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Elegir entre leña o carbón

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Artículo sobre utilización de leña o carbón, extracto original de J.D Keita:

Cabe, pues, preguntarse qué es mejor desde el punto de vista energético: la leña o el carbón vegetal. Una y otro tienen sus defensores. Los partidarios de quemar directamente la leña alegan que la producción de carbón derrocha mucha energía. Los partidarios del carbón vegetal replican que esa afirmación no tiene en cuenta el hecho de que el rendimiento energético del carbón es mucho mayor que el del mismo peso de leña. Por consiguiente, es preciso establecer primero un verdadero balance energético del proceso a fin de determinar si la transformación de la leña en carbón, en vez de usarla directamente, entraña en general un derroche de energía.

Ya se use leña o carbón, necesitan también otras formas de energía, y en los países en desarrollo que no producen petróleo debe tenerse en cuenta el costo de la importación en todos los aspectos de la vida económica. Así pues, antes de sacar alguna conclusión sobre las posibles consecuencias para la política forestal, se necesita también comparar la leña y el carbón desde el punto de vista del consumo de combustibles fósiles importados que requiere el poner esas fuentes de energía a disposición de los consumidores.

Carbones Alcaraz Leña en Valencia
Tipos de madera y leña en Valencia. Propiedades caloríficas y utilización de la leña.

En los cálculos que siguen se da por supuesto que el valor calorífico de la leña es generalmente de unas 3500 kcal/kg cuando está verde. La leña seca puede dar de 4500 a 4770 kcal/kg. En el caso del carbón vegetal el valor calorífico es de unas 7500 kcal/kg, con pequeñas variaciones. A los productos petrolíferos se asigna un valor medio de 10000 kcal/l.

En este artículo, el autor presenta una comparación, punto por punto, de la producción y el consumo de energía que llevan consigo la leña y carbón vegetal, usados como combustible doméstico, examina las consecuencias de sus conclusiones para la política forestal y sugiere modos en que la satisfacción de las necesidades energéticas puede contribuir a una mejor ordenación y producción forestal en la región.En los países sudano-sahelianos de Africa, satisfacer las necesidades de energía doméstica es el principal problema para el sector forestal.

· La leña es la principal fuente de energía doméstica en toda la zona sudano-saheliana de Africa. En algunos casos, se quema directamente y en otros se convierte primero en carbón vegetal

A medida que la población crece y la urbanización continúa aumentando, crecen también las necesidades de leña en las zonas urbanas. Ello tendrá consecuencias importantes para la ordenación de los recursos forestales. Por una parte, gravará aún más esos recursos. Por otra, puede abrir también nuevas oportunidades para una mejor ordenación forestal ofreciendo incentivos económicos que hasta ahora no ha habido.

Comparativa a nivel de rendimientos energéticos

 

Rendimientos energéticos

Cuando se usan combustibles como leña, carbón vegetal y petróleo, sólo se utiliza efectivamente una parte de la energía total del combustible. Esa parte útil de la energía se denomina rendimiento termoenergético, y se expresa como porcentaje de la energía total disponible en un kilogramo de materia prima. Por ejemplo, si para cocinar se usa un hornillo poco eficiente formado por tres piedras, se aprovecha sólo el 8 por ciento de la energía contenida en un kg de leña, y el rendimiento termoenergético de ese particular uso de la leña es del 8 por ciento. El uso de un hornillo más eficiente aumentaría el rendimiento termoenergético del mismo kg de leña, ya que aplicaría un porcentaje mayor de la energía total al proceso.

El peso de un estéreo (metro cúbico) de leña varia considerablemente; de 200 kg en el caso de ramas retorcidas de arbustos sahelianos, hasta 600 kg en el caso de troncos bien conformados obtenidos en operaciones de desmonte. Por último el rendimiento medio de la carbonización (producción de carbón vegetal) varia del 16 al 30 por ciento del peso de la materia prima, es decir un kg de leña produce de 0,16 a 0,30 kg de carbón vegetal. Cuanto más seca esté la leña usada, mayor será el rendimiento.

Aunque en la carbonización se pierde energía, el carbón vegetal producido tiene un rendimiento mayor que la leña. Así, el rendimiento termoenergético de la leña es, por término medio, del 8 por ciento y puede incluso bajar al 5 por ciento con el hornillo popular de tres piedras usado en Africa. Un hornillo típico de carbón vegetal tiene un rendimiento termoenergético del 23 al 28 por ciento.

Puede decirse, en general, que con el carbón vegetal se pierde menos energía que con la leña, si la energía útil derivada de un kg de leña usado directamente es menor que la energía útil obtenido del mismo kg de leña convertido en carbón. De hecho, un kg de leña produce 3500 kcal/kg x 0,08 (rendimiento termoenergético) = 280 kcal; un kg de leña transformado en carbón (con un rendimiento de carbonización del 20 por ciento) produce 1 x 0,20 x 0,28 (rendimiento termoenergético) x 7500 kcal/kg = 420 kcal. Hay una pérdida neta de 140 kcal de energía si, en vez de transformar la leña en carbón (incluso con un rendimiento bajo de carbonización del 20 por ciento), se la usa directamente en un hornillo con un aprovechamiento del 8 por ciento o menos. Naturalmente, este es sólo un ejemplo para ilustrar uno de los problemas del usar leña o carbón.

Puede realizarse una serie de simulaciones modificando el valor calorífico de la leña, el rendimiento térmico de la utilización y el rendimiento de la carbonización (Cuadro 1). Según las hipótesis en que se basan los datos de ese cuadro, para que la leña tenga, desde el punto de vista energético, las mismas ventajas cuando se quema directamente que cuando se transforma en carbón, es preciso lograr unos rendimientos termoenergéticos de 12, 9,3 y 8,8 por ciento, respectivamente, para unos valores caloríficos de la leña de 3500, 4500 y 4770 kcal, lo cual demuestra que guisar con leña seca es más eficiente y cómodo que hacerlo con leña húmeda.

Si, por una parte, se logra obtener un rendimiento de carbonización del 30 por ciento y un rendimiento termoenergético del carbón vegetal del 40 por ciento, seria preciso usar la leña con un rendimiento del 25,7 por ciento, para que ese uso tenga las mismas ventajas que el del carbón, suponiendo que la leña tenga un valor calorífico de 3500 kcal. Con leña de 4500 y 4700 kcal de valor calorífico, esos limites de rendimiento serían del 20 y del 18,8 por ciento, respectivamente. Cuando se quema leña para fines domésticos es muy raro obtener una eficiencia tan elevada, si es que se obtiene alguna vez.

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