Ventajas y desventajas técnico-económicas de distintos métodos de secado de leña

Abstract

La madera es un material lignocelulósico y uno de los principales energéticos utilizados a nivel nacional para calefacción, pero un mercado poco regulado genera la comercialización de esta con altos contenidos de humedad, esto afecta reduciendo su poder calorífico y aumentando la emisión de material particulado, lo cual ha provocado eventos de contaminación crítica en ciudades de la zona sur del país, este problema es la principal motivación para la realización de este trabajo.

El objetivo final de este trabajo es poder identificar ventajas y desventajas técnico-económicas en diferentes métodos de secado de leña. Para cumplir con esto se realiza una investigación sobre el estado del arte y se identifican los métodos de secado natural, natural forzado, convencional y solar como los aplicables para el secado de leña, se identifica la infraestructura necesaria para cada uno de los procesos de secado seleccionados y se selecciona el modelo de secado de leña que permita relacionar la temperatura y humedad relativa del proceso para obtener resultados estimativos de los tiempos necesarios para completar el secado de la leña.

En base a los métodos de secado seleccionados se describe el modelo a utilizar para estimar los tiempos de secado, en este estudio se opta por el uso del modelo propuesto por Simpson and Tschernitz, este modelo indica que el cambio en el contenido de humedad de la madera M con respecto al tiempo t es proporcional a la distancia a la que se encuentra la madera del contenido de humedad de equilibrio Meq, y esta humedad de equilibrio es proporcional a la temperatura y humedad del proceso.

Posteriormente, se entregan las tablas con los resultados del modelo para el caso del secado natural, natural forzado, convencional y solar. Los resultados obtenidos son que el proceso de secado dura entre los 6 a 9 meses para el secado natural, 4 a 8 meses para el secado natural forzado, 3 a 8 meses para el secado solar y de 5 a 6 días para el secado convencional. Para cada uno de estos se entregan los gráficos de evolución del contenido de humedad en la madera en función de los días del proceso, se analizan las curvas y se comparan entre sí. Luego se entregan estimaciones de los costos de los métodos de secado en función a estándares de la industria y se obtienen resultados de TIR entre 16% a 38% lo cual indica la rentabilidad de estos procesos.

Finalmente se identifican las ventajas y desventajas de los métodos de secado y las principales conclusiones son que se completó el objetivo de este estudio al aplicar un modelo de secado para obtener las curvas de secado y realizar el análisis de estas, además se pudo entregar una estimación de los resultados económicos para cada método estudiado lo cual permite concluir sobre cuál es el más rentable (secado convencional) y cual es el menos rentable (secado solar).