Fundación Cartif ha analizado los efectos del paso del tiempo en la durabilidad y humedad del pelet almacenado durante largos periodos –entre 6 meses y 10 años- en condiciones ambientales estables. La principal conclusión es que la resistencia mecánica de este biocombustible permanece inmutable con los años.

Desde hace años se ha demostrado la idoneidad de la tecnología de peletizado de la biomasa para elaborar un producto biocombustible limpio, denso, estable y fácilmente transportable, que contribuye así a promover un uso cada vez más creciente de los recursos biomásicos disponibles.

A partir de una biomasa con unas características químicas determinadas, el proceso de fabricación de pelets está orientado a elaborar un producto densificado con unas propiedades físicas que cumplan con las especificaciones técnicas del sistema de calidad ENplus®.

Estas propiedades físicas están directamente relacionadas con la forma en que se producen y determinan el contenido en humedad total, la densidad aparente, el tamaño (diámetro y longitud medios), la durabilidad mecánica y el contenido en finos.

La producción de pelets está sujeta a la demanda del producto, pero en algunas ocasiones se produce un incremento de stock que supone un coste añadido importante. Además, en general se desconoce cómo evolucionan las propiedades de los pelets almacenados durante largos periodos de tiempo, lo que pone en riesgo su utilidad.

Controlar la humedad ambiente

Por lo tanto, es requisito imprescindible asegurar unas condiciones ambientales estables de humedad relativa y temperatura para evitar que sus propiedades físicas puedan verse afectadas.

La biomasa peletizada constituye una materia orgánica muy higroscópica que, almacenada durante largos periodos en condiciones de humedad y temperatura elevadas, puede aumentar su contenido en humedad. Si se alcanzan valores por encima del 30%, se incrementa el riesgo de proliferación de procesos biológicos que la degradan, modificándose así su caracterización química.

En un clima seco como el de la Región de Castilla y León, la humedad de equilibrio de una biomasa con el ambiente puede oscilar entre el 12-15%. Por tanto, la humedad total es una propiedad que puede verse afectada con el paso del tiempo y que conviene controlar de forma periódica.

El sistema de calidad ENplus® para pelets de madera limita el contenido en humedad total al 10%. Por tanto, un adecuado almacenamiento del producto asegura la conservación de las propiedades químicas de los pelets de madera, como son el contenido en carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y cloro, y de forma indirecta del contenido en cenizas.

Teniendo en cuenta todas las consideraciones anteriores, el control de las propiedades físicas de una partida de pelets almacenados en periodos de baja demanda puede permitir su salida al mercado bajo unas condiciones de calidad similares a las que tenía en el momento de su producción.

Análisis de pelet almacenado 10 años

Con el objetivo de probar la estabilidad de los pelets de madera a lo largo de periodos de tiempo considerables, se ha realizado en el Laboratorio de Análisis de Biomasa de la Fundación CARTIF un estudio experimental basado en el análisis de 7 muestras almacenadas en condiciones ambientales estables durante periodos que se prolongan desde los 6 meses hasta los 10 años.

Para llevar a cabo los análisis se han empleado procedimientos analíticos basados en la vigente Norma UNE-EN ISO 17225-2, mediante el uso de equipamiento de laboratorio calibrado y conforme a la acreditación ENAC para Biocombustibles Sólidos (expediente 335/LE1276).

Desestimada la variación de las propiedades químicas de los pelets de madera, se han determinado aquellos parámetros físicos susceptibles de verse afectados por las condiciones ambientales: humedad total y durabilidad mecánica.

En ausencia de movimientos y/o desplazamientos de los pelets almacenados, es de esperar que el contenido en finos y su tamaño medio permanezcan invariables. En el caso de la densidad aparente, si bien podría relacionarse con la evolución de la humedad total, no constituye un aspecto limitante que pueda comprometer el cumplimiento de la especificación de calidad ENplus®.

Los resultados de los análisis realizados sobre las muestras de pelets de madera que han estado almacenadas se presentan y comparan con los resultados obtenidos en el momento de su elaboración en las siguientes tablas:

Humedad Total de las muestras de Pelets analizadas.

Periodo de almacenamiento Valor inicial (%) Valor actual (%) Diferencia absoluta Diferencia relativa (%)
6 meses 5,8 6,4 0,6 10
1 año 6,6 7,2 0,6 9
2 años 6,8 7,1 0,3 4
3 años 7,2 7,9 0,7 10
4 años 6,7 8,2 1,5 22
5 años 7,1 8,4 1,3 18
10 años 6,2 8,2 2,0 32

 

Durabilidad Mecánica de las muestras de Pelets analizadas.

Periodo de almacenamiento Valor inicial (%) Valor actual (%) Diferencia absoluta Diferencia relativa (%)
6 meses 98,7 98,8 0,1 0,1
1 año 98,4 98,5 0,1 0,1
2 años 98,1 98,0 – 0,1 – 0,1
3 años 97,8 97,6 – 0,2 – 0,2
4 años 99,1 99,0 – 0,1 – 0,1
5 años 98,9 98,7 – 0,2 – 0,2
10 años 98,1 97,8 – 0,3 – 0,3

 

Durabilidad invariable y lígero aumento de humedad

Las principales conclusiones que se pueden extraer de los resultados del estudio realizado son las siguientes:

  • Con carácter general, se considera que las características físicas de los pelets almacenados durante largos periodos de tiempo en condiciones ambientales de humedad y temperatura adecuadas son estables.
  • La humedad total de los pelets se incrementa a medida que aumenta el periodo de almacenamiento, aproximadamente en 0,2% cada año. Esta higroscopicidad es menor de la esperada en una muestra de biomasa sin densificar, debido a que el propio formato del pelet sella parcialmente la superficie exterior de captación de humedad, restringiendo la humedad total a valores inferiores al 10% y cumpliendo así con la especificación técnica de ENplus®.
  • Este estudio está limitado a muestras de pelets almacenadas en unas condiciones ambientales estables con humedades relativas bajas (entre 40 y 50%). De cara a complementar este estudio sería conveniente replicar estos análisis en muestras almacenadas en ambientes más húmedos y así establecer una correlación más precisa entre ambos factores.
  • La durabilidad mecánica de las muestras analizadas decrece de forma poco significativa con el paso del tiempo, a razón de aproximadamente 0,03% por año. Es decir, en un periodo de almacenamiento de 10 años, la durabilidad mecánica apenas se reduce en 0,3%, lo que prueba la conservación de la resistencia mecánica de una muestra de pelets durante periodos de almacenamiento elevados.

Miguel Ángel Sánchez / FUNDACIÓN CARTIF

www.cartif.es

Publicado en BIE 37 – Otoño 2017

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