Una caldera de rejilla quemando GLP a R$ 650 (reales brasileños) por tonelada de vapor. A 50 km, un aserradero descartando 200 toneladas/mes de residuo de madera. La cuenta de sustitucion es simple. La ejecucion, no.
La conversion de calderas industriales de petroleo o gas a biomasa puede reducir el costo por tonelada de vapor a una fraccion del valor actual, con payback tipico entre 12 y 16 meses. Sin embargo, la viabilidad real del proyecto depende menos de la termodinamica de la combustion y mas de la capacidad de procesar el material de entrada de forma continua, sin paradas frecuentes para mantenimiento. Este articulo analiza por que la trituradora, y no la caldera, es el componente que determina si la economia proyectada se confirma en la operacion.
La sustitucion termica en si esta bien documentada. Calderas de rejilla aceptan biomasa con granulometria entre 30 mm y 80 mm y humedad hasta 45% en base humeda. El poder calorifico inferior de la madera en esa franja de humedad queda entre 2.000 y 2.500 kcal/kg, suficiente para mantener la produccion de vapor con ajuste de caudal de alimentacion. Nada de esto es tecnologia nueva.
El problema empieza en el patio, cuando el camion llega con la poda.
La poda urbana no es madera limpia. Ramas de tres metros, raices con tierra compactada, alambres de cerca, clavos, piedras incrustadas. Un picador de disco convencional, proyectado para residuo de aserradero homogeneo, usa cuchillas de impacto girando entre 800 y 1.200 RPM. Cuando una piedra de 5 cm entra en el rotor a esa velocidad, la energia cinetica del impacto va directo al filo de la cuchilla. El resultado: cambio de cuchillas cada 20-40 horas de operacion con material contaminado, contra 200-400 horas con madera limpia. En tres meses, el costo de mantenimiento erosiona la economia que justifico el cambio de combustible.
Trituradoras de baja rotacion (2 o 4 ejes, 15-40 RPM) resuelven este problema por principio de funcionamiento. En vez de impacto, usan corte por cizalla: dientes entrelazados que cortan por fuerza de palanca, no por velocidad. Cuando el rotor encuentra un contaminante metalico o mineral, el embrague antichoque actua como fusible mecanico, absorbiendo la energia del impacto y protegiendo el conjunto de accionamiento. Un PR4000 de 300 cv procesa poda urbana con tierra y piedra a 8-12 t/h. Un picador de disco del mismo porte para cada 30 minutos con el mismo material.
La diferencia en el precio de compra es significativa. En el costo por tonelada procesada a lo largo de 12 meses, la diferencia es mayor aun, y en sentido inverso. El equipo mas barato sale mas caro cuando el material de entrada no es limpio.
Jaguar Industrial dimensiona la linea de procesamiento de biomasa a partir del material real de la operacion. Porque la planilla que importa no es la de compra. Es la de doce meses despues.