El libro es el resultado de la investigación: Caracterización de residuos generados en la cadena productiva del sector maderero para su aprovechamiento con isómero SIGP 19933 de 2015 financiado por SENNOVA: el Sistema de Investigación y desarrollo tecnológico del SENA. De esta manera el libro compila los principales resultados obtenidos en el proyecto, el cual buscaba brindar una solución a la gran disponibilidad de residuos madereros que existe en la actualidad en Colombia. Por esta razón el texto impulsa la búsqueda de sistemas de producción sostenibles que apunten a convertir los desechos de maderas en productos valiosos para diferentes sectores económicos del país, comprendiendo además las características principales que componen a diferentes especies de maderas, enfocados en tres especies maderables que predominan en la industria colombiana como son la Tetocna grandis o Teca, el Pinus Pátula o Pino y la Acacia mangium o Acacia, caracterizando sus residuos e identificando sus contenidos fisicos, químicos y térmicos para valorar diferentes aplicaciones que permitan generar un valor agregado a los residuos actuales, que pueden estar entre el 40-60% del total de la madera aserrada.
Resumen
La gran disponibilidad de residuos madereros que hoy tiene Colombia es un importante motor que impulsa la búsqueda de sistemas de producción sostenibles que apunten a convertir estos desechos en productos valiosos para diferentes sectores económicos del país. Este libro expone las características principales de las tres especies de maderas que predominan en la industria nacional (Tectona grandis o Teca, el Pinus patula o Pino y la Acacia mangium), caracteriza sus residuos e identifica su potencial en términos físicos, químicos y térmicos; esto último, con el fin de darle un valor agregado que haría posibles otros usos.
La madera caracterizada estuvo delimitada por parte interna (compuesta de albura y duramen) y parte externa o corteza; los resultados de ambasfueron diferenciados. Dentro de los análisis físicos realizados se incluye la
determinación de la densidad, el pH y la humedad. Los análisis químicos comprenden el análisis último, próximo, lignocelulósicos y extractivos. Para realizar el análisis térmico se realizó evaluación del poder calorífico, ensayos
de torrefacción, gasificación y reactividad a unas muestras seleccionadas.
Los desechos de maderas pueden tener muchos usos: producción de biochar, syngas o bioaceite (aplicación energética), elaboración de biobulpa de papel y textil (aplicación biotecnológica), elaboración de bioadsorbentes y resinas, y otros usos como la elaboración de tableros de partículas, fibras o alistonados, desarrollo de materiales compuestos, compostaje, pellets, carbón activado, entre otros.
En los primeros tres capítulos del libro se exponen la cuantificación de los residuos madereros, la selección de las maderas por evaluar y las generalidades de las tres maderas seleccionadas. En los Capítulos 4, 5 y 6 se describen con profundidad las aplicaciones identificadas aplicables a los residuos de madera. En el Capítulo 7 se presenta la metodología de caracterización usada para las especies maderables seleccionadas. Finalmente, en el Capítulo 8 se abordan los resultados de la caracterización y la valorización de posibles aplicaciones para aprovechar los residuos de las respectivas maderas.
Este libro fue desarrollado para brindarle, principalmente al sector industrial maderero, un conocimiento más profundo sobre el manejo de los residuos obtenidos en la transformación primaria y secundaria de la madera, y
sobre las diferentes opciones tecnológicas para su aprovechamiento. Esto permite generar un panorama claro acerca del potencial energético y biotecnológico de estos residuos y de su protagonismo como fuente sostenible; además, puede ser de interés para el sector educativo por su contribución futura a la recuperación de desechos de maderas.
Al final, el lector comprenderá que la gran disponibilidad de los residuos madereros de la que goza Colombia impulsa la búsqueda de aplicaciones alternativas sostenibles que apunten a convertir los residuos sin valor en materias primas valiosas para diversos sectores de la economía. Así mismo, el lector entenderá que la elección de una aplicación en particular depende principalmente de propiedades físico-químicas de la madera, requisitos del producto final, normas ambientales, condiciones económicas y factores específicos de la empresa.
Por otro lado, vale advertir que la heterogeneidad de la madera (consecuencia de la variabilidad climática, condiciones del suelo, la edad del árbol e, incluso, condiciones de transporte y almacenamiento y prácticas de cultivo y recolección), la disponibilidad del recurso en el país y su valor competitivo con respecto a otras materias primas limitan en cierta medida el uso de una especie maderable específica.
Introducción
Este libro presenta un acercamiento a diferentes aplicaciones que pueden llevarse a cabo a partir de los residuos generados en los procesos de transformación primaria y secundaria de la madera. En estos procesos se generan desperdicios que pueden oscilar entre el 40% y el 60% del total de la madera aserrada; de aquí la importancia de recuperar dichos residuos y usarlos en productos de mayor valor agregado para la industria maderera: aplicaciones energéticas y biotecnológicas, y convencionales como los tableros, el carbón activado, el compostaje, entre otros. Las valoraciones se hacen mediante un análisis de los resultados obtenidos de las caracterizaciones físicas, químicas y térmicas que se llevan a cabo en diferentes especies maderables.
El potencial energético mediante el procesamiento y utilización de residuos maderables fue estudiado con el fin de conocer el panorama y las expectativas de diversas aplicaciones frente a la necesidad de desarrollar nuevas formas de producción de energía renovable y sostenible, y, así, apuntar a su inclusión en más actividades económicas, comerciales e industriales, y en los diferentes sectores con una producción más limpia y eficiente.
En lo que respecta a las pulpas celulósicas, la inclusión de especies maderables que comúnmente no se emplean para dicho propósito (con la ayuda de una nueva herramienta biotecnológica como los hongos y sus procesos naturales) facilita, a su vez, su uso en un proceso industrial eficiente y eficaz, que no solo permite disminuir el consumo de químicos, lo que genera beneficios ambientales y económicos, sino que también permite una mayor refinación en los procesos y en el producto final gracias al uso de un agente con una tarea específica en la remoción de las hemicelulosas.
Por otro lado, el aprovechamiento de los compuestos químicos conocidos como taninos, presentes principalmente en las cortezas de los árboles, ha tenido un gran auge en los últimos tiempos para la sustitución de las resinas fenólicas formaldehido, presentes en la gran mayoría de los adhesivos, con el objetivo de obtener productos menos contaminantes y menos peligrosos para la salud humana; además, se usan en procesos de tratamientos de aguas, o biorremediación, para eliminar compuestos tóxicos de una manera ambientalmente amigable.
Así mismo, se evalúa el potencial de recuperación de otros productos de alto consumo en la industria a partir de la recuperación de los desechos de maderas, como lo son los materiales compuestos, el compostaje, los pellets y los carbones.
Las aplicaciones evaluadas en este libro, solo constituyen un abrebocas a los múltiples usos que les dan valor agregado a los residuos madereros y se presentan como nuevas oportunidades para trabajos a diferentes escalas, siempre en búsqueda de mejoras y optimizaciones tanto biotecnológicas como de procesos. Las especies madereras que se van a estudiar incluyen la Tectona grandis o Teca, el Pinus patula o Pino y la Acacia mangium, escogidas por la viabilidad que poseen respecto a la sostenibilidad, disponibilidad, accesibilidad y que impacta directamente en la productividad de los diferentes sectores industriales, principalmente enfocado en la industria del mobiliario en Colombia.
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