La reducción de tamaño de la biomasa es el primer paso para su posterior aprovechamiento energético, ya sea directamente en caldera o en procesos de producción de biocombustibles. Esta fase consume una enorme cantidad de energía por lo que es fundamental seleccionar el equipo más adecuado teniendo en cuenta el uso final de la biomasa.

Los equipos de reducción de la biomasa son máquinas de gran potencia que reducen el tamaño de las biomasas sólidas de distintos orígenes -forestal, agrícola, residual, de recuperación-.

Pueden ser astilladoras -trabajan por corte mediante cuchillas para obtener partículas de similar geometría y bordes definidos-, o trituradoras –el material se rompe por el impacto de martillos dando lugar a partículas más bastas, de diferentes tamaños y formas-. Las astilladoras de cuchillas pueden procesar biomasa forestal de todo tipo, mientras que los pretrituradores, también denominados equipos primarios, trabajan con biomasas más heterogéneas.

Pueden ser móviles o fijas, con distintos medios de corte –martillos, disco, cuchillas-, eléctricas o de combustible.

¿Cómo elegir el equipo de trituración de la biomasa?

Los principales motivos para seleccionar un equipo son el producto final que se desea obtener (tamaño de partícula, calidad de producto), su capacidad productiva, el tipo y dimensiones de la biomasa que hay que triturar (troncos, ramas, tocones, madera con elementos extraños como piedras, metales…), la inversión y coste de mantenimiento y la seguridad del equipo.

  • ASTILLADORAS de disco: Están diseñadas para trabajar en cadena con descortezadoras para producir astilla de alta calidad con destino fábricas de biocombustibles sólidos (pellet y astilla clasificada) o pulpa de papel. Las cuchillas están fijas sobre un disco que gira a velocidades de entre 400-1000 rpm actuando sobre el material entrante. El proceso depende de la lomgitud y número de cuchillas, la velocidad de giro del disco y la velocidad de alimentación.
  • ASTILLADORAS de cuchillas o tambor: Se utilizan para obtener biomasa que se destina directamente a combustión en grandes calderas. El material de origen son árboles enteros o trozas de madera. Las cuchillas se disponen alrededor de un tambor giratorio. Son más pesadas y normalmente más caras que las de disco, pero el proceso de alimentación es más fácil.

Los equipos de cuchillas son relativamente complejos en su diseño y construcción pues se requieren para producir astilla de calidad normalizada en un solo paso. Deben de evitar la desfibración del material, materiales grandes y finos, lo que se logra, explica Verena Mulder, de Mycsa, mediante equipos de tambores huecos que garantizan, por una parte, la velocidad de corte uniforme en cualquier momento y punto y, por otra, evitan la abrasión de la astilla contra el propio tambor y envolvente de la máquina.

  • TRITURADORAS: Trituran todo tipo de material de gran volumen por acción directa de los martillos, desde restos de poda, tocones, apeas, árboles enteros verdes, quemados, palmera, etc…. incluso si están contaminados con tierra, piedras, metales. El tamaño final se regula utilizando cribas.
  1. Trituradoras de alimentación superior y bajas revoluciones para rendimientos de hasta 200 m3/h. Los costes de compra y mantenimiento son elevados y sólo se justifican para producciones importantes. Gracias a su baja velocidad de trabajo, admiten la entrada de piedras y metales entre la biomasa, aunque es recomendable que cuenten con detector para eliminar los elementos de mayor tamaño.
  2. Trituradoras con alimentación horizontal que trabajan a velocidades mucho mayores y con rendimientos más elevados. Debido a la mayor velocidad, estos equipos son más sensibles a la entrada de elementos extraños y pueden generar chispas con más facilidad, por lo que es necesario detector de metales y muy recomendable algún sistema de protección antiincendios. Los martillos pueden ser fijos u oscilantes. Estos últimos permiten trabajar mejor con materiales contaminados y tienen un mantenimiento más sencillo que los fijos, que a su favor, son capaces de golpear con mayor energía.

 

 

EQUIPO ELEMENTO DE CORTE
VELOCIDAD DEL ROTOR
MATERIA PRIMA
TOLERANCIA A CONTAMINANTES
PARTÍCULA PRODUCIDA
ASTILLADORA de disco Cuchillas Alta Tronco Residuos limpios Baja Astilla con dos caras y corte limpio
ASTILLADORA de tambor Cuchillas Alta Tronco Residuos limpios Baja Astilla con dos caras y corte limpio
TRITURADORA de martillos Martillos fijos u oscilantes Moderada /Baja Tocones

Restos forestales contaminados

Alta Astilla basta sin dos caras definidas
TRITURADORA de cuchillas Cuchillas Moderada Moderada Producto intermedio

 

Móviles o estacionarios

Los equipos portátiles –sobre camión, con toma de fuerza de tractor o autónomos- suelen ser menos pesados que los estacionarios y su mantenimiento es más sencillo para que pueda realizarse en el lugar donde se encuentre trabajando. Como admite materiales sin seleccionar, el material obtenido tiende a ser menos homogéneo que en las máquinas estacionarias.

Limitantes de la productividad

El rendimiento de un equipo de reducción de biomasa está condicionado sobre todo por la eficiencia en la alimentación y no tanto por el propio proceso de reducción. Estos son los principales motivos que limitan la productividad, según resumen Iratxe Zorrasquino, de Forest Pioneer, y Verena Mulder, de Mycsa:

  • Disposición de la materia prima. Si el material de origen no está bien colocado, se alargarán los ciclos de alimentación de la máquina.
  • Contaminación de la materia prima. Cuando la madera va acompañada por materiales extraños (metales, piedras, tierra…) puede obstruirse la alimentación.
  • Velocidad de alimentación. El rodillo de alimentación debe programarse a la velocidad correcta en función del tamaño de la materia prima.
  • Rodillo de alimentación demasiado agresivo.
  • Potencia insuficiente. El equipo o el vehículo tractor tener una potencia suficiente para trabajar con la materia prima elegida.
  • Elementos de corte inadecuados. El tipo cuchillas o martillos elegidos son los adecuados para el material de partida.
  • Desgaste de cuchillas, martillos o disco.
  • Consumo de combustible.
  • La falta de mantenimiento regular de las máquinas es otro factor que incide de manera crucial en los rendimientos, añade Verena Mulder, de Mycsa. El operador deber dedicar diariamente al menos una o dos horas al mantenimiento y limpieza de las unidades.
  • Una logística de transporte adecuada (que haya bastantes camiones para llenar y que lleguen de manera ordenada) es fundamental cuando se carga directamente a camiones, como suele ocurrir con las astilladoras forestales.

Recambios originales o universales

Aunque existen proveedores especializados en recambios de cuchillas o martillos, prácticamente todos los distribuidores defienden el uso de recambios originales, que proporcionan mayor seguridad al cliente. La opción del componente auxiliar, sin embargo, agiliza el servicio post-venta, como aseguran desde Emsa.

Costes

Los costes de producción varían en función de varios factores como el coste de adquisición de la máquina, que está a su vez directamente relacionado con su configuración, potencia, etc; el tipo de material con el que trabaja; el producto final y la producción final requerida, horas de trabajo…

Para equipos con un coste de adquisición de entre 160.000 y 180.000 €, Motogarden estima un periodo de amortización de 3 a 4 años.

En Mycsa calculan un tiempo medio de amortización de 7000 h efectivasde tambor para equipos de entre 200.000 y 800.000 €. Los costes de operación y mantenimiento varían mucho según el modelo, pero como media, explica Verena Mulder, de los costes operativos totales, una cuarta parte es amortización, otra cuarta parte el operador con todos sus gastos anexos, otra cuarta parte el combustible y el resto, mantenimiento, piezas consumibles, seguros, etc.

En particular, Iratxe Zorrasquino, de Forest Pioneer, calcula 5 años de amortización para un equipo Peterson de la serie 27 de 640.000 € y 1500 h trabajadas al año (1.200 h productivas), incluidos recambios, con un coste de producción de 4,5 €/ton para un rendimiento de 46 t/h.

Aritz García, de Guifor, propone como rango razonable de amortización un periodo de entre 5 y 7 años. Lo mismo que establecen desde Willibald.

Pezzolato trabaja con una política de ajuste máximo de repuestos y consumibles, ya que son muy importantes en la amortización de la maquina, aseguran desde Transgrúas.

 


 

ir a la COMPARATIVA de EQUIPOS astilladora y pila astillas_opt

 

 

Hacer Comentario

Su dirección de correo electrónico no será publicada.