Cortar leña en el bosque no significa explotarlo como una «mine» hasta agotarlo; se puede someter a un régimen de ordenación pare contar con una reserve permanente y renovable de leña y carbón. El autor analiza el uso de leña y carbón en el mundo y lo recomienda en particular a los países que no utilizan plenamente la sierra y la mano de obra.
Derek Earl
Derek Earl, forestal británico de vasta experiencia en ordenación, es especialista en economía del bosque como fuente de energía. La información de este articulo se tomó de su libro Forest energy and economic development (Oxford Clarendon Press, 1975).
En todos los combustibles convencionales las reacciones químicas que originan calor son las mismas, ya que producen energía por oxidación exotérmica del carbono y del hidrógeno. Estos combustibles se diferencian solamente por la diversa cantidad de carbono e hidrógeno que contienen por unidad de peso y por su estado físico, a saber: líquido, sólido o gaseoso. Su valor energético es igual al número de calorías que produce la combustión total de 1 g de combustible (1 kcal es la cantidad de calor necesaria pare elevar en 1°C la temperatura de 1 kg de agua y 1 gramocaloría la cantidad necesaria pare elevar en 1º C la temperatura de 1 g de agua). En los planes en gran escala figura el equivalente en hulla del combustible - que es igual a la energía que contiene 1 t de hulla.
El más importante de los factores que influyen en el valor de la madera como combustible es su elevado contenido de humedad inicial. La madera seca es preferible a la húmeda por dos razones: tiene más valor calorífico y los costos de maniobra y transporte son más bajos.
TUNECINOS PESANDO CARBÓN - conviene incrementarlo
La madera que se empleará como combustible primario o pare su transformación en carbón de leña debe dejarse secar hasta que su contenido de humedad descienda alrededor del 30% (peso seco), o sea, de 2 a 6 meses, según el clima.
En el bosque, la leña se mide por piles, o sea, en unidades de volumen, pare facilitar el control y determinar la cantidad que hay que pagar al trabajador forestal. Como insumo industrial la leña puede contabilizarse en unidades de peso. Puede haber gran diferencia entre el peso previsto de la leña apilada y el efectivo porque cambia su contenido de humedad, y entre el volumen previsto y el efectivo, porque éste depende de las dimensiones de las piezas. Una pila de troncos de diámetro grueso contiene más madera que una de troncos delgados. El largo de las piezas y la presencia de nudos y torceduras influyen también en el volumen de madera. El volumen de madera en un estéreo (pile de 1 m3) fluctúa entre 0,80 y 0,55 m3; por lo tanto, en el segundo cave el estéreo contiene el 69% de la energía del primero. Conviene determinar la relación que hay entre el volumen de la pile y el de la madera de las diferentes clases de leña y trazar curves de secado, antes de iniciar operaciones en gran escala.
Aparte de su uso doméstico, la leña se use como combustible en muchas industrias: destilerías, refinerías de azúcar, fábricas de ladrillos, azulejos, alfarería, papel hecho a mano, tabaco y té.
La leña se emplea pare producir vapor y energía mecánica en aserraderos, locomotoras y naves y también pare generar electricidad.
Las desventajas que tiene el empleo de la leña por su bajo valor calorífico se pueden obviar si la demanda es suficiente para cubrir el costo de su transformación en carbón, el cual produce casi dos veces más calor por unidad de peso.
El carbón se obtiene por reducción química parcial de la madera en condiciones controladas. El rendimiento en carbón suele ser del 20 al 30% aproximadamente del peso seco y del 50% del volumen de la madera. Las técnicas varían desde cubrir sencillamente la madera en combustión con tierra y césped hasta emplear retortas y hornos automáticos muy complicados. En países con exceso de mano de obra y abundantes recursos forestales, el empleo de hornos de acero portátiles ofrece la oportunidad de producir carbón con una inversión modesta.
La materia prima más importante para la fabricación de carbón de leña son los troncos y los desechos. Los troncos son más abundantes.
Los troncos se pueden obtener haciendo plantaciones o como subproductos de operaciones forestales o de limpia de terrenos. Casi todos los troncos y ramas de coníferas y latifoliadas y raíces de palma pueden emplearse para hacer carbón de leña.
Los desechos suelen contener una elevada proporción de corteza, con la que se puede hacer un carbón que sirve para muchos fines. En Japón y los Estados Unidos, una vez carbonizada, se machaca y se prensa en forma de ladrillos, de fácil colocación en el mercado.
Las propiedades físicas y químicas del carbón de leña dependen de las de la madera empleada y del proceso de carbonización. La mayoría de los usuarios prefieren un carbón que no sea muy frágil, que sea fácil de encender y que dé calor durante mucho tiempo. Para uso doméstico los comerciantes suelen preparar mezclas de diferentes carbones de determinada calidad.
leña y carbón vegetal: pueden representar ahorros en divisas
1. Horno rústico de adobe para carbón de leña, tradicional en Argentina.
3. Horno metálico portátil para hacer carbón con madera de especies inútiles.
Los beneficios económicos que se pueden obtener fomentando activamente la ordenación del bosque para la utilización de sus recursos de energía se pueden dividir en las siguientes categorías: directos, indirectos e intangibles.
1. Beneficios directos. El beneficio directo más evidente es la obtención de un combustible valioso para uso doméstico. Igualmente importante es la reducción del costo de los tratamientos silvícolas que se puede lograr produciendo leña y carbón, ya que aumenta en esta forma la renta obtenida de los recursos forestales.2. Beneficios indirectos. El dar trabajo constituye un beneficio no sólo por la mayor producción que se logra utilizando con mayor eficacia el elemento humano, sino también porque se pueden cobrar impuestos para financiar proyectos gubernamentales que, a su vez, generan más empleo. Gran parte del producto de la venta de leña y carbón en las ciudades queda en manos de los trabajadores del campo. En esta forma se logra un efecto de distribución de la renta nacional que es útil, pero suele favorecer injustamente al trabajador urbano. Mejora también la distribución vertical de la renta porque en las empresas forestales y madereras hay menos diferencias de categoría que en las industrias que tienen que emplear personal altamente calificado. El empleo de combustibles forestales en la cocina y en la industria suele representar una enorme economía de divisas. Si se dispone de suficiente capital y de conocimientos técnicos, la leña se puede transformar en un carbón que, por su calidad y cantidad, se presta para la exportación. La fabricación de carbón de leña estimula a algunas empresas locales a producir aparatos para este fin, y a otras a ampliar sus operaciones empleando combustible local (efectos de eslabonamiento). Por último, el carbón de leña es un combustible que no echa humo y, por ende, no agrava la polución en las grandes ciudades.
3. Beneficios intangibles. Son difíciles de cuantificar, pero incluyen beneficios como el estimulo de la autosuficiencia, la conservación de los recursos de combustibles fósiles del mundo, la disminución de los desperdicios, la creación de un ambiente rural dinámico, la mejora de los lugares de recreo y el embellecimiento del paisaje.
Según la FAO, la superficie boscosa mundial cubre alrededor de 3800 millones de ha de un territorio total de alrededor de 14900 millones de ha. Se estima que los recursos forestales contienen 312000 millones de m3 de madera para aserrío y por lo menos otro tanto de ramas y madera no comercial. El incremento estimado de la madera en pie, su distribución por tipos de bosque y la cantidad producida y utilizada en las diferentes regiones aparecen en el Cuadro 3.
En los bosques naturales se mantiene un equilibrio dinámico en el que las ganancias por incremento de energía compensan las pérdidas. La ordenación del bosque tiene por objeto convertir el incremento utilizable potencial en efectivo gracias a la organización de la corta y de la regeneración según los principios de la ecología.
En la actualidad sólo se corta en el mundo alrededor del 13% del incremento forestal estimado, que equivale a 7600 millones de t de hulla - 7% para fines industriales y 6% como combustible (véase Cuadro 3). El resto, de 6700 millones de t de equivalente en hulla (87%), se pierde en el espacio por dispersión en forma de calor en los procesos de degradación biológica y de combustión (Cuadro 4).
Hay dificultades técnicas, económicas y, en cierta medida, institucionales que impiden una utilización más completa de esta fuente de combustible. Las dificultades técnicas se deben principalmente a la escasa capacidad térmica de la leña en relación con su volumen. Las dificultades económicas son causa de los altos costos de recolección y transporte de la materia prima. Las dificultades institucionales se deben principalmente a la creencia de que el empleo de la leña es primitivo y conviene desaconsejarlo.
Los problemas técnicos y económicos se pueden resolver, por ejemplo, instalando industrias cerca de bosques sometidos a un régimen de ordenación a fin de mantener la producción de leña, o transformarla en carbón para economizar en el transporte.
La política institucional, que hasta la fecha ha fomentado la sustitución de las reservas finitas de energía por recursos indígenas renovables, cambiará necesariamente, pero tales cambios pueden acelerarse adoptando criterios económicos, y tomando en cuenta las necesidades del cambio de la situación mundial en materia de combustible.
Cuadro 1 Comparación del valor energético de los combustibles
|
Combustible |
Calorías |
|
Parafina o keroseno |
10,4 |
|
Petróleo |
9,8 |
|
Carbón de leña |
7,1 |
|
Hulla (bituminoso de buena calidad) |
6,9 |
|
Madera (secada al aire) |
3,5 |
FUENTE: el autor.
Cuadro 2 Recursos energéticos forestales renovables del mundo
|
Tipo de bosque |
Superficie |
Incremento anual de madera por ha |
Incremento total de madera |
|||
|
ha × 106 |
m3 |
t |
m3 × 109 |
t × 109 |
t equiv. en hulla × 109 |
|
|
Frío, coníferas |
800 |
4,1 |
3,0 |
3,3 |
2,4 |
1,4 |
|
Templado mixto |
800 |
5,5 |
4,0 |
4,4 |
3,2 |
1,9 |
|
Cálido templado |
200 |
5,5 |
4,0 |
1,1 |
0,8 |
0,5 |
|
Ecuatorial higrofítico |
500 |
8,3 |
6,0 |
4,1 |
3,0 |
1,8 |
|
Tropical húmedo caducifolio |
500 |
6,9 |
5,0 |
3,5 |
2,5 |
1,5 |
|
Xerofítico |
1000 |
1,4 |
1,0 |
1,4 |
1,0 |
0,6 |
|
Total y promedios |
3800 |
5,3 |
3,8 |
17,8 |
12,9 |
7,7 |
FUENTE: Oxford economic atlas y el autor.
Cuadro 3 Utilización de los recursos de incremento de energía forestales del mundo
|
|
Madera en pie |
Incremento |
Transformación industrial |
Combustible |
Consumo total |
Incremento no utilizado |
Incremento no utilizado |
|
m3 × 109 |
t equiv. en hulla × 109 |
||||||
|
Países desarrollados |
242 |
8,8 |
1,1 |
0,3 |
1,4 |
7,4 |
3,2 |
|
Países en desarrollo1 |
382 |
9,0 |
0,2 |
0,8 |
1,0 |
8,0 |
3,5 |
|
Totales |
624 |
17,8 |
1,3 |
1,1 |
2,4 |
15,4 |
6,7 |
FUENTE: FAO Y el autor.
1 Por definición son aquellos países que tienen una renta per cápita inferior a 500 dólares EE.UU.
Cuadro 4 Comparación de los precios de los combustibles1
|
Combustible |
Africa oriental (1970) |
India (1973) |
Nepal (1973) |
Reino Unido (1973) |
|
|
Katmandú |
Terai, ciudades |
||||
|
Leña |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
10 |
10 |
|
Carbón de leña |
1,6 |
1,1 |
0,8 |
0,7 |
3,5 |
|
Hulla |
- |
07 |
0,8 |
0,9 |
0,5 |
|
Petróleo |
2.0 |
- |
- |
- |
0.7 |
|
Parafina o keroseno |
4,0 |
1,5 |
1,6 |
1,6 |
0,7-1,0 |
|
Electricidad |
8,9 |
9,3 |
28,5 |
9,3 |
4,1 |
|
Butano |
19,8 |
- |
- |
- |
15,4 |
FUENTE: el autor.
1Los precios índice de las fuentes de energía comparados en base a un mismo valor calorífico en cinco lugares geográficos diferentes se determinaron en relación con la leña. Obsérvese que los precios de combustible en particular no son comparables de un lugar a otro. - 2 Uso doméstico,
|
El carbón de leña como combustible Ventajas Casi no echa humo al arder y el rescoldo produce mucha energía en forma de calor radiante. Se muele fácilmente con objeto de convertirlo en polvo fino para los aparatos que lo emplean como combustible en esta forma. Su valor calorífico es semejante al de la hulla de alta calidad. En caliente es un reductor potente. Tiene muchas aplicaciones industriales. Desventajas Su escasa densidad en relación con su volumen hace necesario el empleo de medios de transporte y almacenamiento especiales. Como es relativamente frágil, se quiebra fácilmente con las maniobras y la compresión. Esto no influye en su valor calorífico, pero puede constituir una desventaja si se necesita el combustible en trozos. Como todos los combustibles que contienen mucho carbono, hay que tener cuidado durante la combustión de que el aire circule libremente para evitar el envenenamiento por monóxido de carbono. La madera como combustible Ventajas En muchos países en desarrollo es el combustible más barato, no sólo por unidad de peso, sino también de calor. Si se seca debidamente, su combustión es inocua y fácil, por lo que para utilizarla económicamente basta formar obreros semiespecializados. Con todo se necesitan obreros especializados cuando se emplean los últimos modelos de hornos de alto rendimiento. No se necesitan bodegas porque se puede almacenar al aire libre. Puede permanecer almacenada largo tiempo sin perjuicio. Desventajas Es un combustible que requiere mucha mano de obra por lo que resulta caro en aquellas regiones donde los salarios son altos. Si los bosques no se someten a un régimen de ordenación apropiado, se agotan rápidamente. Es necesaria la organización y colaboración con los servicios forestales y demás usuarios de la tierra. La producción regular puede no mantener así la calidad, lo que puede reducirse al mínimo ejerciendo suficiente control. Su valor calorífico es inferior al de los combustibles fósiles. Se necesita mucho espacio de almacenamiento cerca del lugar en que se emplea. |
Cuadro 5 Consumo de energía en los países en desarrollo en 1970
|
Fuentes comerciales |
Fuentes forestales |
Total |
|
Millones de t equivalente en hulla |
||
|
613 |
403 |
1016 |
FUENTE: Anuario estadístico de las Naciones Unidas y FAO.
Cuadro 6 Tendencia del consumo del carbón de leña en Uganda
|
Año |
Producción nacional t |
N° de trabajadores |
Importación t |
|
1962/63 |
200 |
15 |
22000 |
|
1964/65 |
1200 |
84 |
27000 |
|
1966/67 |
6000 |
270 |
29500 |
|
1968/69 |
21500 |
1400 |
30000 |
|
1970/71 |
58535 |
3660 |
17000 |
FUENTE: Departamento Forestal de Uganda.
Cuadro 7 Comparación entre bosques tropicales 1
|
Tipo de bosque |
Leña |
Carbón |
Carbón |
|
Toneladas |
|||
|
Hidrofítico |
120 |
30,0 |
15,00 |
|
Tropical caducifolio |
50 |
12,5 |
6,25 |
|
Promecio |
85 |
21,3 |
10,63 |
FUENTE: el autor.
1 Producción estimada por hectárea en operaciones de transformación.
Cuadro 8 Comparación de la energía de los combustibles 1
|
Combustible |
Millones de t |
Millones de t equiv. en hulla |
||
|
máx. |
mín. |
máx. |
mín. |
|
|
Leña |
12,0 |
5,0 |
6,0 |
2,5 |
|
Carbón (hornos portátiles) |
3,0 |
1,3 |
3,1 |
1,3 |
|
Carbón (hornos de tierra) |
1,5 |
0,6 |
1,5 |
0,6 |
FUENTE: el autor.
1 Producción estimada de combustible en operaciones de transformación en 100000 ha de bosque tropical.
Cuadro 9 Mano de obra 1
|
Combustible |
Días/hombre por ha |
Días/hombre equiv. en hulla por t |
Total años/hombre (200 días) en miles |
||
|
máx. |
mín. |
máx. |
mín. |
||
|
Leña |
120 |
50 |
2,0 |
60 |
25 |
|
Carbón (hornos portátiles) |
210 |
88 |
7,0 |
105 |
44 |
|
Carbón (hornos de tierra) |
308 |
128 |
20,5 |
154 |
64 |
FUENTE: el autor.
1 Necesidades de mano de obra para la producción de combustibles en la transformación de 100000 ha de bosque.
JÓVENES LEÑADORES EN EL YEMEN - se necesitan arboledas
La crisis de la energía afecta también a los países en desarrollo, donde no se le ha prestado atención porque su consumo de energía comercial es relativamente bajo, es decir, menos del 10% del consumo total mundial en 1970.
Muchos países en desarrollo tropicales tienen grandes bosques desaprovechados que fácilmente se podrían ordenar para producir rápidamente leña para la industria, sin perjuicio de seguir satisfaciendo las necesidades domésticas. Cabe observar que, en los países en desarrollo, alrededor del 80% de las casas usan actualmente leña y carbón. Se estima que estos países tienen alrededor de 500 millones de ha de bosque higrofítico, 500 millones de ha de bosque húmedo tropical de especies caducifolias y 1000 millones de ha de bosque xerofítico. El incremento desaprovechado en los países en desarrollo tropicales equivale a 3500 millones de t de hulla, o sea, el 51 % del incremento forestal mundial, y más de tres veces el consumo de energía total actual, es decir, alrededor de la mitad del consumo de energía comercial mundial que equivalía a 6847 millones de t de hulla en 1970.
En los países en desarrollo se desaprovechan por lo general los recursos humanos y suele ser posible sustraer mano de obra a la agricultura de subsistencia, con una ganancia neta para la economía en conjunto. Hay datos de Uganda que demuestran que la participación activa del Departamento Forestal en el fomento de la industria del carbón de leña, mediante la organización de cursos, demostraciones e investigaciones, hizo aumentar las oportunidades de empleo y creó nueva riqueza (véase Cuadro 6).
A la luz de la experiencia adquirida en bosques higrofíticos y de especies caducifolias, tanto en Africa como en Asia se estima que, si sólo el 10% de estos bosques se somete a un régimen de ordenación sistemática, se podría producir con la madera no comercial sobrante del proceso de transformación suficiente combustible para mantener en los países en desarrollo, por más de 20 años, un crecimiento anual del consumo de energía total igual al 5%.
Las necesidades estimadas de mano de obra para la preparación de la madera y del carbón en las operaciones de transformación aparecen en los Cuadros 7-9.
Se estima que, con la transformación de 100000 ha de bosque tropical al año (suponiendo un rendimiento medio de 85 t por ha), se producirá leña equivalente a 4,2 millones de t de hulla y se dará trabajo a 42500 personas. Si la leña se transforma en carbón, el insumo de mano de obra será aún mayor.
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¿Dónde están las estadísticas de la leña? El consumo mundial de energía derivado de la madera es mayor que la hidroeléctrica, nuclear y geotérmica juntas, pero escasean las estadísticas al respecto. En el Anuario de productos forestales de la FAO figuran la leña y el carbón en las estadísticas sobre producción y comercio de productos forestales La última edición abarca hasta 1973, y la que aparecerá en 1976, hasta 1974 El Anuario estadístico de las Naciones Unidas trata profusamente del consumo de energía en todo el mundo, pero no menciona la leña ni el carbón. Conviene consultarlo junto con la última edición del Anuario de productos forestales de la FAO. |
Las fuentes de energía forestal son de vital importancia para la mayoría de los países en desarrollo. Este hecho no suele tomarse en cuenta por los planificadores cuando es necesario para el desarrollo económico destinar el terreno forestal a otros usos.
La recomendación que se hace en el presente artículo de aumentar la producción de combustible procedente de los bosques, siempre que se ordenen bien, no sólo es necesaria para la supervivencia básica, sino que también probablemente contribuirá a resolver el problema de encontrar suficiente combustible para el desarrollo económico.
La utilización de leña o de carbón puede combinarse bien con el mejoramiento de la producción maderera en los bosques tropicales aplicando tratamientos silvícolas apropiados, o bien puede formar parte de un programa de reforestación con especies de crecimiento rápido para lograr incrementos de la producción de combustible equivalentes a varias toneladas de hulla por hectárea al año.
Este trabajo tiene especial importancia para los países en desarrollo que cuentan con recursos de tierras y humanos subutilizados, a los que pueden prestar asistencia técnica organismos foráneos.
Los proyectos que tienen por objeto aumentar las disponibilidades de recursos energéticos renovables merecen mayor prioridad de la que hasta la fecha se les ha asignado.
