Energía y sustancias químicas derivadas de la madera

Combustibles primarios Fuente de energía Carbón bituminoso Petróleo combustible Gas natural Madera seca* (Btu/Kg) 28.600

39.600

40.700

18.920

* Energía consumida durante el secado 9.350 Btu/Kg

Fuentes alternas de energía • Energía nuclear • energía solar • desperdicios urbanos • residuos forestales

Energía y combustibles derivados de la madera • Combustión directa • Sacarificación fermentación • descomposición térmica • Licuefacción termodinámica

Combustión directa de la madera • Ventajas – recurso renovable – libera la misma cantidad de CO 2 recientemente almacenado – bajo contenido de azufre • Desventajas – Menor poder calórico – mayores costos de instalación y almacenamiento

Sacarificación-fermentación • Procesos de descomposición o hidrólisis – Proceso Scholler: cocción rendimiento: 170 litros de etanol de 190º/tonelada de madera – Proceso Madison (Forest Products Laboratory): rendimiento: 222 litros de etanol /tonelada de madera • Proceso de fermentación (hongos) – levadura

Saccharomyces cereviciae

–

Trichoderma viride (

Army Natick Laboratories) – – – –

Thermocellum Gliocadium Zymomonas Candida utilis

(nuevas cepas*) (FLA)

Descomposición térmica de la madera • Procesos – carbonización – gasificación – destilación de la madera, destilación destructiva o pirólisis (trementina en maderas de pino; carbón en maderas duras) – destilación seca

Descomposición térmica de la madera Fuente Eficiencia Gas natural Desperdicio de madera 91% 51%

Descomposición térmica de la madera Rendimiento de los productos derivados de la destilación destructiva de 1 tonelada de madera dura seca (Fuente: USDA) Producto Carbón de madera Cantidad 270 Kg Gas no condensable* 150 m3 Alquitrán soluble 83,6 litros Brea Aceite de creosota Metanol Acetona 29,7 Kg 12,5 litros 11,8 litros 2,7 litros Alcohol alil cetonas Acetato de metilo Ácido acético 0,2 litros 0,8 litros 3,8 litros 45,5 litros * CO 2 , CO, CH 4, H 2.

y otros

Licuefacción termodinámica de la madera • Finalidad: producir un aceite en vez de un gas – Condiciones: alta presión, alta temperatura – materias primas: astillas de madera, H 2 (Gas sintético) o Singas

Licuefacción termodinámica de la madera • Procesos para producción de aceites – Planta piloto de Albany (Oregon), basado en experimentos de la oficina de Minas rendimiento: 220 litros de aceite/405 Kg de astillas de madera • Proceso para degradación de lignina o producción de fenoles escasos – Proceso Nouguchi (1955) – Proceso de la corporación Crown-Zellerbach rendimiento: 55-65% desventaja: separación de fenoles, incluso los pocos fenoles diferentes.

Producción de furfural a partir de la hemicelulosa • Hemicelulosa Pentosanos Furfural Alcohol Furfuril • Usos: Furfural: como solvente, en el refinamiento de resinas de la madera • Alcohol furfuril: aplicaciones de adhesivos y aglutinantes en hornos de fundición

Bibliografía • Young, R. 1991. Introducción a las ciencias forestales. México, Limusa. 636 p.

• Universidad de Antioquia. Jornada de Actualización en hongos 2005.