el que se aprovecha se obtiene a un coste muy elevado. Otro de los problemas a tener en cuenta es la presencia de cuerpos extraños, como son los elementos metálicos (herraduras, balines, perdigones, clavos, postas, alambres, etc.) presentes en los residuos forestales y que pueden causar roturas, atascos y fuertes desgastes en los rodillos y cuchillas de los equipos de astillado. Asimismo, la presencia de partículas minerales procedentes del polvo, arrastres del viento, etc., que se concentran en la corteza de los árboles es otro factor de desgaste de las piezas y elementos mecánicos de la maquinaria forestal. Además, hay que tener en cuenta que los aportes de áridos producidos durante el arrastre y extracción de los residuos, incrementa notablemente este efecto abrasivo,conel consiguiente aumento de los costes de mantenimiento y reparación de la maquinaria. En muchas ocasiones la presencia de elevados porcentajes de hojas, restos herbáceos de brozas y rozas y de cortezas de naturaleza fibrosa, produce el atasco y obstrucción de los elementos móviles de estas máquinas, lo cual dificulta los trabajos, al cegarse las salidas de astilla o interrumpirse el correcto funcionamiento de las mismas, lo cual provoca paradas y tiempos muertos y, por tanto, el incremento de los costes unitarios y reducción de rendimientos. Otro de los parámetros a tener en cuenta en cuanto a la problemática de la transformación de los residuos forestales es su baja densidad, lo cualhace que los rendimientos enpeso obtenidos sean muy bajos y que haya que manejar importantes volúmenes de residuo para mantener una explotación dentro de los umbrales de rentabilidad ya que los costes de explotación por tonelada generada son muy elevados. Finalmente, otro factor que incide sobre la problemática del aprovechamiento de los residuos es el elevado contenido de humedad que presentan, lo cual dificulta el manejo de los mismos ya que un residuo húmedo se astilla con mayor dificultad y las astillas obtenidas son más heterogéneas y tienen un importante porcentaje de piezas largas que dificultan su manipulación posterior. Además, se incrementan los costes energéticos del Página 90 astillado y del transporte. Por este motivo, es necesario realizar técnicas de secado natural que se describen seguidamente. 8.4.2.- SECADO NATURAL Es una técnica simple basada en el aprovechamiento de las condiciones ambientales favorables para facilitar la deshidratación de los residuos y obtener unos niveles de humedad que posibiliten un manejo económico y que posibiliten o simplifiquen las siguientes fases de transformación a realizar o bien permitan obtener unos rendimientos aceptables en los procesos de conversión energética a los que sean destinados los residuos. Enprimer lugar, cabe distinguir entre el secado natural de los residuos según se generan y el secado de éstos una vez convertidos en astillas. En el primer caso puede ocurrir que, si existen en el residuo organismos patógenos, hongos o insectos, éstos puedan proliferar y desarrollarse afectando al resto de la masa forestal, por lo que si existe esta posibilidad, es necesario realizar la extracción de los residuos del monte con la mayor premura posible. Por otra parte, en lugares en los que existe un riesgo potencial de incendio, los residuos secos son un posible foco de generación y propagación del fuego, por lo que este factor debe tenerse en cuenta a la hora de diseñar las labores de secado natural en el tiempo y en el espacio. En cuanto a los factores limitantes de la eficacia de secado de los residuos destacan: la humedad ambiental, la distribución de temperaturas medias y extremas, el régimen de precipitaciones, tanto en valores absolutos como de frecuencia, las precipitaciones en estado sólido y el periodo de heladas. Además, influyen parámetros como la intensidad de los vientos dominantes, grado de insolación y exposición (solana, umbría). Estos factores son los que condicionan la eficacia y eficiencia de la desecación producida y dependen de las características climáticas de la estación, de la época del año en que se realicen los trabajos y del tiempo que permanezcan los residuos apilados, asícomo del tamaño y forma de las pilas de material, del calibre de las piezas de residuo y de su propia naturaleza. En cuanto al secado natural de los montones de residuo astillado, cabría hacer las mismas consideraciones que en el caso anterior, si se preparan los montones en el propio monte o si las astillas se almacenan extendidas en campas al aire libre, sin proceder a su amontonamiento. Sin embargo, en el caso de que se preparengrandes montones de astilla, entran enjuego una serie de factores nuevos, debidos a las condiciones ambientales especiales que se producen en la parte interior de las pilas de residuo, al estar esta zona aislada de la influencia ambiental exterior, que sólo afecta a una capa superficial de astillas con un espesor medio máximo de unos 50 cm. Enla zona interior de los montones se producen fermentaciones parcialmente anaerobias y se desarrollan y esporulan bacterias y cepas de hongos, lo cual produce un importante incremento de temperatura que, por encima del límite de los 60%C, ocasiona degradación química seJos compuestos lignocelulósicos y un aumento de temperatura hasta valores de 70-90C. Página 91 Este fenómeno puede ser utilizado positivamente si se hace un seguimiento de las condiciones existentes en el interior de los montones y, mediante un manejo adecuado, se favorece el incremento térmico, pero sin llegar a límites excesivos ya que, de esta manera, se consigue extraer el agua desde el interior de las piezas de astilla hasta la superficie de las mismas, con lo que se facilita su posterior evacuación a la atmósfera y la consiguiente desecación del producto residual. Sin embargo, si el manejo de los montones es inadecuado, se puede llegar a producir la carbonización de las astillas con una importante pérdida de poder calorífico y degradación física estructural. En casos extremos puede producirse incluso la autoignición de los montones de astillas, con riesgo potencial de propagación a otras zonas. Este fenómeno de autocombustión se fomenta cuando se hacen montones de astillas demasiado grandes, donde las condiciones de anaerobiosis en el interior de las pilas son im ortantes. Por este motivo, se recomienda hacer montones que no rebasen los 40-50 de producto almacenado. Por otra parte, el grado de humedad inicial y la propia naturaleza delos residuos condiciona de forma importante el desarrollo de este fenómeno térmico. En cuanto a las condiciones específicas de manejo, conviene que los montones no sean compactados por el peso de la maquinaria utilizada para hacer o remover los mismos, por lo que las pilas deben levantarse por gravedad, evitando, en lo posible, el apelmazamiento de las astillas. Otro factor de riesgo es la presencia de abundantes cantidades de materiales finos o de corteza, que impiden la entrada de aire hasta el interior de los montones. Esto acelera el proceso de calentamiento interno,debido a la falta de una mínima aireación que garantice el "efecto chimenea", mediante el que el calor es evacuado hasta la cumbrera de los montones de astilla y, de esta forma, el agua es arrastrada desde elinteriora la superficie de los montones y de aquí pasa a la atmósfera. Lo mismo ocurre cuando la nieve tapona los poros superficiales, provocando un aislamiento de los montones de astilla de la atmósfera, con el consiguiente incremento térmico. El mismo fenómeno se produce cuando el agua existente en la superficie de las astillas superficiales se hiela. Para evitar estos problemas accesorios al secado natural es preciso hacer un seguimiento de las temperaturas generadas en el interior y remover y/o descabezar los montones de forma adecuada, evitando el aporte de piedras y tierra durante la manipulación, incluso a costa de perder una capa de astillas que se deja sobre el terreno para evitar el contacto de la maquinaria (palas, pinzas, etc.) con la tierra y el suelo. Página 92 8.4.3.- SECADO FORZADO En muchas ocasiones la fitomasa residual se presenta con elevados contenidos de humedad (>50%), lo cual plantea serios problemas para su utilización con fines energéticos como: incremento de los costes de extracción y manejo, encarecimiento del transporte, dificultad o imposibilidad de transformación en combustibles de calidad, reducción de rendimientos en las fases de transformación, baja eficacia en procesos de conversión termoquímica, incremento en la producción de sustancias contaminantes, formación de incrustaciones en las calderas, combustión inestable y poco eficaz. Por estos motivos es necesario reducirel contenido de humedad hasta valores del orden del 20 al 30%. Cuando no es posible reducir la humedad del combustible residual mediante técnicas de secado natural se recurre al secado forzado (o a sistemas combinados de ambos) utilizando equipos que, mediante la aportación de un flujo térmico, permiten la deshidratación de los residuos hasta los valores deseados. Para ello se emplean secaderos neumáticos o rotatorios. Los de tipo neumático están basados en el arrastre de los residuos mediante un flujo térmico que durante el recorrido extrae la humedad de los sólidos. Suelen utilizarse cuando el producto es de granulometría fina y/o se requiere una deshidratación ligera. Básicamente constan de un foco de calor (hogar donde se queman combustibles convencionales o parte de la propia biomasa previamente secada), para generar el flujo térmico deshidratador, canal de secado (conducto de diámetro y longitud variable según diseño, donde el flujo térmico generado arrastra los sólidos en suspensión, al tiempo que provoca la evacuación del agua contenida en los mismos) y sistema de succión (aspirador ciclónico que produce una depresión que posibilita el movimiento del sistema). Los secaderos rotatorios de tipo Trommel se suelen utilizar cuando se trabaja con materiales muy húmedos y/o de granulometría gruesa. Fundamentalmente constan de las mismas partes que enel caso anterior, pero en estos equipos el canal de circulación es un cilindro de sección y longitud variable (en función de diseños), que gira con velocidad variable, facilitando un contacto íntimo entre los sólidos y el flujo secante. La pendiente interior junto con el giro del tambor produce el avance de los sólidos a una velocidad controlable. El tambor está dotado interiormente de aspas, paletas o tornillos sinfín, que permiten regular el flujo de sólidos y garantizar una adecuada exposición de la superficie de la biomasa al flujo térmico. Finalmente, en ambos casos se procede a la segregación de los sólidos mediante un ciclón decantador donde el flujo pierde velocidad y precipitan los sólidos secos por gravedad, separándose del aire cargado de humedad. Para reducir la longitud de los secaderosrotatorios, éstos se construyencon doble o triple paso, de esta manera los sólidos recorren el trommel describiendo un movimiento de zigzag. De esta forma, se consigue reducirla longitud del secadero a 1/3 de la que tendría en el caso de paso simple. Por otra parte, atendiendo a la dirección del flujo térmico respecto al flujo másico, se distinguen secaderos de corrientes paralelas unidireccionales y secaderos a contracorriente. En los de corrientes paralelas el flujo de gas y de sólidos discurren en el mismo sentido. En este caso, el gas se va cargando de humedad durante todo el recorrido, por lo que al final del secadero el gas puede llegar a estar saturado de agua, con lo que la eficacia de secado disminuye. Sin embargo, se trata de un sistema más seguro en cuanto a riesgo de incendios. Página 95 En los secaderos a contracorriente los flujos de gas y sólido viajan en sentidos distintos. De esta manera, los sólidos según avanzan van encontrando un ambiente cada vez más seco y de mayor temperatura, con lo que la deshidratación es más eficaz y constante ya que cuanto menor es el contenido de agua en la biomasa más energía térmica se requiere para extraer la misma cantidad de agua. Se trata de un sistema que presenta un mayor riesgo de ignición de los sólidos y, por tanto, de incendios. Las temperaturas de entrada de gases varían entre los 200 y 500? C y las de salida suelen oscilar entre los 80 y 120* C (para evitar condensaciones y perdidas de calor en chimenea). Por otra parte, existen sistemas combinados que consisten en la inyección de gases recalentados en la cámara de molienda de un equipo de reducción granulométrica de biomasa. Simultáneamente a la trituración de los residuos se consigue el secado de los mismos, con lo que se reduce considerablemente el espacio ocupado por la maquinaria. Generalmente, se procede a la recirculación de las fracciones de residuo más húmedas, hasta que se alcanza el contenido de humedad deseada. 8.4.4.- MOLIENDA La molienda de los residuos es una práctica recomendable cuando se trata de obtener combustibles de mayor calidad e imprescindible cuando se pretende utilizar estos productos enequipos de conversiónenergética específicamente diseñados para manejar productos más finos que las astillas (inyectores, hornos especiales, etc). También es necesario realizar este tipo de transformación física cuando se trata de fabricar combustibles densificados como las briquetas y los pélets. La problemática accesoria a la molienda es muy compleja ya que entran en juego una serie de factores dependientes del propio material a manejar y otros que son función de las características de la instalación y maquinaria utilizada en cada caso. Página 96 En primer lugar, en lo referente a las características y presentación de los residuos astillados, destaca la presencia de materiales indeseables como elementos metálicos, piedras, arena, piezas de grantamaño, etc. Estos materiales producengraves problemas en las instalaciones de molienda, por lo que es necesaria su eliminación, previa a la reducción granulométrica propiamente dicha. En el caso de las piezas de gran calibre, su presencia origina atascos del flujo en los puntos de convergencia de material (tolvas, silos, transportadores, etc.), por lo que su eliminación debe realizarse al principio del diagrama de flujo de la planta de tratamiento. Generalmente, basta con disponer de cribas vibrantes o zarandas inclinadas para separar este tipo de piezas (ramas, troncos grandes, etc.) del resto de las astillas. En cuanto a las piedras grandes el problema es el mismo; si bien, la solución no es tan simple ya que aunque las piedras muy grandes se pueden eliminar por el mismo procedimiento expuesto anteriormente, en el caso de piedrecillas más menudas la eliminación no es tan simple. Para ello se recurre a sistemas de separación neumáticos basados enla diferencia de densidad, pero estos sistemastienenel inconveniente de ser muy costosos. La arena y gravilla fina se pueden eliminar mediante tamizado, pero en este caso hayque asumir la pérdida de finos, que puede ser cuantitativamente significativa. En cualquier caso, las piedrecitas y la gravilla pueden ser digeridas por los molinos si éstos están dotados de martillos con la suficiente resistencia y flexibilidad como para no romperse, por lo que es recomendable usar martillos sin templar, que son más flexibles aunque se desgastan con mayor facilidad pero, al ser éstos muy baratos, el coste añadido es asumible desde el punto de vista de la seguridad. Sin embargo, el mayor problema lo plantean los elementos metálicos presentes en las astillas o introducidos durante el proceso industrial, pues éstos ocasionan roturas en las mallas y martillos de los equipos de molienda y, además, al producirse chispas por la fricción entre metales chocando a gran velocidad, existe el peligro de ignición del producto molido, si éste tiene una humedad por debajo de ciertos valores, así como la deflaglacióndelpolvo en suspensión presente en los sistemas neumáticos de extracción, ciclones, etc. Para eliminar estos elementos metálicos se utilizanimanes permanentes yelectroimanes, situados estratégicamente en los puntos de confluencia del flujo de material. Pero estos sistemas sólo son capaces de eliminar los materiales metálicos férricos, por lo que para garantizar la eliminación del resto de los posibles elementos metálicos, es preciso recurrir a detectores de metales que detienen el funcionamiento de la instalación cada vez que detectan la presencia de metales en el flujo de material. El inconveniente a asumir en este caso es que cada vez que se localiza una pieza metálica es preciso eliminarla y volver a poner en marcha la instalación, con la consiguiente pérdida de rendimiento. En cuanto a los problemas debidos a la humedad residual presente en las astillas, hay que tener en cuenta que si ésta alcanza valores del orden del 50% B.H. se produce el cegado de las mallas del molino y de la cámara de compactación y, sin embargo, si la humedad es muy baja se generan importantes cantidades de polvo que es preciso eliminar mediante filtros adecuados. Enlo referente a las características propias de las instalaciones de manejo cabe destacar que, en función del calibre de mallas utilizadas, tipo y forma de martillos o cuchillas, espesores y separaciones de mallas y martillos, sistemas de extracción empleados Página 97