Resumen
El proceso de transformación primaria de la madera y aprovechamiento forestal genera gran cantidad de residuos que en países del tercer mundo se utilizan muy poco, por lo tanto para que la actividad del aprovechamiento forestal en nuestro país resulte más integral y sostenible, debe estar encaminada a introducir en el sistema productivo todo lo que los árboles brindan, no solo la madera. En la investigación se muestra la importancia que tiene para la fabricación de tableros el empleo de esos mal llamados residuos forestales que actualmente constituyen fuente de contaminación al medio ambiente.
Palabras claves: Tableros, madera, residuos, aprovechamiento forestal.
Introducción
La actividad forestal en los países subdesarrollados se basa en la explotación de los bosques naturales y de plantaciones forestales de especies de crecimiento rápido, en un ciclo constituido por tres grandes componentes: la actividad silvícola, las industrias o talleres de procesamiento primario y las de procesamiento secundario.
Los residuos forestales obtenidos en la producción de la madera pueden ser clasificados en dos tipos: subproductos de las actividades de silvicultura y residuos del procesamiento de la madera, estos últimos, por estar concentrados en un lugar determinado su utilización resulta más factible y menos costosa.
La elaboración de la madera incluye: aserrado, descortezado y despulpe. En estos procesos se producen determinados desechos o subproductos como son: aserrín, pedazos de madera de pequeñas dimensiones (astillas, virutas, costaneras). En la determinación del volumen de estos residuos se utilizan determinados conceptos y coeficientes que estiman la relación entre la cantidad de subproducto y el producto principal cosechado, como son: el coeficiente de residuos y el coeficiente de disponibilidad.
Ellos varían con las prácticas culturales y las peculiaridades climáticas de cada región.
Coeficiente de residuos (CR): Relación entre las cantidades de residuos totales y la masa de cosecha con humedad de campo.
Coeficiente de disponibilidad (CD): Relación entre la cantidad de residuos disponibles y la masa total de residuos. (Lesme et. al 2001)
El problema se agrava porque la creciente actividad industrial tanto de la madera como otras generan muchos productos que son tóxicos o muy difíciles de incorporar a los ciclos de los elementos naturales. En varias ocasiones los productos como el aserrín, plástico y sustancias químicas acumulados en vertederos que después han sido recubiertos de tierra y utilizados para construir viviendas sobre ellos han causado serios problemas, incluso dañando la salud de las personas.
Por lo que no existe una solución única y clara a este problema. El reciclaje es la opción mejor desde el punto de vista ambiental. En el momento actual se combina con plantas de tratamiento, vertederos e incineradoras, aunque no se debe olvidar que una actuación imprescindible es la de reducir las cantidades de residuos producidos y el impacto negativo de ellos al medio ambiente y a la salud humana. http://sodaestereo002.wordpress.com/2008/01/13/residuos/
Materiales y Métodos
La investigación se realizó utilizando bibliografías referentes a la actualidad forestal y perspectivas, mediante el Programa Nacional Forestal, la cual en uno de sus artículos hace un levantamiento del aprovechamiento forestal así como la industria forestal además de realizar un levantamiento en la localidad de Baracoa, referido al potencial de materia prima (aserrín) generada a partir de los aserrios existentes en el territorio, haciendo una valoración preliminar de la producción de tableros que se construirían a partir de esa materia prima.
La perspectiva nacional sobre el desarrollo de la industria forestal demanda el acceso a nuevas tecnologías, mercados y recursos financieros, no solo para la industria sino también para el fomento y manejo de las plantaciones comerciales que se proyectan incrementar en los próximos años. Para ello será necesario acceder a fuentes de financiamiento tanto interno como externo, amparadas éstas últimas en las posibilidades que ofrece la legislación cubana sobre la inversión extranjera. Herrero (2004).
El desarrollo industrial futuro, a corto y mediano plazo se orienta a:
1. Mayor utilización de las materias primas disponibles en los bosques (productos madereros y no madereros).
2. Disminución de los residuos de la tala y del aserrado.
3. Aumentar el valor agregado de las producciones forestales.
4. Incrementar la calidad de los productos finales.
5. Diversificación de la producción
Con este propósito se ha elaborado una estrategia de desarrollo a largo plazo que considera el desarrollo de la industria forestal en algunos objetivos como son:
1. Modernización y ampliación de la industria de aserríos y elaboración de maderas que permita elevar la calidad de las producciones y sustituir las importaciones actuales y las necesidades futuras del desarrollo económico y social del país.
2. Modernizar y diversificar la industria de elaboración de maderas para satisfacer las necesidades de muebles, productos de carpintería, envases y embalajes.
3. Reconversión, modernización y ampliación de la industria de tableros de madera hasta una capacidad de 80 000 a 100 000 m3 anuales a partir de los residuos de la industria y la explotación y la madera de bajas dimensiones producto de las cortas de mejora.
4. Producción de astillas de madera para la industria de celulosa a partir de plantaciones comerciales, cortas de mejora y residuos de la industria y el aprovechamiento forestal.
5. Desarrollar la producción industrial de carbón vegetal y activado.
6. Fomentar y diversificar la industria de elaboración química de los PFNM, en particular para la obtención de derivados de la oleorresina de pino y productos de la fitoquímica,
La perspectiva es ir disminuyendo las importaciones en la medida en que se vayan creando condiciones para incrementar los volúmenes de producción con la calidad exigida por los consumidores.
Todos los residuos de la madera, que se suelen denominar comúnmente aserrín basto debido al proceso de reducir el tamaño de los residuos en una "desmenuzadora" tienen valor como combustible, así como en la fabricación de tableros, entre otras aplicaciones, aunque se produce en una gran gama de tamaños y con diverso contenido de humedad. Dentro de estos residuos cuentan:
Residuos secundarios: Desperdicios de canteado, recortes, incluso de chapas, recortes de aserrío y de tableros de partículas, que cuando se reduce su tamaño se convierten en un combustible ideal, especialmente cuando están secos. También tienen valor de reventa como material para pasta y tableros de partículas.
Las almas: Procedentes de trozas para el desenrollo de chapas, y que se venden por lo general a los aserraderos o como madera aserrada o como partículas o astillas para pulpa.
Aserrín: Producto de todas las operaciones mecánicas de elaboración de la madera, especialmente del aserrío, y que por lo general no se considera como material primario para la fabricación de pasta debido a su diminuto tamaño, aunque resulta aceptable para la fabricación de tableros de partículas.
Virutas de cepillado: Proceden del dimensionamiento y alisado de la madera aserrada, de la madera contrachapada y de los tableros de partículas con cepillos durante la fase de acabado. Se consideran ideales para la producción de tableros de partículas y son excelentes para el caldeo de hornos y secadoras.
Residuos de tableros de partículas: Del orden de un cinco por ciento y que tienen escasa importancia en comparación con los que se producen en otras industrias mecánicas a base de madera, pues en buena parte se reciclan dentro del proceso productivo. En realidad, los residuos procedentes del aserrío y de la fabricación de tableros contrachapados constituyen gran parte del material que sirve para los tableros de partículas.
Un aspecto muy importante a tener en cuenta para la producción de tableros es la composición química del genero Pinus, esta depende generalmente de las condiciones edafoclimáticas y de la edad de los árboles, entre otros factores que favorecen el desarrollo de las plantas. Se comprende la necesidad de caracterizar la madera en las regiones donde ellas se elaboran. Considerando que a partir de la composición química que exhiben, se puede recomendar el uso de esa biomasa para la producción de diversos productos.
Estudios realizados relacionados con el Pinus caribaea var. Caribaea garantizan que la celulosa es el componente mayoritario en la especie con valores entre 43.10 y 45.61 %. La lignina como segundo componente mas abundante oscila entre 28.41 y 31.27 %. Las sustancias solubles en agua a 95 oC oscilan 2.79 y 3.90 % en tanto los solubles en disolventes orgánicos oscilan entre 3.08 y 4.71 %. Las sustancias minerales reportadas como total de cenizas, oscilan entre 0.48 y 0.68 %. (Álvarez, 1999).
Análisis de los Resultados
Cuba cuenta con 379 aserraderos de vieja tecnología (Sierra circular). En los últimos 15 años se han montado 6 nuevos aserraderos, mejorando la tecnología, con capacidad para producir 105,6 Mm3, que representa el 40 % de la producción nacional.Se proyecta continuar modernizando y ampliando las capacidades de la industria del aserrado en unos 70,0 a 80,0 Mm3 de madera aserrada con nuevas instalaciones.
Considerando que la producción actual es de 200 000 m3 de madera aserrada se obtendría alrededor de 20 000 m3 de aserrín anualmente, estimando a esa producción de madera el 10 % de aserrín. Este residuo requiere ser tratado para su utilización en la producción de tableros, es decir, eliminar el contenido de resina y de humedad que se aproxima a un 3% y 14% respectivamente (Betancourt 1980), dejándolo en buenas condiciones para la producción de tableros que se establece en un 0% de resina y hasta un 3% de humedad. Teniendo en cuenta ese análisis se reduciría en aproximadamente 17 400 m3, por lo tanto para la producción de tableros cuya proporción de aserrín sea de un 80 % y un 20 % de plástico y otros aditivos estaríamos en condiciones de producir alrededor de 21 750 m3 de tableros.
Por otra parte en estudios realizados en la localidad de Baracoa que cuenta actualmente con 2 de 5 aserraderos en el territorio tiene una producción de 3000 m3 de madera aserrada lo cual representa una generación de 300 m3 de aserrín y un acumulado de alrededor de 40 000 m3 de aserrín durante los años de procesamiento de madera en esos aserrios. Por lo que considerando ya idónea la materia prima para la producción de tableros se contaría con 33 450 m3 de aserrín, de la cual resultaría una producción de 41 800 m3 de tableros.
Es considerable que actualmente en nuestro país contamos con la materia prima necesaria para producir tableros con múltiples fines y utilidades, durante todo el año considerando la generación de aserrín por los aserraderos, así como la acumulación de aserrín que ya existe en ellos.
Un tablero o panel es un producto forestal, es decir, un elemento que se obtiene de la madera mediante algún proceso industrial y se presenta en forma de hojas, las cuales están constituidas por chapas, partículas o fibras. Existe una tendencia predominante en muchos países de América Latina para fabricar y usar cada vez más los tableros a base de madera, ya que se pueden utilizar para fines estructurales o decorativos. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO, por sus siglas en inglés) distingue tres tipos de tableros: los de madera contrachapada o triplay, los de fibra y los de partículas.
De estos tres tipos solamente los de madera contrachapada y los de partículas pueden tener una aplicación estructural, ya que los tableros de fibra no tienen las propiedades requeridas para poder utilizarlos en la construcción. Cada tipo de tablero se distingue por sus características particulares pero, en general, presentan grandes ventajas con respecto al uso de la madera aserrada. http://www.ingenieria.uady.mx/revista/volumen8/tableros.pdf
Algunas de estas ventajas son:
Se eliminan o reducen los efectos de debilitamiento que se tienen en la madera aserrada, causados por nudos, desviación de la fibra u otros defectos.
Debido a que se fabrican en dimensiones mayores que las obtenidas en piezas de madera aserrada, con ellos es posible cubrir con facilidad grandes superficies.
Tienen una mejor estabilidad dimensional.
Reducen el desperdicio en su procesamiento, ya que se producen con material que en algunos aserraderos consideran que es material de desecho o de desperdicio.
Pueden diseñarse para satisfacer necesidades específicas, incorporando diversas sustancias o modificando convenientemente los tratamientos térmicos o mecánicos a los que pueden ser sometidos, con el fin de lograr elementos con determinadas características de resistencia al agua, al fuego, a la pudrición o a acciones mecánicas requeridas para aplicaciones estructurales.
Posibilita la utilización de especies de rápido crecimiento y de ciertas especies blandas y marginadas.
Actualmente la fabricación de muchos tableros o paneles está basada en el empleo de materia prima en forma de desperdicios por residuos de otras manufacturas de madera y en la utilización de árboles más pequeños y de baja durabilidad. Es conveniente mencionar que cada tablero deberá usarse en sus condiciones favorables, por ejemplo, un tablero aglomerado no debería usarse en condiciones severas de humedad, ya que esto afectaría su durabilidad. Independientemente de la clasificación que propone la FAO, actualmente se fabrican los siguientes tipos de tableros: los contrachapados que están constituidos por láminas encoladas de madera; los tableros aglomerados que están hechos a base de partículas de madera o fibras de bagazo y resinas sintéticas; los tableros de fibra de madera y los tableros aglomerados con astillas o lana de madera y cemento
El aserrín como principal producto resultante del proceso de transformación de la madera es la materia prima fundamental para la producción de tableros, teniendo en cuenta todas sus propiedades y composición química que les permite además mezclarse con otros residuos con amplias perspectivas para producir tableros con determinadas características y múltiples funciones como son los tableros de Madera plástico, así como el punto de partida para nuevas investigaciones de nuevos tableros con propiedades ignífugas.
Todas estas investigaciones se realizan con el objetivo de buscar alternativas de uso de los residuos forestales para la producción de tableros de gran utilidad a la sociedad y de igual forma incrementar el valor agregado de la madera y de la industria forestal, teniendo en cuenta que la disponibilidad de madera apta para el aprovechamiento esta cada ves mas reducida.
Conclusiones
Los residuos forestales resultan una fuente muy importante para la producción de tableros, los cuales hoy constituyen una fuente considerable de contaminación para las condiciones de nuestro país.
El aserrín constituye una materia prima fundamental para la producción de tableros dada su composición química, y teniendo en cuenta la acumulación existente, lo que garantizaría una producción durante todo el año.
El aserrín mezclado con otros residuos puede emplearse en la producción de tableros de múltiples usos, así como de madera plástica.
Bibliografía
Álvarez, E.G. 1999. Resumen Tesis de Doctorado en Ciencias Forestales. Perspectivas de aprovechamiento del aserrín, mediante la transformación hidrolítica y como fuente de biomasa para diversos fines.
Betancourt, Y.F. 1980. Investigaciones fundamentales para la determinación de la tecnología de resinación en los pinos cubanos. Tesis de Doctorado.
Herrero J. A (2004). Estudio de tendencias y perspectivas del sector forestal en América Latina Documento de Trabajo. Informe Nacional
Cuba. ESFAL/N/15.
Lesme Jaén, R.; Roca A., Guillermo 2001. Coeficientes de residuos de la industria Forestal. Universidad de Oriente.
MINAGRI, Direccion Nacional. 2006. Programa Nacional Forestal. Republica de Cuba. Hasta el año 2015.
http://sodaestereo002.wordpress.com/2008/01/13/residuos/ Consultado en Septiembre de 2009.
http://www.ingenieria.uady.mx/revista/volumen8/tableros.pdf Consultado en Mayo de 2009.
Autor:
Ing Yonny Martínez López1
Dr.C. Raul Ricardo Fernandez Concepcion2
DrC. Daniel Álvares Lazo3
MsC. Máryuri García González4
Tte Crnel Ing. Ricardo Rodríguez Álvarez5
MSc Angie Fernández Lorenzo6
1. Centro de Investigaciones y Servicios Ambientales. ECOVIDA. CITMA. Pinar del Río. Cuba.
2. Centro de Estudios Forestales. CEF. Universidad de Pinar del Río. Cuba.
3. Departamento de producción Forestal. Universidad de Pinar del Río. Cuba.
4. Centro de Estudios de Ciencias de la Educación Superior. CECES. Universidad de Pinar del Río. Cuba.
5. Empresa Industrial Militar Emilio Bárcera. Ciudad Habana.
6. Vicerrectoria de Investigación y Postgrado. Universidad de Pinar del Río. Cuba.
Categoría: Industria