J.D. Keita
J.D. Keita es Oficial regional de montes de la FAO en la Oficina Regional para Africa, Accra, Ghana.
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.
En este articulo se explora un posible modo de aprovechar esas oportunidades, comparando primero las ventajas relativas del carbón vegetal y de la leña, desde el punto de vista energético, e indicando luego las consecuencias de un mayor uso del carbón vegetal en las zonas urbanas para la política forestal.
Conviene tener presente que en la elección del combustible influyen muchos factores, entre ellos la disponibilidad, el precio, la tradición y las preferencias personales. En definitiva esos factores deben tenerse también en cuenta al evaluar la elección de combustible, aunque el espacio de este articulo no permita examinarlos a fondo
Asimismo, conviene señalar que la comparación entre las opciones energéticas se reduce necesariamente a una gama relativamente estrecha de variables para facilitar la exposición. En la práctica, las condiciones pueden ser muy distintas por lo que se refiere a elementos como la humedad de la leña, la tecnología disponible, la eficiencia de los hornillos, etc. Por consiguiente, los resultados que se presentan a continuación tienen por objeto ilustrar los principios básicos, pero no representan toda la gama posible.
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.
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.
Cuadro 1. Valor energético de la madera y del carbón vegetal
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Valor calorífico |
Energía |
Energía |
Dif. |
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Madera |
Madera Rend. térm. 8% |
Carbón vegetal Rend. térm. 28% |
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3500 |
280 |
420 |
140 |
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4500 |
360 |
420 |
60 |
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4770 |
381 |
420 |
39 |
Cuadro 2. Ebullición del agua en diferentes tipos de hornillos
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Tipo de hornillo |
Calor empleado (%) |
Ahorro teórico de madera |
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De tres piedras |
12,76 |
0 |
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De Nigeria-Madagascar |
18,05 |
30 |
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Metálico mejorado |
29,13 |
55 |
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Cerámico mejorado |
31,85 |
60 |
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.
Hornillos mejorados
En los últimos años han habido en Africa varios proyectos para reducir el consumo de leña. La campaña para mejorar los hornillos tuvo su origen en programas de lucha contra la desertificación, ya que el ahorrar leña contribuye indudablemente a esa lucha. Por lo tanto, los programas para la difusión de hornillos mejorados son un aspecto importante de la política forestal, sobre todo en zonas áridas.
Los hornillos mejorados han despertado muchas esperanzas, pero también han suscitado bastantes controversias. Ello es lógico, pues en la utilización de los hornillos por las amas de casa hay muchos elementos distintos, aparte de que el «ama de casa» tampoco es una unidad homogénea de medida.
Aquí interesan dos cuestiones principales: en primer lugar, ¿cuál es la verdadera eficacia del fuego tradicional de tres piedras?, y ¿qué ventajas ofrecen realmente los hornillos mejorados?
Sylvain Strasfogel (1984), refiriéndose a los resultados de la labor realizada por las organizaciones de ayuda que actúan en Ouagadougou, Burkina Faso, ha señalado los tres puntos siguientes:
· los modelos de hornillo de piedras grandes con chimenea tienen un rendimiento escaso, sobre todo porque las amas de casa no pueden usarlos de manera eficiente debido a su falta de flexibilidad;· sólo hornillos mejorados móviles, de metal o de cerámica, permiten una cierta eficiencia;
· por lo que se refiere a esos hornillos móviles, en el Cuadro 2 se indican los resultados de los ensayos de laboratorio para la ebullición de agua.
Estos resultados no ponen en duda la mayor eficiencia del carbón. De hecho, el rendimiento de los hornillos de 3 piedras en los ensayos de laboratorio, que es del 12,76 por ciento, puede reducirse razonablemente al 8 por ciento en el uso práctico; es decir, un 40 por ciento aproximadamente de pérdida en comparación con las condiciones ideales de laboratorio. Parece evidente que los hornillos de leña más eficientes (como el de cerámica mejorado) rara vez alcanzan un rendimiento del 20 por ciento.
Gasto de energía en el transporte
El suministro de leña o de carbón vegetal a los usuarios rurales no requiere el transporte a largas distancias. Ello no sucede siempre cuando el suministro se hace a las zonas urbanas. El transporte de combustible del productor al consumidor entraña un gasto considerable de energía, a menudo obtenida del petróleo. En los presupuestos energéticos es preciso también tener en cuenta ese gasto. La expresión general de la ecuación es sencilla: la energía usada para transportar la leña o el carbón debe ser inferior a la energía transportada.
El transporte de leña o de carbón a las ciudades de Africa se realiza con frecuencia mediante camiones viejos, aunque también una cierta cantidad se transporta sobre la cabeza, en bicicleta o en carros. Es difícil determinar las condiciones medias de uso de tales vehículos. Se puede tomar como ejemplo el transporte organizado de ambos combustibles con una flota de camiones. Los camiones de la Operación de Ordenación y Producción Forestal, del Servicio de Agua y Bosques de Bamako, Malí, consumen por término medio 37 litros de combustible por 100 km y transportan un promedio de 16 estéreos de leña por viaje. En esas condiciones, la energía transportada es de 3500 kcal/kg x 325 (kg por estéreo) x 16 estéreos = 18,6 x 106 kilocalorías. Aplicando el coeficiente del 8; por ciento de rendimiento térmico, el total es de 1,48 x 106 kcal de energía útil para cocinar.
La energía usada para el transporte es de 37 l/100 km x 10000 kcal = 3700 kcal/km. Las dos cantidades de energía son iguales para un recorrido de 400 km. pero como los vehículos vuelven siempre vacíos, la distancia máxima de transporte se reduce a la mitad, es decir, 200 km. Por consiguiente, cuando se excede esa distancia se gasta más energía de la que produce la leña transportada. Además, tal distancia es muy optimista porque los camiones registran a veces consumos medios de 75 litros de combustible por 100 km. lo que reduce la distancia de los suministros a 100 km. Así pues, al mejorar el rendimiento térmico de la utilización, la distancia de suministro puede aumentar. En el caso del carbón vegetal, si se usa con un rendimiento del 28 por ciento, la energía consumida para el transporte y la energía transportada son iguales con un recorrido de unos 2000 km. es decir, una distancia de suministro de 1000 km. Al mejorar el rendimiento de ese carbón al 40 por ciento, el recorrido será de 3000 km. o sea, una posible distancia de suministro de 1500 km. Los resultados no necesitan comentarios: el carbón vegetal permite transportar a distancias mucho mayores la energía que necesitan las ciudades africanas.
El costo del petróleo
En los países no productores de petróleo con grandes centros de población - como Senegal y Sudán - el uso de carbón vegetal en vez de leña permite reducir considerablemente los gastos de petróleo para el transporte. Tómese, por ejemplo, el caso de Dakar, Senegal, una ciudad de más de 1 millón de habitantes donde el consumo anual de carbón vegetal en 1979-80 fue de unas 100000 toneladas, el 95 por ciento de las cuales se transportaron con camiones.
Estimando en un 16 por ciento el rendimiento medio general de la carbonización en el Senegal (Otchun, 1983), puede considerarse que las 95000 toneladas de carbón vegetal transportadas mediante camiones equivalían a 593750 toneladas de leña, es decir, 1826926 estéreos (un estéreo = 325 kg). Si ese volumen de leña se transportara en los camiones del Servicio de Aguas y Bosques de Malí, equivaldría a 114182 cargas en esos camiones, con un recorrido medio de 400 km. Ello, a su vez, supondría el consumo de 16899036 litros de combustible, o sea casi el 6 por ciento del consumo total de gasolina y gasóleo del Senegal en 1978.
En la práctica, el consumo de combustible seria mayor porque, como se ha dicho antes, los camiones hacen a menudo el viaje de vuelta vacíos.
En las mismas condiciones, el transporte de 95000 toneladas de carbón vegetal requiere 3515000 litros de combustible (los camiones transportan 4 toneladas de carbón por término medio). Así, pues, el consumo de productos petrolíferos seria cinco veces menor.
Precios
Los precios actuales de la leña y del carbón vegetal favorecen su consumo en las ciudades. De hecho, si se considera la energía útil, la caloría producida por el carbón vegetales más barata que la producida por la leña.
Por ejemplo, en Ouagadougou, en 1979 el precio de 1 kg de leña era de 14 FCFA y el precio de 1 kg de carbón vegetal, 60 FCFA. Si el consumidor de carbón vegetal de Ouagadougou usa este producto con un rendimiento térmico del 28 por ciento, la caloría costará (60/7500 x 28 por ciento) = 0,028 FCFA. En cambio, la caloría derivada de la leña costará (14/3500 x 8 por ciento) = 0,05 FCFA, es decir, casi el doble.
He aquí otro ejemplo:
En Senegal, el Gobierno fija los precios del carbón vegetal. El Departamento de Bosques de ese país comunicó que en 1978 los precios en Dakar eran de 70 FCFA por kg de madera y de 25 FCFA por kg de carbón vegetal. En este caso, la caloría producida por el carbón vegetal es incluso más barata. Sin embargo, esa situación es realmente anormal ya que sólo la leña usada para producir el carbón vale 125 FCFA, suponiendo un rendimiento de carbonización del 16 por ciento y un precio de 25 FCFA por kg de leña. Por lo tanto, el consumo de carbón vegetal representa una enorme subvención del sector forestal al consumo de energía en Dakar.
Este es otro problema importante sobre el que no es posible extenderse mucho aquí, pero conviene subrayar dos consideraciones:
· si el precio del carbón vegetal se acercara más a los costos reales de producción (al menos al precio de la leña necesaria para producirlo), el carbón importado de zonas distantes seria competitivo, lo que permitiría organizar el comercio entre las zonas de monte alto y las zonas de la sabana y del Sahel. Según un estudio de la FAO de 1983 (Otchun) un kilogramo de carbón vegetal producido en Côte d'Ivoire y transportado a Dakar costaría en esta ciudad 114 FCFA;· incluso en países donde el Gobierno no fija los precios del carbón vegetal, sigue habiendo un control monopolístico de los transportistas y los dueños de los camiones. Esta situación no beneficia al productor de carbón, el cual en realidad es el agricultor que realiza esa tarea durante la estación seca. Quizás conviniera que los productores de carbón se organizaran en cooperativas a fin de obtener más beneficios, en primer lugar, del trabajo que dedican a la producción del carbón y, en segundo lugar, del aprovechamiento de sus recursos leñosos para suministrar energía a la población urbana. Es preciso, de un modo u otro, ofrecer una participación a los agricultores para interesarles en la ordenación de los bosques.
En resumen, puede afirmarse lo siguiente:
· desde el punto de vista energético, el carbón es más eficiente que la leña, mientras el rendimiento térmico de ésta sea inferior al 20 por ciento;· desde el punto de vista de la comunidad nacional, el uso del carbón vegetal produce una energía más económica, incluso si el rendimiento térmico de la leña es superior al 20 por ciento, cuando el transporte del combustible a los consumidores se hace a grandes distancias;
· es necesario distinguir entre los problemas de las ciudades y los del campo. El uso del carbón vegetal en las ciudades puede promoverse, a condición de que la producción se organice y distribuya geográficamente para mantener la conservación de los recursos, y de que el carbón vegetal sea un combustible de uso doméstico. Además, hay otras ventajas que no se han mencionado; el carbón vegetal produce menos contaminación atmosférica, menos humo, es más fácil de almacenar, etc.;
· la utilización del carbón vegetal permitirá aumentar el valor añadido de la producción forestal que debe quedar en el campo (valor de la madera en pie, corta, carbonización), siempre que se permita que el precio del carbón vegetal alcance su nivel apropiado en relación con el de la leña;
· para compensar ese aumento del precio, es preciso idear hornillos aún más económicos que aumenten el rendimiento térmico, y en consecuencia reduzcan las necesidades de combustible en los hogares.
Efectos sobre la política forestal
Cualquier ahorro de energía tiene consecuencias sobre los bosques y sobre el medio ambiente, y en particular sobre el de las grandes ciudades, donde concentraciones muy elevadas de población ocasionan necesariamente una explotación excesiva de los bosques. Asimismo, la posibilidad de obtener carbón vegetal de zonas situadas a mayores distancias puede reducir también la presión sobre los recursos forestales próximos a las zonas urbanas.
TRANSPORTE DE LEÑA MEDIANTE CAMIONES ¿cuánta energía requiere?
La decisión de promover el uso del carbón vegetal en vez de la leña no daría lugar a cambios uniformes en la política forestal de los distintos países africanos al sur del Sahara, porque no todos ellos tienen las mismas condiciones climáticas ni los mismos recursos forestales. Pero los cambios de la política forestal tienen, en cambio, algunos elementos comunes:
· en primer lugar, se daría prioridad a la ordenación de los recursos existentes. Su utilización podría servir para satisfacer las necesidades de las poblaciones urbanas en cualquier parte del territorio nacional. Ello ofrecería incentivo a los gobiernos para proteger y ordenar los recursos forestales en todo el territorio;· en algunos casos, podrían incluso aprovecharse recursos forestales situados fuera de las fronteras nacionales;
· por lo que se refiere a la reforestación a fin de obtener energía para las grandes ciudades, en la elección de los emplazamientos podrían tenerse más en cuenta las condiciones de clima y suelo que los criterios de proximidad de los centros de consumo. Ello daría al personal forestal mayor flexibilidad para la instalación de las plantaciones en zonas favorables. En tales condiciones, esas plantaciones se considerarían como empresas económicas viables;
· se promovería la agrosilvicultura y la silvicultura de protección en zonas donde no existen todavía especies ni técnicas adecuadas para el establecimiento de plantaciones. Así, por ejemplo, podría procederse a la ordenación de bosques y de plantaciones en zonas húmedas de sabana para el suministro de leña y carbón vegetal a ciudades en la región saheliana;
· la organización de la transferencia de recursos seria uno de los elementos más importantes de la política forestal en los países con zonas apropiadas e inapropiadas para la producción forestal, aunque la aplicación de esa política no correspondería exclusivamente al sector forestal. Deberían intervenir otras fuerzas económicas más eficientes. La explotación de los recursos en las zonas de producción generaría más medios para asegurar la continuidad de la operación; ello entrañaría una gran responsabilidad para el personal forestal.
La ejecución de esa política requeriría la intensificación o iniciación de las siguientes actividades:
· producción y distribución de hornillos mejorados de carbón vegetal. El elemento fundamental de todas las políticas de ahorro de energía debe ser el ahorro en el uso de los recursos mismos. Esa es la fase en la que los efectos son, en general, más importantes;· mejora del rendimiento del proceso de carbonización. Ese es el segundo elemento importante para el ahorro de combustible. Pueden obtenerse rápidamente resultados apreciables porque esta actividad se dirige a un número más limitado de agentes - los productores de carbón - cuya capacitación resulta así mucho más fácil. Con un rendimiento del 40 por ciento en los hornillos y un rendimiento del 30 por ciento en el proceso de carbonización, se logra un aprovechamiento de más del 25 por ciento de la energía total. Así pues, la capacitación de los productores de carbón vegetal debe ser una actividad prioritaria de las administraciones forestales;
· establecimiento de un sistema eficiente de comercialización del carbón vegetal. Los departamentos forestales pueden promover la formación de cooperativas y agrupaciones de productores, lo cual facilitaría mucho la obtención de créditos bancarios para financiar la adquisición de equipo de transporte y la ampliación de las actividades;
· organización de cooperativas regionales para facilitar las transferencias a través de las fronteras nacionales. Este elemento es fundamental. Las administraciones forestales de los países interesados deberían informarse recíprocamente en todo momento sobre la situación de los recursos, de la oferta y de la demanda y de las perspectivas al respecto. Ello es necesario para que puedan adaptar sus actividades de apoyo a la transferencia de los recursos.
El principal problema del sector forestal en Africa al sur del Sahara es actualmente el suministro de energía doméstica a la mayoría de la población, y seguirá siéndolo durante mucho tiempo.
Por las razones examinadas, si en las zonas urbanas, en vez de leña, se consumiera más carbón vegetal, podría llegar a organizarse un comercio a gran distancia de este producto, con importantes consecuencias para el ordenamiento y la administración de los bosques de todo el continente. Se necesitarán una investigación y una planificación cuidadosas, especialmente en las zonas en las que el carbón vegetal no es ahora el principal combustible.
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OTCHUN, B. |
Etude sous-régionale des possibilités d'exportation de charbon de bois des pays riches en resources forestières vers les pays déficitaires en Afrique centrale et occidentale. Informe de la consulta FAO. |
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STRASFOGEL, S. |
Diffusion massive des foyers améliorés au travers des unités locales de production et de distribution le cas des foyers améliorés en céramique. Leña, informaciones de la Association bois de feu, N° 11. |
