El bambú (Bambusa vulgaris) como materia prima para fabricación de Celulosa y otras aplicaciones - Ing. Forestal German Hugo Gutierrez Cespedes ...
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El bambú (Bambusa vulgaris)
como materia prima para
fabricación de Celulosa y otras
aplicaciones
Ing. Forestal German Hugo Gutierrez Cespedes
HISTORIA DEL PAPEL Acompañando el desarrollo de la inteligencia humana, las representaciones gráficas se fueron cada vez más complejas, pasando de este modo a significar ideas. Paralelamente, este desarrollo llevó al hombre a utilizar soportes más adecuados para las representaciones gráficas, donde la historia registra el uso de pastillas de barro cocido, tejidos de fibras diversas, papiros, pergaminos y, finalmente, el papel.
HISTORIA DEL PAPEL Papiro: tuvo su origen en Egipto. Son tiras extraídas de los tallos de una planta (Cyperus papyrus) de la familia de las ciperáceas muy abundante en las márgenes del Nilo. Tiene origen alrededor del año 3.000 A.C. Pergamino: hecho de pieles de animales, cuyo origen data del año 2.000 A.C. Las formas mejor acabadas de pergaminos (pieles curtidas) aparecieron alrededor de 200 A.C. Papel: tuvo su origen en China. Se atribuye a Ts'ai Lum (105 D.C.) la primacía de haber hecho papel por medio de la polpación de redes de pesca y de trapos. Después utilizó fibras vegetales (de bambú).
HISTORIA DEL PAPEL La técnica de producción de papel, que inicialmente fue monopolio chino, fue aprehendida por los árabes y pasó a ser fabricada en Bagdad alrededor del 795 D.C, difundido a Occidente por rutas bastante tortuosas. Los primeros molinos de papeles ubicados en Europa (Península Ibérica) datan de 1.094 (en Xativa) y 1.238 (en Capellades).
ESPECIES VEGETALES UTILIZADAS EN LA
PRODUCCIÓN DE PASTA CELULÓSICA
Tipo de Fibras Especie
Eucalyptus saligna Origen
Originarios de Australia y
Eucalyptus alba Tasmania
Eucalyptus teriticornis
Gmelina arborea Originario de Ásia
FIBRAS CORTAS
Acácia mearnsii Originario de Sudáfrica
Mimosa scabrella (Bracatinga) Especie nativa
Pinus elliottii Originários de los EUA y
Pinus taeda América Central (algunas
FIBRAS LARGAS originalmente llegaron de
Pinus caribaea Europa)
Pinus patula
Araucária augustifolia Especie nativa
Fuente: http://www.ciflorestas.com.br/arquivos/n_especies_geada_19928.jpg
Pinus radiata – Local: Monterrey, Mexico Fuente: https://www.britannica.com/media/full/460904/197308
Fuente: http://iba.org/images/shared/Biblioteca/IBA_RelatorioAnual2017.pdf
Fuente: https://www.ibisworld.com/media/price-of-wood-pulp/
Ancho Altura de la
Fibra Largura (mm)
(micras) Pared (micras)
Bambu 1,16 - 6,16 7,5 - 29,2 2,75 - 13,2
Eucalipto 0,70 - 1,40 11,0 - 24,8 2,0 - 8,0
Pinus 1,55 - 4,68 21,5 - 42,8 2,80 - 19,6
Fuente: SENAI - IPT (1981).No de Edad del
Especie Finalidad
cortes Plantio
1 3
Bambu
2 5
(Bambusa
Celulosa 3 7
vulgaris )
n.. n..
6 13
Celulosa 1 14
Pinus spp.
Serraria 1 20
1 6
Eucalipto Celulosa 2 13
spp. 3 21
Serraria 1 20
Araucária Serraria 1 45
Fuente: Resumo Público de certificação de Klabin s/a (2003).Fonte: Hidalgo-López, O. (2003). Bamboo: the gift of the gods. 1.ed. Bogotá, Colombia.
Fonte: INBAR RIFS.Transfer of technology models. High-yielding Bamboo Plantations for paper and pulp production
Bambusa vulgaris var. vulgaris
Origén y Distribución de Bambusa vulgaris -Se cree que B. vulgaris fue introducido en América latina en la época de la colonización, proveniente de Asia. -De amplia distribución en el trópico y subtrópico. - Es uno de los Bambúes mas utilizado y cultivado en el mundo.
• Fácil propagación vegetativa;
• Frecuencia de corte entre 2 y 3 años;
• Ausencia de renovación de la plantación (En el Brasil a más de 40 años se viene
cosechando con una frecuencia de 2 a 3 años)
• Rápido crecimiento después del corte;
• Alta resistencia a plagas;
• Ausencia de floración gregaria (floraciones y muerte de toda la población);
• Alta adaptabilidad a diferentes condiciones edafoclimáticas;
• Permite su consorcio con cultivos agrícolas de ciclo corto (maíz);
• Buena producción de Biomasa (15 a 20 ton/ha/año);
• Fibras medias y largas paras fabricación de celulosa;
• Producción de más de 200 litros de alcohol por ton de bambú;
• Elevado poder calorífico bruto de 4000kcal.kg-1 (Balduino Junior et al, 2016)
• Carbón vegetal con una densidad aparente de 0.418gcm-3 (Balduino Junior et al,
2016)
• Carbón activado con una capacidad máxima de adsorción de 374,75 mg.g-1
( Santana et al., 2018)Se desarrolla en diversos tipos de suelos, prefiriendo los arcillosos
Bambu con 2 meses después de cosechado
Bambu con 6 meses después de cosechado
Producción de Plantas de Bambús en
escala comercial
Vivero Forestal
Propagación del Bambú
• Los plantíos comerciales requieren de una gran
disponibilidad de plantulas homogéneas, libres de
enfermedad y con alta capacidad de producción.Início de la producción de plantulas por estacas (25 dias)
Bambusa vulgarisPlantulas con 3 meses Bambusa vulgaris
Plantio Cuidados Generales • Época de plantío • Calidad de la plantula • Transporte al campo • Fertilización (abono) • Sistematización del plantío – (pensando en la cosecha, Topografía, recolección del bambú, distancia de los caminos, distancia entre plantas, etc.)
Establecimiento Multiplicación In vitro Enraizamiento Aclimatización
Planta elite
Selección PlantioMantenimiento del Cultivo •Control de malezas •Control de incendio •Abono
PLANIFICACIÓN DE LA COSECHA
Ejemplo de demanda: Demanda diaria de la fabrica: 500 ton/dia 3.500 ton/semana. Rendimiento forestal: 45 ton/ha/corte Corte de 77.78 ha/semana Corte diario* de 15,55ha. * Corte durante 5 días de la semana
Almacenamiento estratégico: Almacenamiento en Fabrica > 2.500 ton En transito >250 ton/dia Almacenamiento en Campo - Lugar de la chipeadora > 250 ton - Culmos cortados sin follaje > 1.000 ton - Culmos cortados con follaje> 5.000 ton
La Cosecha Tala rasa de la macolla •En terrenos planos y pendientes •Recolección /transporte interno/ procesamiento (chipeadora)
Áreas de cosecha para período de elevada
precipitación
Identificación de Problemas en los
caminosIdentificación de las áreas mecanizables
Dirección del flujo de transporte
Carga y trasporte del
Bambú en el campoChipeadora de Bambú •Capacidad de producción •Exigencia de la Fabrica (Humedad, dimensiones, etc.) •Cuidados con el picado de bambú (Materiales extraños)
• Calidad de las astillas ü Presencia de Silica en la constitución de las fibras ü Homogeneidad de las astillas ü Presencia de impuresas (barro/Arena) ü Presencia de hojas ü Bambú expuesto al fuego; ü Estado nutricional del plantio.
Selección de los chips
FABRICACIÓN DEL PAPEL
Producción de Bolsas de Papel
Producto: 3912 Celulosa y sus derivados químicos, n.c.o.p., en formas primarias
importados por Perú
Datos en miles de dolares
35,000 33,022
30,000
27,593
26,516
24,469
25,000 23,079
20,000
15,000
10,000
5,000
0
2014 2015 2016 2017 2018• Una empresa forestal emplea mano de obra de forma directa e indirecta • Dependiendo del nivel de mecanización de los procesos de silvicultura y de cosecha, el sector forestal puede llegar a garantizar la mano de obra de varias centenas de trabajadores de forma directa (150 a 300 personas para 10mil hectáreas) y otros millares, de forma indirecta (llegando hasta 1.500 familias). • Una fábrica integrada (celulosa/papel y sacaría) ofrece empleo a una media de 400 a 600 personas. Un total de personas contratas que puede llegar 900 fuentes de empleos directos y un total de 4.500 familias siendo beneficiadas directa e indirectamente por los bosques comerciales de bambúes y su cadena productiva.
Nuevas Alternativas
El crecimiento del mercado internacional del bambú viene creciendo fuertemente, en 2006 el valor del mercado internacional para el bambú era de 7 billones de dólares (Montoya, 2014), y en poco más de una década en 2018 este mercado ya era valorado en 68.800 millones de dólares y se espera que crezca a una tasa anual del 5,0 % entre 2019 y 2025, llegando a los 98,3 Billones de dólares (Market Research Report, 2019).
Especies de Bambúes de Importancia Global y regional – INBAR 1998
N Genero Especie Nome antigo Comercialización Industr. Rural Reflorest. DOMESTICACIÓN
1 Bambusa balcooa Dendrocalamus balcooa ALTA ALTA ALTA SI
2 Bambusa bambos B. arundinacea, B. spinosa ALTA ALTA ALTA SI
3 Bambusa blumeana B. spinosa, B. pungens, B. arnendo ALTA ALTA ALTA SI
4 Bambusa polymorpha MEDIA MEDIA BAJA SI
5 Bambusa textilis MEDIA ALTA MEDIA SI
6 Bambusa tulda Dendrocalamus tulda MEDIA ALTA MEDIA SI
7 Bambusa vulgaris B. surinamensis BAJA BAJA ALTA SI
8 Cephalostachyum pergracile Schizostachyum pergracile MEDIA ALTA MEDIA NO
Bambusa aspera, Gigantochloa
9 Dendrocalamus asper aspera, Dendrocalamus flagellifer, ALTA MEDIA ALTA SI
Dendrocalamus merrillianus
10 Dendrocalamus giganteus Bambusa gigantea MEDIA MEDIA MEDIA SI
Bambusa latiflora, Sinocalamus
11 Dendrocalamus latiflorus ALTA MEDIA MEDIA SI
latiflorus
12 Dendrocalamus strictus Bambos stricta ALTA MEDIA ALTA SI
13 Gigantochloa apus Bambusa apus, Gigantochloa kurzii MEDIA ALTA ALTA SI
Bambusa levis, Gigantochloa
14 Gigantochloa levis scribneriana, Dendrocalamus MEDIA ALTA ALTA SI
curranii
pseudoarundinac Bambusa pseudoarundinacea,
15 Gigantochloa B.verticilla ta, Gigan tochloa ALTA MEDIA MEDIA SI
ea verticillata, G. maxima
16 Guadua angustifolia ALTA ALTA ALTA NO
17 Melocanna baccifera MEDIA ALTA MEDIA NO
Bambusa baccifera
18 Ochlandra sps MEDIA MEDIA MEDIA NO
P. heterocycla, var. pubescens, =
Bambusa heterocycla, = P. edulis
19 Phyllostachys pubescens ALTA ALTA ALTA SI
var. heterocycla (including P.
bambusoides and P. eduliis)
20 Thyrsostachys siamensis ALTA ALTA ALTA SI
Thyrsostachys regia, Bambusa regiaBIOMASA COMO FUENTE DE ENERGIA
Valores medios de densidad básica (g.cm-3), poder calorífico (kcal.kg-1) y densidad
energética (Gcal.m-3) de biomasa de bambú y de eucalipto
PRECIO DE VENTA:
40 a 60 dolares/ton FOBCARBÓN COMO FUENTE DE ENERGIA
Valores medios para contenidos de carbón fijo, materiales volátiles, cenizas y
poder calorífico del carbón de bambú y de eucalipto
PRECIO DE VENTA:
200 -400 dolares/ton de CarbónPELLETS COMO FUENTE DE ENERGIA
PRECIO DE VENTA:
100 -180 dolares/ton de pelletsCELULOSA
PRECIO DE VENTA:
850 dolares/ton de celuloseALCOHOL Y CELULOSA
PRECIO DE VENTA:
0,788 dolares/litro de alcoholCARBON ACTIVADO
Transparent Market Research (TMR),
predice que para finales de 2019 el
mercado será mayor que 4.180 mil
millones de dólares
Jaime Andres Giraldo, especialista en PRECIO DE VENTA:
producción de carbón activado de 1.500 – 2.500 dolares/ton
GuaduaBrotes de Bambú
http://sc01.alicdn.com/kf/
HTB1wfcvIFXXXXbNXXXXq6xXFXXXk/New-
Corp-Canned-Bamboo-Shoot-in-
tin.jpg_220x220.jpg
https://1.bp.blogspot.com/-L2tfuVKXuU8/VHYp166zT6I/AAAAAAABL7c/QqbotGadVjM/s1600/
broto%2Bde%2Bbambu%2B1.jpgMUCHAS GRACIAS Contacto: German Hugo Gutiérrez g.gutierrez@utp.edu.co gh_gutierrez@hotmail.com (+57) 318. 659.3886 - COLOMBIA
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