BRIQUETAS DE CARBON VEGETAL

El transporte y el manipuleo del carbón vegetal produce carbonilla fina que puede alcanzar el 10%, en peso, en la mejor de las circunstancias, y el 20% o más, en el peor de los casos. Cuanto más el carbón vegetal viene manipuleado y cuantas más son las etapas de transporte, tanta más carbonilla será producida.

11.1 Propiedades de la carbonilla

La carbonilla fina tiene una pureza muy inferior a la del carbón vegetal en pedazos. La carbonilla contiene, aparte del carbón vegetal, fragmentos, arena mineral y arcilla, recogidos del suelo, y de la superficie de la madera y corteza. La carbonilla pulverizada fina producida de la corteza, ramitas y hojas tiene un contenido de ceniza mayor que el carbón vegetal normal de la madera. La mayor parte de este material indeseado con alto contenido de cenizas, puede ser separado tamizando la carbonilla y descartando el material de menor tamaño, que pasa p. ej. la malla de 2 a 4 mm. Ente material fino puede aun contener más del 50% de carbón vegetal según su grado de contaminación pero, sin embargo, es difícil hallarle utilizaciones. El material retenido sobre el tamiz consistirá mayormente en pedazos de buen carbón vegetal y, una vez machacado, puede ser aglomerado. La carbonilla fina no puede ser quemada con los sencillos métodos corrientes de quemar el carbón, por lo que son más o menos invendibles. Pero si las carbonillas pudieran ser totalmente usadas, la producción global del carbón vegetal aumentaría de un 10 a 20%. El aglomerado en briqueta - o sea, convertir la carbonilla fina en trozos de carbón - parece ser la contestación obvia. Desafortunadamente, la experiencia ha demostrado hasta ahora que, si bien es técnicamente posible hacer briquetas con carbonilla, los aspectos económicos generalmente no favorecen, a menos que el precio del carbón en trozos sea muy alto y se obtenga carbonilla a un costo muy bajo o regalado.

11.2 Métodos de aglomeración

Para aglomerar en briquetas es necesario un adhesivo que se mezcle con la carbonilla, una prensa para formar un bloque o briqueta que luego será pasado por un horno de secado, para curarlo o asentarlo, evaporando el agua para que dicho bloque resulte suficientemente resistente para ser usado en los mismos equipos de combustión del pedazo normal de carbón vegetal.

El carbón vegetal es un material que carece totalmente de plasticidad y necesita por lo tanto del agregado de una substancia pegajosa o aglomerante para que se pueda formar el bloque. El adhesivo deberá preferentemente ser combustible, si bien puede adaptarse un adhesivo incombustible, efectivo a bajas concentraciones. Se prefiere el almidón por ser combustible, si bien es comúnmente caro. Son aptas las arcillas muy plásticas, siempre que no se las emplee con más del 15%.

Han sido empleados, también, el alquitrán y el betún de la destilación de carbón o de las retortas de carbón vegetal para briquetas de uso especial, pero tienen que ser carbonizados de nuevo, antes del empleo, para poder aglomerar correctamente; resultan de buena calidad pero de producción cara.

La prensa para hacer las briquetas debe ser bien proyectada, de construcción sólida y capaz de aglomerar la mezcla de carbón y adhesivo en forma adecuada para su manipuleo durante el proceso del curado o secado. La producción de briquetas debe justificar el costo de la inversión y del funcionamiento de la máquina. Las máquinas para fabricar briquetas de carbón vegetal son, por lo general, máquinas de precisión costosas, capaces de una gran producción. Se han empleado prensas para hacer ladrillos, pero parece que para este objeto no hay máquinas comercialmente efectivas a un precio realmente bajo. El carbón vegetal es bastante abrasivo, por lo que los equipos para separar la carbonilla, moler, mezclarla con adhesivo, aglomerar, etc., deben ser resistentes al desgaste y bien diseñados

Como se ha dicho, muchos son los adhesivos que se han ensayado, pero el almidón es el más común y efectivo, siendo adecuado en alrededor del 4-8%, amasando una pasta con agua caliente. Primero, la carbonilla se seca y se tamiza. La carbonilla muy fina se rechaza y la grande se muele. Este polvo se mezcla con la pasta de almidón pasándola a la prensa para el aglomerado. Las briquetas se secan en un horno continuo a alrededor de 80° C. El almidón se asienta con la pérdida del agua, ligando el carbón en trozos que pueden ser manipuleados y quemados igual que el común pedazo de carbón vegetal en hornillos o parrillas caseras. Por lo general las briquetas no son aptas para el uso como carbón vegetal industrial en los altos hornos y cúpulas de fundición, puesto que la adhesión se desintegra al mínimo calentamiento. Por este motivo, para producir briquetas metalúrgicas de carbón vegetal, con suficiente resistencia al desmenuzado, se necesitarán bloques ligados con alquitrán o betún que serán luego carbonizados en carboneras. El costo es demasiado elevado en la mayoría de los países, como para que el proceso encuentre aplicación industrial.

Durante su fabricación, para tener un producto más aceptable, pueden agregarse substancias que ayuden la combustión de las briquetas, como ceras, nitrato de sodio y otros. También, para reducir el costo de la briqueta, pueden mezclarse con la carbonilla, arcilla como adhesivo, sílice y otros. Esto por supuesto baja el valor calorífico y constituye una forma de adulteración por la que el consumidor paga, si bien podría afirmarse que la combustión mejora. Pero las briquetas bien hechas constituyen un producto aceptable y conveniente. La virtual ausencia de material fino y polvo, y su uniformidad las hacen atractivas para parrilladas. Cuando el mercado tiene altos precios se venden generalmente a casi el mismo costo por kg que el carbón vegetal en trozos, y tienen más o menos el mismo calor calorífico de un carbón vegetal comercial con el 10-15% (de contenido de humedad.

Mayormente en los países desarrollados se encuentran exitosas fabricaciones de briquetas. Un ejemplo es la industria que se basa sobre la carbonización del aserrín y corteza, en el sur de los EE.UU. de N.A. empleando hornos de fundición, rotativos-múltiples, que producen quizás entre 20 Y 50 ton de carbonilla fina por día. Este carbón vegetal, una vez aglomerado, destinado a las parrilladas, puede venderse en los despachos al Por menor. Los gases del horno se queman para producir vapor para fuerza eléctrica, transformando por lo tanto el desperdicio de aserrín y corteza en dos productos útiles, energía eléctrica y briquetas de carbón vegetal. Al mismo tiempo se reducen al mínimo los problemas de la contaminación del aire y de la eliminación de desperdicios.

11.3 Aspectos económicas de la fabricación de briquetas

El costo de la fabricación de briquetas depende fundamentalmente de tres factores: el costo de la carbonilla fina entregada sobre la planta lista para ser procesada, el costo del adhesivo y los costos de capital. Las carbonillas que normalmente tienen poco valor, para justificar la inversión en una planta de briquetas son tratadas con un valor cero. Ello sin embargo no es cierto porque para abastecer la plancha con carbonilla desde su fuente, alta cercana, se gasta dinero. Si no toda la carbonilla deriva de recuperaciones manejadas por la industria de briquetas, se hallará que el precio de la carbonilla aumenta regularmente apenas las briquetas aparecen en el mercado. El adhesivo preferido es el almidón, que es un alimento que cuesta alrededor de diez o más veces el costa del carbón vegetal bruto en trozos al costado del horno. Por lo tanto, ya que se necesita agregar del 4 al 8% a la carbonilla, para hacer las briquetas de almidón resulta ser un rubro muy importante de costo. Las fabricaciones exitosas de briquetas, como las que funcionan en los Estados Unidos y en otros países desarrollados, dependen de la coincidencia favorable de factores que generalmente no se presenta en los países en vía de desarrollo, y que son:

- Un mercado establecido para combustible casero tipo parrillada de alto precio.
- Capacidad de producir carbonilla fina para briquetas a un costo muy bajo, cerca de los principales mercados y en volúmenes estables durante todo el año.
- Un volumen elevado de ventas apropiado para absorber la producción potencial de la planta.
- Suficiente capital para buen equipo y mano de obra hábil para el funcionamiento y la manutención.
- Un método adecuado de mercadeo, empaque y de distribución que permita al producto alcanzar adecuada penetración en el mercado a precios satisfactorios.

Se puede decir en general, y esto está respaldado por la falta de fabricación exitosa en el mundo en desarrollo que, es mejor concentrar la atención en la producción eficiente de carbón vegetal a partir de la leña esforzándose en obtener el máximo rendimiento de la conversión y una mínima generación de carbonilla, manipuleando correctamente el producto. Además, la producción que usa sencillas carboneras de ladrillo, pide pocas componentes de importación, mientras que las maquinarias para hacer briquetas ron normalmente rubros importados costosos. Los costos de capital se transforman en un drenaje de la rentabilidad, a menos que se pueda mantener la planta de briquetas funcionando todo el año y en plena capacidad de producción.

11.4 Fabricación de briquetas como industria casera

No hay duda que la carbonilla no usada es un desperdicio de recursos y un operador despierto estará siempre en la búsqueda de una salida económico para ella. Desafortunadamente, no hay medios sencillos, realmente satisfactorios para fabricar briquetas en un nivel de pequeña industria. Se puede con medios primitivos prensar la carbonilla mezclada con pasta de almidón o arcilla en un molde y secarla. Se hacen estas tortas de carbón vegetal en muchos países, pero su éxito depende de poner a disposición de los hogares, carbonilla a precios muy bajos, lo que normalmente no es posible, puesto que carbonilla se encuentra en cantidades sólo cerca de los centros de producción y no en las ciudades donde se dispone, para obtener el producto de la mano de obra familiar no pagada. Pero, a pesar de la dificultad, deben estudiarse con cuidado este tipo de oportunidades, en el interés de la economía energética nacional global.

11.5 Uso de carbonilla sin aglomerar

La carbonilla fina, cuándo es disponible en grandes cantidades, tiene empleos industriales. Desafortunadamente, la actual falta de infraestructura industrial, allí donde por lo general se fabrica el carbón vegetal en el mundo en desarrollo, impide emplear la carbonilla de esta manera. Los principales usos industriales de la carbonilla son como combustibles en las operaciones metalúrgica y de calcinación. Por ejemplo, en la fabricación de hierro con carbón vegetal, la carbonilla puede ser inyectada en la base del alto horno con la ráfaga de aire.

Alrededor del 5% del carbón vegetal total puede ser inyectado de esta manera. Los altas hornos con carbón vegetal de Wundowie, Australia, podían de esta manera usar toda su carbonilla. La carbonilla es excelente para la producción de "sinter" o sea hierro fundido parcialmente reducido, para proporcionar una ali- de gran calidad a los altos hornos. Se trata de una de las mejores maneras de usar la carbonilla, ya que la cantidad que puede emplearse no está limitada a un porcentaje del total, como es el caso de la inyección en la base del alto horno (1, 22). La sinderización con carbonilla se hace en Argentina y en Brasil. Carbón pulverizado fino y en pedazos puede quemarse en los hornos rotativos que producen cemento calcinado y bauxita de calcio. Estas plantas de cemento que operan en Kenia y en Guyana están experimentando carbonilla pulverizada para la calcinación de la bauxita.

A pesar de estas posibilidades, queda el hecho que, para el típico productor de carbón vegetal, es mejor limitar la producción de carbonilla a un mínimo, ajustándose a buenas técnicas de producción de carbón vegetal, más que en invertir dinero en una producción marginalmente económica de madera de plantaciones o de bosques naturales, y de usar esta madera para ampliar la producción rentable de carbón vegetal.