Otros diez años, eso es aproximadamente cuánto tiempo la silvicultura sostenible será capaz de satisfacer la creciente demanda de madera. En Alemania y Europa, por lo tanto, se están discutiendo nuevos conceptos para un uso industrial más responsable y eficiente de las energías renovables, pero aún asírecursos limitados de madera. Los investigadores de la Universidad Técnica de Munich TUM están utilizando datos de un proyecto de investigación europeo para analizar la eficiencia potencial del uso múltiple entre la extracción y la combustión de madera.
¿El uso en cascada de la madera realmente conduce a una mayor eficiencia de los recursos? Por ejemplo, si la madera en bruto se usa por primera vez para hacer elementos de construcción, luego los listones para una mesa, y finalmente se astilla y se convierte en aglomerado antes de ser quemado para obtener energía en un¿Para responder a esta pregunta, Michael Risse y los profesores Gabriele Weber-Blaschke y Klaus Richter de la Cátedra de Ciencias de la Madera en TUM se propusieron encontrar métodos de evaluación adecuados.
Un sistema en cascada compuesto por muchos proveedores, fabricantes y usuarios es complejo y costoso. Los flujos de material dentro y entre los pasos en cascada son numerosos y están entrelazados. Como teoría, el concepto se ha descrito durante años y también se ha demostrado científicamentepara ahorrar recursos fósiles, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y aumentar la creación de valor. Pero hasta ahora, aún no se ha realizado un examen específico de la eficiencia de los recursos. Dado que la generación biológica de madera difiere fundamentalmente de la producción de materias primas sintéticas, es importante examinar sien qué medida el uso en cascada de materias primas renovables vale la pena en términos de eficiencia.
Para dar cuenta de los rasgos característicos del uso en cascada, el investigador de la madera Michael Risse aplicó el enfoque holístico del ciclo de vida y analizó la exergía de todos los materiales utilizados, los procesos de reciclaje interno y el consumo de otros recursos primarios, como el bosqueáreas de tierra requeridas. Exergy se refiere al porcentaje de energía que se puede convertir en trabajo.
Ahorro principalmente al inicio de la cadena de producción
En dos escenarios, los investigadores de TUM compararon el camino de una tonelada métrica de chatarra con la provisión de las mismas funciones utilizando madera fresca. En el primer escenario, la madera recuperada se procesó inicialmente en madera aserrada y luego dos veces más enaglomerado en un sistema en cascada. En el escenario de referencia, se fabricaron los mismos productos, pero esta vez de madera fresca.
El resultado: en el uso en cascada, la madera se utiliza de manera significativamente más eficiente a una tasa del 46 por ciento, en comparación con el uso individual al 21 por ciento. Los mayores ahorros se logran al comienzo de la cadena de producción debido al uso reducido de frescomadera, que a su vez reduce el área de tierra forestal requerida. El uso en cascada sigue siendo más eficiente durante el procesamiento posterior de la madera, pero en un grado significativamente menor. En ambos escenarios, la producción de aglomerado consume la mayor cantidad de recursos, particularmente el proceso de secadoy pegar
Procesamiento eficiente en recursos aún en su infancia
En el uso industrial del mundo real, el uso en cascada aún está en pañales, ya que los procesos logísticos necesarios y la tecnología de proceso adaptada aún no están disponibles. Además: "La utilización energética todavía tiene prioridad sobre el uso material de la madera", lamentó el profesor KlausRichter, quien ocupa la presidencia. Casi la mitad de las 60 millones de toneladas métricas de madera forestal que se cosechan cada año se utilizan para generar energía, ya sea directamente o dentro de procesos industriales. La Ley Alemana de Fuentes de Energía Renovable EEG todavía fomenta ese uso hasta 2019,por ejemplo, subsidiando la generación de calor a partir de energía de la madera con tarifas de alimentación o otorgando subsidios de inversión para instalaciones de calefacción como sistemas de calefacción de pellets o astillas de madera. Este incentivo unilateral ya fue criticado en el informe integral de protección climática para la agricultura ysilvicultura realizada en 2016, a la que también contribuyeron los empleados de la Cátedra de Wood Science.
Hoy, solo un tercio de la madera recuperada generada en Alemania se está convirtiendo en aglomerado; según Richter, aproximadamente siete millones de toneladas métricas terminan quemándose directamente para generar calor y electricidad en las centrales eléctricas. Para el científico de la madera,esto es al menos un paso muy poco. Él y su equipo de investigadores abogan por un uso más intensivo del material de la madera: "En el mediano plazo, necesitamos utilizar la madera de manera más eficiente, es decir, varias veces como material, antes de quemar oconvertirlo en gránulos. Sus propiedades materiales no se interponen en el uso en cascada. Sin embargo, el procesamiento y el uso de la madera deben adaptarse desde un punto de vista conceptual y de planificación para que el uso múltiple se convierta en realidad ".
Según el candidato a doctorado Michael Risse, los análisis adicionales en el contexto del uso en cascada también son esenciales: "Por ejemplo, durante el análisis de eficiencia, la escasez de los recursos naturales primarios individuales también debe tenerse en cuenta".El estudio publicado no toma en cuenta lo que se llama el 'efecto de sustitución', que constituye otro argumento importante para el uso en cascada: "El uso de productos de madera ayuda a evitar las emisiones de gases de efecto invernadero que resultan durante la producción de productos no madereros como el aceroo concreto, y eso se aplica por igual para cada etapa adicional en cascada ", explicó el profesor Richter." Además, la madera es el único material que almacena carbono, durante todo su ciclo de vida ".
De esta forma, el carbono unido durante el crecimiento del árbol se elimina de la atmósfera y solo se libera nuevamente al final de la cascada, lo que debería durar el mayor tiempo posible ". Sin embargo, los análisis teóricos por sí solos no reducirán"Necesitamos la acción de los responsables políticos y de la industria", enfatizó Richter.
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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