Química

Poder calorífico

Publicado por Mónica González

El poder calorífico se define como la cantidad de energía en la forma de calor liberada por la  combustión  de una unidad de masa de la madera (JARA, 1989). En el Sistema Internacional el poder calorífico es expresado  en joules por gramo o kilojoules por quilo, pero puede ser expresado  en  calorías por gramo o kilocalorías por kilogramo,  según  BRIANE & DOAT (1985).

El poder calorífico se divide  en superior e inferior. El poder calorífico superior es aquél  en el cual  la combustión  se lleva a cabo a volumen  constante y en el que el agua formada durante la combustión  es  condensada y el calor que se deriva  de esta condensación  es  recuperado (BRIANE & DOAT, 1985).

El poder calorífico inferior es la energía  efectivamente disponible por unidad de masa de combustible  después de deducir las pérdidas con la evaporación del agua (JARA, 1989).

Tenor de humedad

Según  Earl (1975), citado por CUNHA et al. (1989), es importante que el tenor de humedad  de la madera para ser utilizada como combustible  sea reducido, reduciéndose la gestión y el costo del transporte, agregándole  valor al combustible.

El  contenido de la humedad máximo en que una madera puede ser quemada en el horno es alrededor  de 65% a 70% en base húmeda.  Debido a la existencia de esa humedad, es  inevitable que ocurra una pérdida de calor en los gases de combustión  en  forma de vapor de agua, ya que la humedad  de la madera se evapora y  absorbe  energía en combustión.  La cantidad máxima de agua que la madera puede contener para entrar en combustión  ha sido calculada en aproximadamente 65% en la base húmeda (el resto representa el material sólido). Por lo tanto, madera muy  húmeda, con  tenor  de humedad superior a este límite, necesita calorías de origen externa para secar y entrar en combustión  (Ince, 1980, citado por CUNHA et al., 1989; JARA, 1989).

Según  CUNHA et al. (1989), cuanto mayor el contenido  de humedad  de la  madera, menor es  su poder de combustión,  debido al  proceso de evaporación  de la humedad,  lo cual absorbe energía en combustión.

Constitución química

Tillman (1978), citado por CUNHA et al. (1989), considera que la estructura física no es  un importante parámetro en la determinación  del valor energético de las maderas, pero la composición  química es de importancia crítica.

Freitas (1977), citado por CUNHA et al. (1989), relata que la variación  en la composición  química, dimensiones, forma y disposición  de los elementos anatómicos y  la presencia  de extraíbles  implica  una  diferenciación  en las características energéticas de varias maderas.

Según JARA (1989), el poder calorífico superior de la madera, además  de la  humedad,  está muy  influenciado por la constitución  química de la  madera, principalmente la lignina y extraíbles  (resinas, aceites-resinas, materias grasas, aceites, etc.).  De esta manera, las coníferas que presentan un contenido de resinas y lignina mayor que las latifoliadas  ostentan por consiguiente  un  mayor poder calorífico superior, que varía también según la parte del árbol  que esté en combustión  (corteza, nudos, ramas, madera del tronco).

Browning (1963), citado por CUNHA et al. (1989) asegura  que el poder calorífico es más alto cuanto  mayor sea el tenor de lignina y extraíbles, porque  contienen  menos oxígeno que los polisacáridos  presentes en la  holocelulosa  (celulosa  y  hemicelulosa).

Colet (1955), citado por BRITO & BARRICHELO (1977) al estudiar una serie de maderas, demostró que la cantidad de carbono fijo, fornecida por la unidad  de madera puesta en el horno es  función  del  porcentaje  de lignina de la madera. El  autor todavía afirma que el  tenor de celulosa  de la  madera no tiene relación  definida con la cantidad de carbono fijo retenida.

Masa específica

La masa específica es uno de los  principales  índices de calidad  de la madera  y, según Brasil (1972), citado por VALE (2000a), los métodos que se basan  en la  masa específica básica, son los que más  satisfactoriamente miden  la cantidad de substancia madera por unidad de volumen.

Según CUNHA et al. (1989), no  hay  correlación  entre densidad  básica y el poder calorífico. Sin embargo, en relación  al  volumen  de madera que se quemará la densidad se relaciona positivamente con el contenido calórico de la madera, estimulando el interés de maderas  pesadas para la quema.

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