La madera como recurso. Notas de un estufero

El invierno nos invita a cobijarnos cerca del fuego. Pablo Kulbaba, constructor de estufas de la zona de Chascomús nos ayuda a conocer aspectos básicos del uso de la leña y la eficiencia de la combustión. 

 

La madera como combustible representa un recurso renovable en el contexto rural, y en el urbano también, en tanto se aprovechen los restos de poda. Sin embargo, entre la fuente de combustible (el árbol en pie) y el dispositivo donde sucederá la combustión (horno, estufa, cocina, retorta, otros) siempre hay un recurso muy escaso, que es el tiempo de las personas. Y ese tiempo es aún más escaso si se trata de un establecimiento agrícola familiar. Esta escasez de tiempo es una de las justificaciones de más peso a la hora de buscar la eficiencia energética en los dispositivos a leña. 

Enumerando los condicionantes de la eficiencia general en un un proceso de conversión termoquímica de la madera:

-Desde el dispositivo:

-El diseño de la cámara de combustión

-El diseño de la superficie de intercambio de calor (para calefacción o para procesos)

-Desde el combustible:

-El tamaño de la leña

-El contenido de humedad de la leña

-La especie de árbol de la que proviene la leña. 

-Desde el proceso:

-La cantidad de tiempo de operación que se requiere por parte del usuario.

-La cantidad de intervenciones de limpieza y mantenimiento del dispositivo.

-El grado de procesamiento que requiere la leña. 

 

Esta nota entonces se enfoca en el combustible y su acondicionamiento. 

 

La combustión de la madera.

Una manera de explicar el proceso de combustión de la madera, es comparándolo con un viaje que tiene diferentes estaciones, en diferentes temperaturas:

La estación de partida sucede a temperatura ambiente. Se parte de un pedazo de madera. Estimemos un Kg de árbol. Si ese kg de árbol es recién cortado, tendrá una humedad rondando el 50%. Es decir, tendremos 0,5 Kg de madera y 0,5 Kg de agua. Si esa madera fue estacionada al menos un verano y esto sucedió recibiendo la radiación solar y sin que le impacte la lluvia o el rocío, se puede lograr una humedad del 10-15%

La siguiente estación sucede a los 100ºC. A esa temperatura se termina de calentar y evaporar toda el agua contenida en la madera. Hasta este punto, el trozo de madera fue endotérmico: Uno tuvo que aportarle calor. 

A 250ºC sucede lo primero de interés para la combustión. Se emiten desde la madera Componentes Orgánicos Volátiles (VOCs de aquí en más). Se trata de sustancias que son vapores, gases y partículas sólidas. Todas ellas combustibles. Pero todavía en este punto no se combustionan. 

Recién a los 600ºC se logra la combustión de los VOCs, y aquí yace el secreto de los dispositivos de combustión eficiente. Sólo logrando estos 600ºC se logrará quemar la totalidad de la energía contenida en la madera y esto implicará que podremos alcanzar temperaturas del orden de los 1000ºC

De no lograr la temperatura de combustión de los VOCs, nuestro dispositivo estará desperdiciando alrededor de la mitad de la energía contenida en la madera. Es como si uno tuviera un auto y por cada $1000 que cada uno carga de combustible, $500 se van por un agujero en el tanque de nafta. Nadie conservaría un auto con ese tipo de desperfecto. Sin embargo, las estufas de combustión lenta nos llevan a ese desperdicio. Una segunda contra de la combustión incompleta es que las emanaciones incluyen monóxido de carbono (CO) que es venenoso, y los mismos VOCs. Así, cualquier dispositivo que queme madera de manera eficiente, necesitará hacerlo a alta temperatura, y para esto es necesario no extraerle calor al fuego. Es por esto que una estufa metálica sin aislación en su cámara de combustión (cualquier salamandra) padecerá esta deficiencia, condenando a su usuario a hachar al menos el doble de leña que la necesaria para un dispositivo de combustión eficiente. 

El viaje de la combustión sigue con el carbón, que es el resto que queda de la madera una vez que se le extrajeron todos los VOCs. Este carbón puede arder también, y se lo reconocerá por una llama azul. 

La estación de llegada son las cenizas. Todos los minerales que no se pudieron quemar, y que no fueron arrastrados con el torrente de gases de la combustión  se acumulan en el piso de la caja de fuego, o en el cenicero. Y serán removidos cada tanto. Usualmente de manera semanal. Si el combustible utilizado fue madera virgen, habrá una utilidad regenerativa para esta ceniza, usualmente volviendo a la huerta de manera directa en polvo, o en algún preparado “restrepiano” campesino, cerrando así el ciclo de nutrientes. 

La naturaleza no tiene residuos en sus ciclos. Tampoco deberíamos nosotros en nuestros procesos. 

 

Pablo Kulbaba

pablokulbaba@gmail.com

www.hacono.com