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El nuevo biocombustible que no te dejará dormir

Nuevos baristas del siglo XXI.

Tomar café ayuda al medio ambiente: te pone en marcha a ti y a rodar a los coches.

Recientes estudios de la Universidad de Bath, Reino Unido, así como también en la Universidad de Jaén, ponen de manifiesto las ventajas qué tomar café tiene para nuestro medio ambiente. Resulta que en los posos del café, que normalmente se quema en las calderas de las mismas fábricas torrefactoras de café, se encuentran una serie de características que los hace idóneos para el sector de los combustibles.

Biodiésel.

El 15% de los posos del café está compuesto por aceites vegetales de los que, después de un proceso de extracción en disolventes orgánicos, se puede obtener biodiésel como fuente de energía para maquinaria agrícola, transporte público o bien para los mismos camiones que reparten el café cerrando así un ciclo energético en la llamada economía circular.

Inconveniente: Se necesitan grandes cantidades de posos secos para poder obtener algunos litros de este combustible.

Ventaja: Se aprovechan los recursos de terreno disponibles, no teniendo que explotar nuevas hectáreas para bioplantaciones, como la jatrofa. En el mundo de producen 8 millones de toneladas de café según la International Coffee Organization. Estos campos ya existen y por lo tanto no hace falta buscar nuevas extensiones de terreno para cultivar plantas destinadas tan solo a los biocombustibles.

Bioetanol.

Otro porcentaje de los posos del torrefacto, del 5 al 10%, son azúcares. Estos azúcares se pueden procesar para fabricar bioetanol. La fiebre del oro verde, sobretodo en EEUU, ha hecho aumentar de precio algunos alimentos básicos como el maíz o el girasol, al copar dichos cultivos vastas extensiones de terreno destinadas únicamente a la bioenergía. Utilizar el poso del café podría ayudar a minimizar dicho impacto. Aunque hay que tener en cuenta que una parte importante de los costes está en el secado de estos posos, cuya humedad ronda el 60%.

Biomasa.

El resto seco del poso tiene un poder calorífico que lo hace interesante como combustible industrial, alrededor de los 6,9 kWh/kg., casi un 70% comparado con el gasóleo C, pero con una ventaja de precios mucho más bajos y no sujetos a los vaivenes de los oligopolios que marcan las tendencias en función de la oferta y la demanda del mercado ni nada que ver con el mercado ‘pool’ de la electricidad. Y es incluso superior a otros biocombustibles como el orujo con 4,9 kWh/kg o el hueso de aceituna con 5,3 kWh/kg.

Sedimentos de café para las calderas. A toda máquina !

El sector del café crece desde la llegada de las monodosis que tanto popularizó George Clooney. What else? : crece tanto que otras empresas lo han imitado, como es el caso de Nestlé que ha estado inviertiendo 236 M € en los últimos 10 años en su planta de Nescafé de Girona para llegar a las 30.000 toneladas por año de producción de café soluble y también poder lanzar una nueva línea con sumo ‘Dolce Gusto’. Esto ha dado pie a que industrias locales como Cales de Llierca, del Grupo Calcinor, se beneficien de su residuo para alimentar sus hornos que deben llegar hasta 900 ºC de temperatura para conseguir extraer la cal de la excelente roca calcárea de esta zona volcánica. Utilizan el poso del café en un mezcla determinada junto con el coque de petróleo como combustible para sus hornos verticales, contribuyendo así a disminuir la carga de los combustibles fósiles. También las cementeras utilizan este biocomustible para sus hornos rotativos, entre otros muchos residuos más como son: aceite usado, lodos de depuradora, neumáticos viejos, cáscara de arroz, restos de poda, …

Un papel sostenible muy curioso

En unos de mis viajes a la India para prospectar proveedores de fibra de yute, supe sobre una curiosidad que en aquel momento no dejaba de ser eso, … una curiosidad.

Pero resulta que ahora, al cabo de unos años, me he enterado que existe una propuesta en firme cuya iniciativa proviene nada más ni nada menos que de EEUU: ‘Estiércol de elefante para crear papel sostenible’ (Fuente: @Aspapel). Esta es una de las propuestas que la sociedad química estadounidense presentó en su última convocatoria anual. Suena a chiste, pero no lo es. De hecho, si lo analizamos bien, tiene toda su lógica. Los colmillos y dientes del elefante actuarían como una rasgadora y trituradora de fibras vegetales. El estómago sería el digestor que produciría una pasta celulósica en medio ácido bajo una acción enzimática, un proceso muy selectivo, y también caro si tuviéramos que comprar las enzimas. Esto provocaría la degradación de la celulosa en nanocelulosa. Y el gran intestino grueso, que emularía a un depósito de homogeneización. Solo haría falta organizar la logística para ir recogiendo las generosas deposiciones que los animales dejarían por la sabana. Este proceso sería igualmente válido para las vacas y rumiantes en general, generando pues una fuente de suministro alternativa en zonas áridas donde no abundan los árboles.

Habría que acabar el proceso, claro está, utilizando unos potentes blanqueantes y proceder a una buena depuración, pero cerraríamos un ciclo biológico y ahorraríamos en consumo de energía y productos químicos, generando un papel sostenible.

En cuanto a los productos finales, se piensa que tanto podrían ser para papeles de escritura, como para filtros de plantas depuradoras de agua, así como materiales de refuerzo en composites.

Esto sí que es un buen ejemplo de economía circular.

Cáñamo. Del campo a la fábrica.

Las manos que cultivan el cáñamo no son manos cualesquiera sino manos curtidas por el paso del tiempo de un viejo oficio ya olvidado por la sociedad industrializada, aunque una sigue dependiendo de la otra.

Hoy, el agricultor también se ha modernizado, utilizando novedosas tecnologías al alcance de sus manos, más que de sus bolsillos, manos pero que no dejan de simbolizar el arduo trabajo e indómita constancia y perseverancia que da sus frutos una vez al año cuando los campos florecen y los tallos crecen altivos mirando desde su altura a todos los demás cultivos.

Siempre he pensado, viendo a los cañameros, que su oficio más que un trabajo es pura vocación y que quien haya plantado cáñamo industrial alguna vez, continuará haciéndolo en mayor o menor extensión, pero que en definitiva el cáñamo no se abandona, sino que se vive.

Operaciones en el Campo.

Siembra.

Cada año entre marzo y abril se siembra el cáñamo. Pero la labor de planificación se empieza al final de la anterior cosecha, es decir en agosto. Puesto que siempre hay otros cultivos que compiten con el cáñamo y hay que tener muy claro con que superficie se podrá contar para programar al detalle los recursos necesarios en las grandes agramadoras.

Una de las ventajas que preserva al cáñamo es que es un cultivo rotativo, útil para la regeneración de los suelos.

A unos 2 o 3 centímetros de profundidad y de 35 a 80 Kg/ha de semilla son necesarios para obtener una buena densidad de población, según el tipo de terreno y variedad de semilla.

Crecimiento.

La floración marca el final del crecimiento hacia finales de agosto normalmente. Llegando hasta 3 y 4 metros de altura en algunas variedades, momento en el que se empiezan a preparar las máquinas cortadoras, muchas de ellas desarrolladas expresamente tan solo para este cultivo.

Dependiendo del tamaño del tallo se pueden dar productividades que oscilan entre las 8 y las 10 toneladas por hectárea en climas húmedos.

A diferencia de otros cultivos, el cáñamo no necesita de fertilizantes ni abonos especiales puesto que es un cultivo bastante resistente y adaptable. Pero es importante un nivel de lluvias adecuado, correspondiente a unos 30 o 50 mm por tonelada de materia seca, y unas temperaturas que oscilen entre los 19 y 25 ºC para un correcto crecimiento vegetativo de las plantas.

Cosecha.

Antiguamente las máquinas arrancaban la planta de raíz, al igual como se sigue aún haciendo para el lino. No obstante en el caso del cáñamo las máquinas tradicionales han sido adaptadas para el sistema de corte, dejando mejor preparada la paja para el posterior procesado en la agramadora, la fábrica donde se extrae la fibra. Ha sido necesario desarrollar varios prototipos antes no se ha llegado a la solución óptima. Uno de los principales problemas era el atasco en los mecanismos de la cortadora por tratarse de fibras muy largas.

Actualmente existen dos modelos diferenciados: el modelo alemán y el francés.

En el caso del alemán, está pensado para poder recoger las semillas a la vez que se corta la planta en la misma operación y se deja a un corte de unos 60 cm. para facilitar la fase de ensilado y posterior enriado. En cambio, el modelo francés lo hace en dos operaciones separadas y el corte posterior es de una sola vez dejando todo el tallo en el suelo para el enriado y embalado.

La diferencia entre los dos modelos se debe a los diferentes procesos en el agramado que siguen cada uno. El ensilado genera un alto calor debido a la aglutinación de la paja en el silo y debe controlarse constantemente pues puede llegar a generar autocombustión.

Enrriado.

La naturaleza se encarga de realizar uno de los pasos más importantes para que la extracción de las fibras se desarrolle sin problemas. Se trata de la destrucción primaria de las pectinas y materiales orgánicos que mantienen pegadas las fibras de celulosa con la lignina cuya función básica es la de sostén de la planta.

En el pasado, cuando teníamos más abundancia de agua, el enriado se realizaba dentro de las pozas de los ríos y lagunas y era mucho más rápido que en la actualidad que se realiza al punto de rocío. Se deja durante unas dos semanas, dependiendo de las lluvias, en el campo para que el rocío de la mañana junto con el calor actúen, destruyendo dichas pectinas al mismo tiempo que va cambiando el color de la paja. Y este es el indicador de que la paja está ya lista para ser embalada. Cuando el color ha pasado de amarillo a gris es el momento de la confección de balas, que pueden ser cuadradas o redondas dependiendo del tipo de máquina, y que se enviarán luego a la estación transformadora.

En el caso del ensilado, no hace falta confeccionar balas. Se ahorran este paso puesto que la paja es transportada a granel al proceso productivo.

Existen técnicas novedosas de enriado pero muy caras como el enriado enzimático y que en la práctica no se llegan a aplicar salvo en casos excepcionales donde se necesite una muy alta calidad de fibra para aplicaciones textiles. Consiste en destruir las pectinas mediante enzimas y encarece mucho el proceso de extracción.

Más información en la revista cáñamo (www.canamo.net), nº 180, páginas 56 a 60. Artículo del mismo autor, bajo el pseudónimo ‘Hanffy Pro’.

Cáñamo Industrial: El Porcino de los Cultivos III

V.-) Sus Aplicaciones.

Empezaremos por las utilizaciones de la reina de los componentes de la planta, es decir la fibra. Como hemos nombrado anteriormente las aplicaciones más ancestrales han servido para vestir al ser humano, sobre todo en los climas templados donde junto con la lana constituían un gran comercio; y copiando la tradicional y artesanal técnica de los chinos, en este caso fuimos nosotros quienes les plagiamos, para la confección del papel.

Actualmente pero es muy poca la fibra que se utiliza para fabricar hilo textil puesto que otros competidores como el lino y el algodón han desbancado casi del todo al cáñamo.

En el caso del papel, no obstante, ha quedado un pequeño reducto donde dicha fibra ha encontrado su particular nicho de mercado siendo durante muchos años la única y exclusiva aplicación de la fibra. Los principales usos papeleros son: el papel de cigarrillo, los libritos de papel de fumar, papel Biblia y de diccionario que por el bajo gramaje de la hoja, necesita una buena opacidad la cual le confiere el cáñamo, papeles de impresión de alta gama en general y algunas aplicaciones muy concretas en filtraje industrial de bebidas.

En nuestro milenio se han desarrollado una serie de nuevas aplicaciones que le han dado fuelle a la industria, con un renacer de nuevas empresas que han surgido a raíz de esta nueva demanda que aporta valor añadido a la fibra por ser productos caros y que tienen muchas ventajas respecto a los tradicionales cuando se utiliza la fibra de cáñamo para sustituir a las fibras sintéticas. Estamos hablando de los materiales compuestos, cuyo término anglosajón, ‘composites’ quizás hayamos oído alguna vez. Y básicamente en dos sectores: tiene su debut el sector automovilístico para expandirse después hacia el sector de la construcción.

Hay dos tipos de procesos para la fabricación de los ‘composites’: la conformación de termoplásticos y la inyección. En el primer proceso se fabrica un fieltro o especie de lana, también llamado tejido no tejido, que luego se comprime y por acción de unas colas sintéticas o naturales y fibras de polipropileno, con el uso de la temperatura y compresión quedan todas las fibras entrelazadas y bien ligadas. Se produce lo que se conoce como la lana de cáñamo que va desde su utilización en los coches para el interior de las puertas, la confección de las bandejas en los portaequipajes, las alfombrillas o cada vez más usada en la construcción para el relleno de espacios entre paredes exteriores e interiores, tejados o suelos flotantes donde al mismo tiempo que se logra una buena insonorización acústica también se consigue un óptimo factor de aislamiento térmico con el consecuente ahorro en calefacción. Otra de las aplicaciones de dichas lanas y más antigua ha sido la del campo de los geo-textiles. Dependiendo de la trama con la que ha sido tricotado este fieltro tiene uno u otro uso llegando incluso algunas técnicas a incorporar las semillas de las plantas en la matriz del no-tejido para la estabilización de pendientes, sobretodo en autopistas y carreteras, donde más tarde crecerán las flores que lleva en la memoria el geo-textil fabricado el cual acabará degradándose dando paso a la belleza que alberga.

La segunda técnica, la de moldeo por inyección, no tan desarrollada aún, consiste en producir granza de fibra cortada a muy pocos milímetros, junto con polipropileno o polietileno. Estos pellets luego alimentarán una extrusora y se podrá moldear la pieza al antojo del fabricante. Las ventajas radican en que se pueden fabricar piezas de mayor complejidad y resistencia tanto al impacto como al desgarro. Aunque el lino le lleva algo de ventaja al cáñamo en este sentido, teniendo ya la primera raqueta de tenis o la primera bicicleta hecha con lino, el cáñamo le sigue los pasos y hay ya muchas iniciativas que acabarán encontrando su estabilidad en muchos productos finales. Desde maletines de viaje más livianos, urnas mortuorias para las cenizas, y un sinfín de múltiples aplicaciones sobretodo en el deporte, como veleros para regatas que puedan navegar a más velocidad, al pesar menos el casco o coches de carreras donde el factor peso es crucial para ganar unas décimas de segundo.

La cañamiza, tal como explicábamos al principio del artículo, es crucial para la buena marcha del resto de los componentes. Puesto que representa el 50% en peso del total de la paja seca, sino se hubiera encontrado una buena aplicación probablemente hoy el cáñamo industrial ya habría caído en el olvido. Por lo tanto esta sinergia entre los diferentes componentes del cáñamo es esencial para mantener esta cohesión que da lugar a infinidad de aplicaciones en diferentes sectores.

El uso tradicional de la cañamiza hasta no hace mucho ha sido el de combustible para alimentar las calderas de las fábricas agramadoras, pero que aportando poco valor a la cadena pronto se substituyó por otros más lucrativos.

Lo que destaca más de la cañamiza es su gran poder de absorción, más que la paja del lino o el serrín de madera. Lo que la ha convertido en la estrella de los establos, sobre todo en países donde los caballos son muy estimados.  Si un kilo de serrín puede llegar a absorber hasta 2,4 litros de agua y otro de paja de lino, 2,6 litros, la cañamiza les supera a los dos hasta llegar a los 3,7 litros de agua por kilo de cañamiza. Con un correcto modo de empleo y asesorando bien a los mozos de cuadras, aunque sea un producto más caro al final deriva en un menor consumo y mayor calidad para el equino puesto que no desprende tanto polvillo como la de otras fibras, no afectando a las vías respiratorias del animal. Y para que no se la coma el caballo, se adiciona mentol en la cañamiza lo que al mismo tiempo produce una sensación de olor agradable y fresco para quienes trabajan en las hípicas o vaquerías. A raíz del éxito que ha tenido este producto, sobretodo en Francia e Inglaterra, para los lechos de los establos, en este último país también los caballos de la realeza se benefician. Se explotó también este mercado para los pequeños animales domésticos, siendo Francia pionero por ser un país con uno de los ratios más altos de animal de compañía por habitante. Aparecieron formatos más pequeños, sacos de hasta 5 Kg. en lugar de los de 25 Kg., para hámsteres, cobayas, conejos y gatos. Veremos más adelante que también el polvo del cáñamo puede servir a tal efecto.

También presente en los materiales para la construcción como por ejemplo en la fabricación de tableros de aglomerado, mezclas en telas asfálticas aislantes, relleno de espacios vacíos, fabricación de bloques, enlucidos de tabiques, …

Lo que hasta hace poco era un auténtico quebradero de cabeza para todos los fabricantes de fibras y acababan desechándolo en los campos acumulando castillos de arena, pronto acabaría también encontrando su particular nicho, desligándolo así de toda normativa medioambiental y tratamiento con coste a una salida que aunque barata, al menos no se tenía que pagar por ella. Estamos hablando del polvo, que aunque es el componente de menor porcentaje ocupa grandes volúmenes y semanalmente salen camiones a granel de gran cubicaje de las agramadoras.

El polvo está compuesto de pequeñas partículas orgánicas y minerales al mismo tiempo que algunas microfibras. Muchas de las pequeñas piedras de los terrenos calcáreos que se quedan entre la paja al recogerla del campo, acaban siendo trituradas por los potentes quebradores que rompen la paja y que permitirá la correcta separación de la fibra. Las piedras más grandes son separadas por gravedad. Pero las pequeñas y algunas de tamaño mediano, ya molidas, acaban junto con el polvo en los almacenes a granel. Por su composición química e interesante flora bacteriana, uno de los principales usos que se le ha dado al polvo es como enriquecedor de suelos para la horticultura o la viticultura.

Otras aplicaciones se basan en lechos de animales, como comentábamos para el anterior componente, por el gran poder de absorción que también tiene, o como combustible por el gran poder calorífico, PCI: 2.888 cal/g. En ambos casos, se fabrican unas briquetas o gránulos que hacen viable su empaquetado y transporte. Vendiéndose también a granel, sobre todo para lechos de vaquerías.

Uno de los usos más novedosos es como auxiliar técnico en el tratamiento de residuos en estaciones depuradas de aguas residuales. En concreto para la fabricación de compostaje con una gran aportación de humus que activa la vida orgánica.

Por último, las semillas cuyo uso principal es el de la propagación de la especie pero que por sus particulares propiedades nutritivas ha encontrado su parcela dentro del mundo de la alimentación no solo humana sino también para aves como canarios y periquitos y los pequeños peces de colores de nuestros acuarios. El contenido en aceites esenciales tipo omega 3 y omega 6, le confiere importantes propiedades para la salud sobretodo como antioxidantes frenando los procesos de envejecimiento del consumidor habitual.

No tan solo en la alimentación se ha asentado el mundo de las semillas sino en un sinfín de otras aplicaciones encaminadas al bienestar de las personas, como champús, jabones, bases de cosmética, sales de baño, aceites, …

Aunque la aplicación revolucionaria en los últimos tiempos está siendo la extracción de CBD (molécula de canabidiol) de las flores, extractos que se utilizan para fines medicinales. Pero este tema daría para escribir un artículo entero, así que lo dejaremos para más adelante.

 VI.-) Conclusiones.

Como hemos podido leer en este artículo, el cáñamo tiene múltiples aplicaciones y más, seguramente por descubrir. Por eso le he dado este título al escrito: ‘Cáñamo Industrial. El Porcino de los Cultivos’, pues pocos otros cultivos existen en que se aproveche la totalidad de sus componentes, quizás el algodón sea uno de esos pocos pero a diferencia de éste, el cáñamo aún conserva los tradicionales métodos de cultivo, respetuosos con el medio ambiente cuando el algodón ha sido manipulado genéticamente para mejorar las producciones y promovido el uso intensivo de pesticidas y fertilizantes para combatir las plagas junto con el desgaste de vastas extensiones de suelo en los cinco continentes.

Aprovechando pues que lo verde está de moda y que las pautas futuras que marcarán el crecimiento de las empresas se basarán en un modelo de desarrollo sostenible, deberíamos apostar por el cultivo del cáñamo, sobretodo en un país como el nuestro, en el que el cáñamo ha formado parte de la historia, cultura y tradiciones de diferentes pueblos de España.

Más información en la revista cáñamo (www.canamo.net), nº 174, páginas 68 a 70. Artículo del mismo autor, bajo el pseudónimo ‘Hanffy Pro’.

Cáñamo Industrial: El Porcino de los Cultivos II

IV.-) Desglose de sus Componentes.

La paja, que es como se llama a la planta integral una vez cosechada, contiene la fibra que se encuentra en la parte exterior del tallo y la parte leñosa o cañamiza que reside en el núcleo de la vara. En los dos tejidos se encuentra la celulosa pero en la cánula o cañamiza hay mayor contenido de hemicelulosas, moléculas de cadena más corta que confieren diferentes propiedades según la aplicación final.

En el siguiente esquema observamos cómo se desmiembra la planta del cáñamo. La mayor parte de la paja, un 50%, corresponde a la cañamiza. Si no fuera por el mercado existente para este componente sería inviable la extracción de la fibra. Dicho de otra manera, si se tuviera que tratar la cañamiza como un residuo el coste de la fibra sería tan alto que perdería todo interés en los diferentes mercados.

El rendimiento de la fibra viene a representar una media del 33% dependiendo de la variedad del cáñamo. La aplicación más antigua para la fibra es la textil pero hoy el coste de extracción sólo para la fibra larga sería prohibitivo por lo que, a diferencia del lino textil, las agramadoras de cáñamo son bastante diferentes y extraen de forma conjunta tanto la fibra larga como la corta.

De un 10% a un 12% de la paja es la semilla que va para diferentes aplicaciones en el mercado aunque la más lucrativa es la que la utiliza para volver a sembrar el cáñamo.

Y entre el 5% y el 7% es el residuo: piedras, raíces, restos de plantas adventicias, polvo. Parte de este residuo, el polvo en concreto, se ha sabido aprovechar como subproducto, generando un beneficio adicional que aunque sea marginal al menos no representa un coste.