Los investigadores dicen que la inflamabilidad de las agujas de pino, que representan un grave peligro de incendio en los bosques de coníferas en el vasto cinturón sub-Himalayo de la India, las convierte en una fuente abundante de energía renovable.
Las agujas de pino caídas deben retirarse del suelo del bosque, ya que pueden encenderse durante los períodos de sequía y provocar incendios forestales devastadores, dicen los científicos del Instituto Central de Ingeniería Agrícola (CIAE) estatal de la India.
Su estudio, publicado en Aprendizaje actualanalizó cómo carbonizar y hacer briquetas de agujas de pino podría ayudar a reducir la producción de gases de efecto invernadero.
El investigador principal Sandip Mandal, científico principal de la División de Energía y Energía Agrícola del CIAE en Bhopal, India, dijo a SciDev.Net: “Las agujas de pino pueden comprimirse fácilmente en briquetas con alto contenido calórico que pueden usarse para cualquier aplicación térmica o procesarse en alta calidad”. biocombustible en procesos químicos.”
A través de la pirólisis -un proceso que consiste en calentar materia orgánica en ausencia de oxígeno- las agujas de pino pueden convertirse en un bioaceite con un poder calorífico de 28,52 megajulios por kilogramo y utilizarse en mezclas de combustible para motores de combustión interna o como aceite de calefacción, un estudio encontrado.
A modo de comparación, el valor calorífico del combustible diésel es de aproximadamente 45,5 megajulios por kilogramo.
“El punto de inflamación, el punto de inflamación y el punto de fluidez del bioaceite fueron más altos que los del diésel de alta velocidad”, dice el estudio, y agrega que el aceite también es adecuado para motores de inyección de uso común.
Alternativamente, las briquetas hechas de agujas se pueden usar en hornos de ladrillos o para encender calderas que generan electricidad y también proporcionan un combustible limpio y económico para cocinar en casa.
El briqueteado consiste en compactar los llamados biomasa “lignocelulósica”, derivada de materia vegetal seca, en bloques de alto poder calorífico, que pueden almacenarse y transportarse.
El estudio dice que la biomasa supera a otras fuentes de energía renovable, como la energía solar, eólica e hidroeléctrica, debido a su gran abundancia.
Según los investigadores, la pirólisis de las agujas de pino también produce biocarbón, que es un material ideal para el secuestro de carbono del suelo y podría contribuir a la mitigación del cambio climático.
El análisis mostró que se podía lograr una eficiencia energética del 87 % combinando las tres tecnologías de conversión consideradas: fabricación de briquetas, carbonización y pirólisis.
Explotación de agujas de pino.
Las agujas de pino se diferencian de otros tipos de biomasa vegetal en que los microbios no las descomponen fácilmente y se acumulan en el suelo del bosque.
El estudio estima que caen alrededor de 6,3 toneladas de agujas de pino por cada hectárea de bosque de pinos durante la temporada de verano indio.
Los bosques de pinos subtropicales del Himalaya se extienden sobre gran parte de la cadena montañosa más alta del mundo de 3.000 kilómetros de largo, cubriendo más de 77.700 kilómetros cuadrados en Pakistán, los estados indios de Jammu y Cachemira, Himachal Pradesh, Uttarakhand, Sikkim y Arunachal Pradesh, así como en Nepal. y Bután.
En la India, gran parte de la investigación y la actividad para el uso comercial de agujas de pino se concentra en el estado norteño de Himachal Pradesh, que tiene casi 3300 kilómetros cuadrados de bosques de pinos, que arrojan aproximadamente 1300 toneladas métricas de agujas de pino al año.
La mayoría de estos bosques consisten en las especies Pinus roxburghii dominantes y tolerantes a la sequía.
Según el gobierno de Himachal Pradesh, cada año se producen una media de 2.000 incendios forestales en el estado.
Entre 2001 y 2021, Himachal Pradesh perdió más de 900 hectáreas de árboles debido a los incendios. Según datos de Global Forest Watch, las mayores pérdidas se produjeron en 2004, cuando se destruyeron 150 hectáreas.
Reconociendo el potencial de las agujas de pino como fuente de energía renovable y su papel en los incendios forestales, el Instituto Indio de Tecnología (IIT) en Mandi, la capital de Himachal Pradesh, está ejecutando un programa especial en su centro Uplifting Himalayan Livelihoods.
“Durante el período de verano, de abril a junio, las agujas de pino que caen dificultan que el agua penetre en el suelo del bosque”, dice Arti Kashyap, profesor asociado en IIT-Mandi.
“La sequedad resultante y el contenido de aceite de las agujas de pino hacen que se enciendan instantáneamente, lo que a menudo provoca enormes pérdidas para la biodiversidad, los bosques, el medio ambiente y la economía local”.
La densa capa de agujas de pino también impide que la luz del sol llegue al suelo, lo que impide que crezca la hierba y dificulta que los residentes locales apacenten su ganado, dice Kashyap.
“Esto no deja a los aldeanos más remedio que prender fuego a las agujas”, añade.
Kashyap dice que el programa IIT-Mandi se enfoca en recolectar agujas de pino y transportarlas a los centros de procesamiento, lo cual es problemático en el terreno montañoso de Himachal Pradesh.
“Creemos que la creación de pequeñas instalaciones de granulación o fabricación de briquetas repartidas por todo el mundo es la opción más rentable y es importante para los medios de vida locales”, dice.
A través de muchos estudios y pruebas, IIT-Mandi ha desarrollado un método para triturar y comprimir agujas de pino para producir briquetas limpias, densas y fáciles de manejar que tienen una gran demanda como combustible, explica Kashyap, y agrega que estaba pendiente una solicitud de patente.
Más información:
Sandip Mandal et al., Obtención de combustible a partir de agujas de pino por pirólisis, carbonización y fabricación de briquetas y su potencial para las emisiones de gases de efecto invernadero, Aprendizaje actual (2023). DOI: 10.18520/cs/v124/i10/1201-1210. www.currentscience.ac.in/Volumes/124/10/1210.pdf
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