El transporte y el manipuleo del carbón vegetal produce carbonilla
fina que puede alcanzar el 10%, en peso, en la mejor de las circunstancias,
y el 20% o más, en el peor de los casos. Cuanto más el carbón
vegetal viene manipuleado y cuantas más son las etapas de transporte,
tanta más carbonilla será producida.
La carbonilla fina tiene una pureza muy inferior a la del carbón vegetal en pedazos. La carbonilla contiene, aparte del carbón vegetal, fragmentos, arena mineral y arcilla, recogidos del suelo, y de la superficie de la madera y corteza. La carbonilla pulverizada fina producida de la corteza, ramitas y hojas tiene un contendio de ceniza mayor que el carbón vegetal normal de la madera. La mayor parte de este material indeseado con alto contenido de cenizas, puede ser separado tamizando la carbonilla y descartando el material de menor tamano, que pasa p. ej. la malla de 2 a 4 mm. Ente material fino puede aun contener más del 50% de carbón vegetal según su grado de contaminación pero, sin embargo, es difícil hallarle utilizaciones. El material retenido sobre el tamiz consistirá mayormente en pedazos de buen carbón vegetal y, una vez machacado, puede ser aglomerado. La carbonilla fina no puede ser quemada con los sencillos métodos corrientes de quemar el carbón, por lo que son más o menos invendibles. Pero si las carbonillas pudieran ser totalmente usadas, la producción global del carbón vegetal aumentaría de un 10 a 20%. El aglomerado en briqueta - o sea, convertir la carbonilla fina en trozos de carbón - parece ser la contestación obvia. Desafortunadamente, la experiencia ha demostrado hasta ahora que, si bien es técnicamente posible hacer briquetas con carbonilla, los aspectos económicos generalmente no favorecen, a menos que el precio del carbón en trozos sea muy alto y se obtenga carbonilla a un costo muy bajo o regalado.
Para aglomerar en briquetas es necesario un adhesivo que se mezcle con la carbonilla, una prensa para formar un bloque o briqueta que luego será pasado por un horno de secado, para curarlo o asentarlo, evaporando el agua para que dicho bloque resulte suficientemente resistente para ser usado en los mismos equipos de combustión del pedazo normal de carbón vegetal.
El carbón vegetal es un material que carece totalmente de plasticidad y necesita por lo tanto del agregado de una substancia pegajosa o aglomerante para que se pueda formar el bloque. El adhesivo deberá preferentemente ser combustible, si bien puede adaptarse un adhesivo incombustible, efectivo a bajas concentraciones. Se prefiere el almidón por ser combustible, si bien es comunmente caro. Son aptas las arcillas muy plásticas, siempre que no se las emplee con más del 15%. Han sido empleados, también, el alquitrán y el betún de la destilación de carbón o de las retortas de carbón vegetal para briquetas de uso especial, pero tienen que ser carbonizados de nuevo, antes del empleo, para poder aglomerar correctamente; resultan de buena calidad pero de producción cara.
La prensa para hacer las briquetas debe ser bien proyectada, de construcción sólida y capaz de aglomerar la mezcla de carbón y adhesivo en forma adecuada para su manipuleo durante el proceso del curado o secado. La producción de briquetas debe justificar el costo de la inversión y del funcionamiento de la máquina. Las máquinas para fabricar briquetas de carbón vegetal son, por lo general, máquinas de precisión costosas, capaces de una gran producción. Se han empleado prensas para hacer ladrillos, pero parece que para este objeto no hay máquinas comercialmente efectivas a un precio realmente bajo. El carbón vegetal es bastante abrasivo, por lo que los equipos para separar la carbonilla, moler, mezclarla con adhesivo, aglomerar, etc., deben ser resistentes al desgaste y bien diseñados
Como se ha dicho, muchos son los adhesivos que se han ensayado, pero el almidón es el más común y efectivo, siendo adecuado en alrededor del 4-8%, amasando una pasta con agua caliente. Primero, la carbonilla se seca y se tamiza. La carbonilla muy fina se rechaza y la grande se muele. Este polvo se mezcla con la pasta de almidón pasándola a la prensa para el aglomerado. Las briquetas se secan en un horno continuo a alrededor de 80° C. El almidón se asienta con la pérdida del agua, ligando el carbón en trozos que pueden ser manipuleados y quemados igual que el común pedazo de carbón vegetal en hornillos o parrillas caseras. Por lo general las briquetas no son aptas para el uso como carbón vegetal industrial en los altos hornos y cúpulas de fundición, puesto que la adhesión se desintegra al mínimo calentamiento. Por este motivo, para producir briquetas metalúrgicas de carbón vegetal, con suficiente resistencia al desmenuzado, se necesitarán bloques ligados con alquitrán o betún que serán luego carbonizados en carboneras. El costo es demasiado elevado en la mayoría de los países, como para que el proceso encuentre aplicación industrial.
Durante su fabricación, para tener un producto más aceptable, pueden agregarse substancias que ayuden la combustión de las briquetas, como ceras, nitrato de sodio y otros. También, para reducir el costo de la briqueta, pueden mezclarse con la carbonilla, arcilla como adhesivo, sílice y otros. Esto por supuesto baja el valor calorífico y constituye una forma de adulteración por la que el consumidor paga, si bien podría afirmarse que la combustión mejora. Pero las briquetas bien hechas constituyen un producto aceptable y conveniente. La virtual ausencia de material fino y polvo, y su uniformidad las hacen atractivas para parrilladas. Cuando el mercado tiene altos precios se venden generalmente a casi el mismo costo por kg que el carbón vegetal en trozos, y tienen más o menos el mismo calor calorífico de un carbón vegetal comercial con el 10-15% (de contenido de humedad.
Mayormente en los países desarrollados se encuentran exitosas
fabricaciones de briquetas. Un ejemplo es la industria que se basa sobre
la carbonización del aserrín y corteza, en el sur de los
EE.UU. de N.A. empleando hornos de fundición, rotativos-múltiples,
que producen quizás entre 20 Y 50 ton de carbonilla fina por día.
Este carbón vegetal, una vez aglomerado, destinado a las parrilladas,
puede venderse en los despachos al Por menor. Los gases del horno se queman
para producir vapor para fuerza eléctrica, transformando por lo
tanto el desperdicio de aserrín y corteza en dos productos útiles,
energía eléctrica y briquetas de carbón vegetal. Al
mismo tiempo se reducen al mínimo los problemas de la contaminación
del aire y de la eliminación de desperdicios.
El costo de la fabricación de briquetas depende fundamentalmente
de tres factores: el costo de la carbonilla fina entregada sobre la planta
lista para ser procesada, el costo del adhesivo y los costos de capital.
Las carbonillas que normalmente tienen poco valor, para justificar la inversión
en una planta de briquetas son tratadas con un valor cero. Ello sin embargo
no es cierto porque para abastecer la plancha con carbonilla desde su fuente,
alta cercana, se gasta dinero. Si no toda la carbonilla deriva de recuperaciones
manejadas por la industria de briquetas, se hallará que el precio
de la carbonilla aumenta regularmente apenas las briquetas aparecen en
el mercado. El adhesivo preferido es el almidón, que es un alimento
que cuesta alrededor de diez o más veces el costa del carbón
vegetal bruto en trozos al costado del horno. Por lo tanto, ya que se necesita
agregar del 4 al 8% a la carbonilla, para hacer las briquetas de almidón
resulta ser un rubro muy importante de costo. Las fabricaciones exitosas
de briquetas, como las que funcionan en los Estados Unidos y en otros paises
desarrollados, dependen de la coincidencia favorable de factores que generalmente
no se presenta en los paises en vía de desarrollo, y que son:
No hay duda que la carbonilla no usada es un desperdicio de recursos y
un operador despierto estará siempre en la búsqueda de una
salida económico para ella. Desafortunadamente, no hay medios sencillos,
realmente satisfactorios para fabricar briquetas en un nivel de pequeña
industria. Se puede con medios primitivos prensar la carbonilla mezclada
con pasta de almidón o arcilla en un molde y secarla. Se hacen estas
tortas de carbón vegetal en muchos países, pero su éxito
depende de poner a disposición de los hogares, carbonílla
a precios muy bajos, lo que normalmente no es posible, puesto que carbonilla
se encuentra en cantidades sólo cerca de los centros de producción
y no en las ciudades donde se dispone, para obtener el producto de la mano
de obra familiar no pagada. Pero, a pesar de la dificultad, deben estudiarse
con cuidado este tipo de oportunidades, en el interés de la economía
energética nacional global.
La carbonilla fina, cuándo es disponible en grandes cantidades, tiene empleos industriales. Desafortunadamente, la actual falta de infraestructura industrial, allí donde por lo general se fabrica el carbón vegetal en el mundo en desarrollo, impide emplear la carbonilla de esta manera. Los principales usos industriales de la carbonilla son como combustibles en las operaciones metalúrgica y de calcinación. Por ejemplo, en la fabricación de hierro con carbón vegetal, la carbonilla puede ser inyectada en la base del alto horno con la ráfaga de aire. Alrededor del 5% del carbón vegetal total puede ser inyectado de esta manera. Los altas hornos con carbón vegetal de Wundowie, Australia, podían de esta manera usar toda su carbonilla. La carbonilla es excelente para la producción de "sinter" o sea hierro fundido parcialmente reducido, para proporcionar una ali- de gran calidad a los altos hornos. Se trata de una de las mejores maneras de usar la carbonilla, ya que la cantidad que puede emplearse no está limitada a un porcentaje del total, como es el caso de la inyección en la base del alto horno (1, 22). La sinderización con carbonilla se hace en Argentina y en Brasil. Carbón pulverizado fino y en pedazos puede quemarse en los hornos rotativos que producen cemento calcinado y bauxita de calcio. Estas plantas de cemento que operan en Kenia y en Guyana están experimentando carbonilla pulverizada para la calcinación de la bauxita.
A pesar de estas posibilidades, queda el hecho que, para el típico
productor de carbón vegetal, es mejor limitar la producción
de carbonilla a un mínimo, ajustándose a buenas técnicas
de producción de carbón vegetal, más que en invertir
dinero en una producción marginalmente económica de madera
de plantaciones o de bosques naturales, y de usar esta madera para ampliar
la producción rentable de carbón vegetal.