Progreso

Una estructura de proyecto con la demostración por objetivo.

El proyecto se estructura en dos acciones preparatorias A1-A2 y siete acciones de implementación B1-B7, en las que se realiza un importante esfuerzo en las actividades de demostración como se explica en la parte técnica. El proyecto además cuenta con un ambicioso programa de difusión que se está llevando a cabo a través de cinco bloques de acciones D1-D5.
Se han utilizado para demostración cuatro sitios con diferentes aplicaciones de biomasa y capacidades para el suministro y uso estable de biocombustibles: una fábrica de pellets en As Pontes (A Coruña-Galicia) con una capacidad de 70.000 t / año, una planta de bioelectricidad en Garray (Soria, Castilla y León) con una potencia nominal de 15 MWe, dos redes de calefacción en Fabero y Las Navas del Marqués (ambas en la región de Castilla y León).

 
Figura 1: Localización seleccionadas para actividades de demostración

Acciones preparatorias realizadas para evaluar el entorno natural y socioeconómico.

La acción preparatoria A1 y su entregable ya terminado incluyen los resultados sobre el entorno natural y socioeconómico de las áreas cubiertas por el proyecto. Inicialmente, se planificó el estudio preparatorio para cuatro zonas, que se ampliaron a cinco, por indicación de la Comisión tras la evaluación del informe inicial, y se decidió incluir zonas de desbroce de una zona adicional no prevista inicialmente. La nueva zona se encuentra en la provincia de Zamora y complementará las actuaciones en la zona de Fabero debido al difícil terreno en la zona.
La acción preparatoria A2 (Selección de áreas para desbroces demostrativos) está casi terminada, los resultados se pueden encontrar en el entregable A2. Se han seleccionado las parcelas necesarias para llevar a cabo las tareas de recolección de biomasa. Sólo queda una parcela pendiente de selección, en la localidad de As Pontes (A Coruña), donde el procedimiento de selección está todavía en curso. Para las zonas seleccionadas, se obtuvieron permisos de los propietarios (públicos y / o privados), se elaboraron mapas temáticos y se prepararon directrices técnicas para la recolección y adquisición de datos.

Los trabajos de desbroce y recolección empezaron en noviembre de 2014 y terminaron en febrero de 2017.

Una vez que las parcelas fueron seleccionadas y los permisos obtenidos, se inició la Acción B1 consistente en trabajos de campo demostrativos: el desbroce y la recolección de biomasa del matorral comenzó en noviembre de 2014. Estos trabajos han avanzado considerablemente hasta ahora. La recolección se ha llevado a cabo utilizando dos sistemas diferentes: (1) un sistema "desbrozador-empacador", Biobaler WB-55 (Foto 1) y (2) un sistema "desbrozador-triturador", prototipo RETRABIO (Foto 2).
 

Foto 1: Sistema desbrozador-empacador (Biobaler WB-55) que trabaja en un pastizal invadido por la jara en Navalcaballo (Soria)

 
Foto 2: Retrabio trabajando en una mezcla de escoba, brezo y jara en Figueruela de Arriba (Zamora)

Hasta ahora, se ha concluido el desbroce y recolección. Siguiendo un orden cronológico, los trabajos de demostrativos de desbroce y de recolección de biomasa se llevaron a cabo de la siguiente manera:

• En Las Navas del Marqués (Ávila), se cosecharon 11 hectáreas entre diciembre de 2014 y enero de 2015, utilizando el sistema "desbrozador-empacador". Se obtuvieron 137 toneladas de pacas redondas formadas por biomasa de matorral (material fresco).
• En Fabero (León) y Figueruela (Zamora) se cosecharon 11 hectáreas entre abril y mayo de 2015, utilizando el sistema de "desbrozador-triturador". Se obtuvieron 241 toneladas de astillas de matorral (material fresco).
• En As Pontes (A Coruña), se cosecharon 14 hectáreas entre junio y agosto de 2015, utilizando el sistema "desbrozador-triturador". Se obtuvieron 478 toneladas de astillas de matorral (material fresco).
• En Garray (Soria), se cosecharon 86 hectáreas entre noviembre de 2015 y marzo de 2016, utilizando el sistema "desbrozador-empacador". Se obtuvieron 376 toneladas de pacas redondas de biomasa de matorral (material fresco).
• En Fabero (León), se cosecharon 8 hectáreas en abril de 2016, utilizando el sistema "desbrozador-empacador".
• En Valdoviño (A Coruña) y Palas de Rey (Lugo) las trabajos de desbroce se realizaron entre noviembre de 2016 y de febrero de 2017 cubriendo 3,8 ha.

En resumen, un total de 137 ha han sido desbrozadas y 1.629 t de biomasa en verde se han recolectado.

Acción B1: 137 ha desbrozadas y 1.629 t de bioamsa recolectada.

Como conclusión de la acción clave B1, se puede decir que las acciones llevadas a cabo han demostrado la viabilidad técnica del uso de medios mecanizados para el desbroce, recolección y logística de la biomasa de matorral, sin embargo, en los próximos meses del proyecto, cuando todos los datos estén disponibles, es necesario realizar una evaluación exhaustiva de los resultados, focalizándose en los puntos que se han manifestado más complicados como el suelo pedregoso, la influencia del clima y el estado de desarrollo de la maquinaria, lo que permitirá llegar a conclusiones sobre la viabilidad técnica y económica del proceso de desbroce-recolección-logística y la redacción de un manual de buenas prácticas fiable.

Acción B2: Transformación exitosa de biomasa de matorral en biocombustible sólido (pellets).

En la acción B2, la metodología utilizada para evaluar el pretratamiento y la combustión de la biomasa de matorral recién cosechada ha sido realizada correctamente. No se ha identificado ningún problema significativo. A día de hoy, se han obtenido todos los resultados para todas las localizaciones estudiadas en el proyecto para la biomasa de matorral recién cosechada. Todavía está en progreso el proceso para  la biomasa almacenada y se concluirá al final del proyecto en diciembre de 2017.

Como ejemplo, el proceso de preparación seguido con la escoba se muestra en la figura 2.

Figura 2: Gráfico del proceso seguido para obtener pellets de escoba recolectados en Las Navas del Marqués (Ávila).

Es necesario adaptar el equipo para reducir las emisiones de la combustión de los combustibles de matorral en calderas pequeñas.

El secado es el paso más crítico a tener en cuenta en el consumo de energía de una fábrica de pellets de madera. Con la biomasa de matorral obtenida en el proyecto, se ha comprobado que la humedad de la biomasa empacada cae rápidamente después de la recolección, lo cual es una ventaja ya que se requiere muy poco o ningún consumo de energía en el secado.
En general, la combustión de la biomasa en las calderas o en las estufas comerciales domésticas, si se compara con la combustión de pellets comerciales de madera de calidad A1, genera mayores emisiones de partículas y NOx y, en particular, los límites recomendados de SO2 y HCl se pueden superar. Por lo tanto, sería necesario disponer de equipos adaptados a estos combustibles cuando se utilizan en calderas pequeñas o en estufas.

La biomasa de jara se ha probado dos veces en la planta de generación eléctrica (15 mWe) de Garray. El comportamiento en la caldera es similar al de otros combustibles leñosos.

En cuanto a las pruebas demostrativas de peletización y combustión correspondientes a la acción B3, a pesar de los cambios menores en el programa de trabajo, han sido en general satisfactorias durante la primera campaña pero se concluyó que eran necesarias algunas modificaciones y mejoras en las calderas de Fabero y las Navas del Marqués. Las nuevas mediciones se realizarán a finales de 2017.
En la caldera de Las Navas, debido a las dificultades en la alimentación de la biomasa molida como inicialmente había previsto, se decidió transportar la biomasa a CEDER-CIEMAT para producir pellets que puedan ser probados en esa caldera. Además, con el fin de probar la biomasa de escoba molida se decidió transportar la biomasa molida al municipio de Cuéllar (Segovia) y probarla en una caldera más grande capaz de ser alimentada con biomasa molida. También se han llevado a cabo actividades de demostración en el molino de pellets de BIOMASA FORESTAL en As Pontes, la producción de pellets a partir de biomasa de tojo (foto 3) así como las pruebas de combustión de la biomasa de jara en la central de Garray de 15 MWe, propiedad de GESTAMP BIOMASS (Foto 4)
Las actividades de demostración B3 continuarán en 2017 en una segunda campaña:
En mayo de 2017 se realizó en Garray un ensayo con 150 toneladas de biomasa almacenada durante un año y molido en CEDER. La biomasa se ha molido a un tamaño de partícula más pequeño que en la prueba anterior para evitar perturbaciones de alimentación en la entrada de la caldera.
En otoño de 2017 se realizarán nuevos ensayos en las calderas de Fabero y Las Navas del Marqués. Como se concluyó en los ensayos anteriores, estas calderas necesitaban algunos ajustes para optimizar el rendimiento de la combustión. Estos ajustes han programado para el verano de 2017.

Foto 3: Producción y combustión de pellets de tojo en las instalaciones de BIOMASA FORESTAL (primera campaña)

Foto 4: Científicos del CIEMAT en la Central de Garray en mayo de 2016. Haciendo muestreos de emisiones en la chimenea.

Acción B4. Inventarios de matorral. Tanto la información de LiDAR como la de satélites pueden usarse para generar modelos de predicción de biomasa.

El objetivo de la acción B4 es demostrar es posible utilizar la tecnología LiDAR para realizar inventario de las zonas de matorral presentes en las áreas de demostración seleccionadas (Las Navas, Garray, Fabero y As Pontes).
Esta acción, ahora ya concluida, sufrió un retraso debido a algunas dificultades técnicas: los malos resultados obtenidos tras la aplicación de la tecnología LiDAR en algunas áreas obligaron a buscar otras técnicas de teledetección, como el uso de la interpretación de imágenes satelitales. Esta tecnología se ha añadido a la acción como una herramienta para obtener cartografía de matorral en algunas localizaciones. Las actividades desarrolladas hasta la fecha en la acción B4 consistieron en obtener y procesar información LiDAR, trabajo de campo (recogida de datos en 120 puntos de muestreo, 120 muestras de biomasa, 266 secciones de arbustos), adaptación de modelo paramétrico para la estimación de biomasa seca a partir de información LiDAR para Cistus laurifolius, Genista cinerascens y Ulex europaeus, recopilación y tratamiento de información satelital para las zonas de Garray, Fabero y As Pontes y adaptación de modelos no paramétricos para la estimación de biomasa seca a partir de información satelital para Cistus laurifolius, Erica arborea y Ulex europaeus.
Una conclusión de la acción B4 es que los modelos no paramétricos basados en la teledetección con LANDSAT dieron ajustes peores que los obtenidos con LiDAR, sin embargo, permiten obtener una primera evaluación de los recursos de matorral con tiempos de procesamiento mucho más cortos. También proporcionan una alternativa cuando las masas de matorral han sufrido cambios después del vuelo LiDAR. La implementación de vuelos LiDAR específicos para grandes áreas de matorral y el procesamiento de datos implican costos muy altos teniendo en cuenta el bajo valor de los matorrales.
La información de superficies de matorral disponibles en las áreas de estudio ha permitido la integración de la información en la herramienta BIORAISE como estaba previsto inicialmente. Ahora, la información sobre la biomasa potencial en las áreas seleccionadas ha sido procesada e incorporada a la herramienta (figura 3).

 
Figura 3: Ventana de BIORAISE muestra los recursos potenciales en las áreas estudiadas

En cuanto a los resultados de la caracterización de las 120 muestras de biomasa, se puede concluir que la calidad de la biomasa de matorral recogida en las áreas consideradas en este estudio es peor que la de madera pura, particularmente en términos de contenido de ceniza y elementos problemáticos como N, S y Cl, pero muy similares a los materiales de madera virgen proveniente de cultivos de corta rotación como el álamo, el eucalipto o el sauce. No obstante, se puede considerar que la calidad de esta biomasa arbustiva es mucho mejor que la típicamente registrada por la biomasa herbácea o por la biomasa leñosa proveniente de podas, no sólo con respecto al contenido de cenizas y elementos problemáticos, sino también por el comportamiento de fusibilidad de las cenizas (tabla 1).

Tabla 1: Características de la biomasa de matorral y comparación con otras biomasas típicas.

La evaluación de los impactos ambientales del desbroce indica un bajo impacto de la maquinaria sobre el terreno. La monitorización está aún en curso.

En la acción B5 se están evaluando los impactos ambientales del desbrozado mecanizado realizado sobre formaciones de matorral en diferentes ecosistemas. En particular, se están supervisando los impactos sobre la biodiversidad (composición y estructura del matorral), las propiedades físicas y químicas del suelo y sobre la erosión y los riesgos de incendios forestales. Para ello, el impacto se evalúa teniendo en cuenta la situación de los rodales antes de las limpiezas de matorral (año 2015), y realizando un seguimiento de dos años después del desbroce. Todos los muestreos de vegetación y suelo de los dos primeros años han sido terminados y procesados, por lo que se han calculado índices de biodiversidad y variables de suelo y hojarasca para todas las zonas estudiadas. Estos valores serán comparados con los obtenidos en los años siguientes para evaluar la evolución. Además, se calculó el porcentaje de suelo desnudo en cada área estudiada, así como una estimación visual de los procesos erosivos, que también se comparará con la situación futura. Además, se están llevando a cabo otras actividades complementarias como la fotointerpretación de formaciones arbóreas a través del análisis histórico mediante ortofotos, el análisis dendrocronológico de las principales especies arbóreas o el cálculo de la biomasa disponible dentro de los rodales, facilitando así la consecución de los objetivos dentro de esta acción.
La evaluación de los impactos medioambientales se limita al seguimiento a corto plazo tras las actividades de desbroce realizadas en la acción B1 del proyecto, iniciada en noviembre de 2014 en Las Navas del Marqués (Ávila) y concluida en febrero de 2017 en Palas De Rei (Lugo) con un retraso de un año respecto al calendario previsto. Por lo tanto, no es posible sacar aún conclusiones sobre los impactos positivos / negativos del desbroce sin tener un período de seguimiento suficiente para permitir una evaluación de la tendencia de la masa y sus principales variables (suelo, biodiversidad, riesgo de incendio)
Como posibles impactos negativos en el primer y segundo año tras la limpieza, como consecuencia de la fuerte mineralización de la materia orgánica después de la apertura a la luz solar, hay una ligera acidificación y migración de materia fina y orgánica en algunos lugares desde el horizonte superior. Estos parámetros deben ser seguidos en los próximos años para conocer su evolución en paralelo con la regeneración de las masas. En cuanto al riesgo de incendio, hay una disminución significativa tras la limpieza y dos años más tarde en los lugares estudiados.
Las máquinas utilizadas en el debroce han tenido un impacto erosivo muy pequeño en el suelo, principalmente con rodadura superficial y afectando a una superficie pequeña. En ninguna de las zonas se ha detectado erosión laminar de la capa superior del suelo, erosión en surcos o erosión en cárcavas. Según estudios previos, que han utilizado maquinaria forestal para el aprovechamiento del matorral, generalmente han mostrado un mayor impacto erosivo.

Acciones B6 y B7. Un correcto diagnóstico y evaluación de las barreras no técnicas permitirán promover directrices y políticas para la gestión del matorral.

Estas dos acciones son relevantes en el sentido de que servirán para trasladar conclusiones técnicas a propuestas de acción y directrices de orientación para los actores implicados.
La acción B6 ha permitido evaluar aspectos no técnicos que influyen o pueden influir en la factibilidad de hacer desbroces y conseguir energía de la biomasa de matorral. En la primera mitad del proyecto se ha caracterizado el régimen de propiedad de los terrenos de las áreas estudiadas y se han vonocido algunos aspectos interesantes para debatir con las partes interesadas. Una de las principales conclusiones es que, excepto en el área de Fabero, los matorrales se extienden mucho más en terrenos de propiedad privada que en el público. Este hecho pone de manifiesto la falta de gestión silvícola en las tierras forestales privadas debido en la mayoría de los casos a la falta de recursos y rentabilidad. Esta falta de rentabilidad, unida a la falta de apoyo público para la realización de actividades silvícolas y tratamientos, favorece el desarrollo de arbustos en terrenos privados. (Ej pastos, tierras de cultivo abandonadas, áreas reforestadas jóvenes, etc.).
Otra lección aprendida y que está sujeta a discusión y propuesta es la consideración legal que se debe dar a los desbroces para limpieza. ¿Deben considerarse como un aprovechamiento forestal convencional? ¿O deberían considerarse como un tratamiento selvícola de mejora siendo la recolección de biomasa algo secundario y recomendado? Las consecuencias legales y / o reglamentarias de cada opción son pertinentes porque la primera opción (recolección de biomasa) está sujeta a autorización administrativa e incluso al pago de un impuesto, mientras que la segunda opción sólo requiere generalmente una notificación previa. La posición del proyecto ENERBIOSCRUB, una vez analizada la información sobre la rentabilidad de la realización de los desbroces, es recomendar que la regulación se centre en la segunda opción, ya que, según los resultados, un alto porcentaje del desbroce no es recogido por la maquinaria y las cantidades cosechadas no cubren los costos de desbroce, ya que los rendimientos son generalmente bajos. Por otro lado, incluso si los rendimientos fueran altos, se requeriría una evaluación exhaustiva previa de los lugares que se pueden considerar para la recolección o el tratamiento selvícola. Hasta la fecha, lo que se ha observado es que las limpiezas no se llevan a cabo porque los propietarios tienen que pagarlas, lo que nos reafirma en la posición de que las técnicas de limpieza tienen que ser más eficientes y / o la biomasa recolectada tiene que ser mejor pagada (ahora hay muy pocos actores que las demandan) para que estas tareas puedan ser financiadas por los ingresos de la biomasa. Mientras tanto, las limpiezas deberían seguir siendo considerados sólo como actividad selvícola.
Las posibles limitaciones a la gestión de la biomasa recolectada son otro aspecto a discutir. Durante la primera fase del proyecto se han constatado algunos obstáculos o reticencias por parte de la administración forestal con respecto a la posibilidad de dejar varios meses la biomasa almacenada cerca de las zonas de desbroce, en teoría, argumentando el riesgo de incendio como impedimento. En este sentido, entendemos que el mero hecho de prohibir los almacenajes no es la mejor opción para lograr la viabilidad del uso de la biomasa en el futuro y por lo tanto la rentabilidad / autofinanciamiento de los desbroces. Es necesario regular este tipo de operaciones logísticas y en este sentido se han identificado algunos casos interesantes para estudiar como la Ley 7/2012, de 28 de junio, de Montes de Galicia en la que la figura de "gestor de biomasa forestal" es definida y se pueden establecer "puntos de recogida y tratamiento", puntos o terrenos en los que los gestores se ocupan de almacenar, manipular durante al menos un año, para facilitar el transporte y / o la comercialización.

Acciones de difusión. Hacia una mejor comprensión de las posibilidades del matorral.

Las acciones de difusión del proyecto han sido importantes y han servido para establecer contacto con diferentes sectores, desde los propietarios forestales, la administración forestal, los actores del mercado de la bioenergía, hasta los estudiantes de ingeniería y el público en general. Como ejemplo podemos citar el evento celebrado en noviembre de 2016, al que asistieron más de 40 personas de diferentes sectores de actividad en las que se realizó una demostración en INVIED, Valdoviño (La Coruña), donde se pudieron ver dos máquinas diferentes realizando el desbroce y la recolección de tojo. Posteriormente se celebró una reunión técnica en As Pontes en las instalaciones de INTACTA, completada con una visita a la planta de pellets BIOMASA FORESTAL (foto 5).

Foto 5: Arriba, actividades de recolección demostrativa en INVIED (La Coruña). A continuación, visita de las instalaciones de BIOMASA FORESTAL.

Los seminarios técnicos que se celebraron en Soria (27 de abril de 2017) y Madrid (23 de mayo de 2017), ambos en un entorno universitario, han servido de foro para el debate de los resultados obtenidos en el proyecto, cuyas conclusiones se exponen a continuación.

 
Foto 6: Seminario celebrado en la Universidad de Valladolid en Soria