Secretos de la producción de pellets. ¿Cómo producir pellets?
Entre los numerosos métodos de aprovechamiento de la biomasa de madera, la producción de pellets merece especial atención. Es una de las mejores formas de transformar los residuos de madera (como serrín, virutas, astillas o corteza) u otra biomasa (por ejemplo, paja o cáscaras de semillas) en un producto ecológico con una amplia gama de aplicaciones.
Estas son las principales ventajas de la producción de pellets:
- La tecnología es bastante sencilla.
- Se requiere una cantidad mínima de personal para operar el equipo.
- El coste de producción es relativamente bajo, mientras que el retorno de la inversión es alto.
- Permite procesar residuos de diferentes tamaños.
Materias primas para la producción de pellets de madera y sus propiedades
El pellet de madera puede producirse a partir de diferentes especies de madera. Las propiedades de la materia prima influyen en las características del granulado final y en el propio proceso de producción. Esto parece especialmente importante en la producción de pellets a pequeña escala, ya que el equipo industrial no es tan sensible como una máquina más pequeña y de menor potencia.
La materia prima para la producción de pellets de madera es madera triturada con un grosor aproximado de 1 mm y una longitud de hasta 3-4 mm. Una gran ventaja es que en la producción de pellets no se requieren virutas especialmente preparadas, como por ejemplo para el tablero aglomerado. No se permite la presencia de impurezas minerales ni metales en la materia prima.
Color del pellet de madera
El color del pellet depende principalmente del tipo de madera con el que se ha producido.
El pellet obtenido de madera de coníferas como pino, abeto o abeto blanco suele tener un color claro, desde amarillo pajizo hasta marrón claro. En cambio, el pellet de madera de frondosas como roble, haya, fresno o abedul se caracteriza por un color más oscuro, desde marrón hasta marrón oscuro, e incluso casi negro.
El tono del pellet también puede verse influido por otros factores, principalmente la humedad, los métodos de secado utilizados en el proceso de producción o la presencia de colorantes.
Adherencia del pellet de madera
Además del color, la calidad de la compactación del pellet también depende de la materia prima. El aglutinante en el proceso de prensado del pellet es la lignina natural presente en la madera. El contenido de lignina varía según la especie, por lo que cuanto mayor sea la cantidad de lignina en la madera, mayor será la calidad del pellet.
Para evaluar qué madera es óptima para la producción de pellets, observemos el contenido porcentual de lignina en la madera:
- Pino – 27,05%
- Abeto – 27,00%
- Abeto blanco – 29,89%
- Haya – 27,72%
- Abedul – 19,10%
- Álamo temblón – 21,67%
En promedio, en las coníferas el contenido de lignina se encuentra entre el 26-30%, mientras que en las frondosas es del 19-28% de la masa total de la madera absolutamente seca. Naturalmente, cuanto menor sea el contenido de lignina, mayor será la cantidad de finos obtenidos, lo que significa mayores costes de electricidad y una ligera disminución de la eficiencia.
Influencia de la dureza de la madera en el pellet obtenido
Otro factor importante en la producción de pellets es la dureza de la madera. Cuanto más dura sea la madera, más difícil será transformarla en virutas y prensarla. En la producción de pellets a partir de madera más dura aumenta el consumo de energía eléctrica y se desgastan más rápidamente las piezas de la peletizadora: cuchillas, matrices o rodillos.
Comparemos la dureza de algunas especies de madera:
- Pino – 260 kG/cm2
- Abeto – 235 kG/cm2
- Abeto blanco – 255 kG/cm2
- Haya – 555 kG/cm2
- Abedul – 425 kG/cm2
- Álamo temblón – 240 kG/cm2
Un metro cúbico de pellets procedentes de especies más densas tendrá una mayor densidad aparente y un mayor poder calorífico. Por ejemplo, un metro cúbico de pellets de abedul liberará más calor que un metro cúbico de pellets de serrín de pino.
Funcionamiento de la línea de producción de pellets de madera
En el proceso de producción de pellets, la etapa de prensado desempeña un papel clave. El serrín se introduce en la matriz de la peletizadora, y los rodillos giratorios que se desplazan sobre la matriz presionan el serrín en los orificios, dándole la forma característica de granulado. Un manejo adecuado de la máquina ayudará a minimizar el desgaste de los rodillos y de la matriz, y hará que el prensado se realice de forma fluida y sin averías.
Contrariamente a lo que parece, la producción de pellets tiene muchos matices y la tecnología es muy sensible a los cambios en la configuración de la peletizadora. Muy a menudo se puede encontrar la situación en la que el pellet no sale o la matriz se bloquea inmediatamente después de encender la máquina de pellets.
Veamos cómo es el proceso de puesta en marcha de la peletizadora (en condiciones en las que la matriz ya está asentada).
Puesta en marcha de la máquina de producción de pellets paso a paso:
- Espolvorear la matriz con una mezcla de aceite y serrín.
- Encender el motor principal de rotación de los rodillos, pero no alimentar todavía las virutas.
- Esperar hasta que salgan pellets con aceite. Luego apartarlos o desecharlos (según se desee reutilizarlos).
- Después de que el pellet con aceite haya pasado por la matriz, activar la alimentación mínima de virutas a la prensa. Retirar las virutas hasta que aparezcan pellets sin aceite.
- Cuando aparezcan pellets limpios sin aceite, aumentar la velocidad de alimentación del serrín hasta el nivel óptimo.
Consejos adicionales:
- Para una puesta en marcha y parada más suaves de la peletizadora y para aumentar el rendimiento de la matriz, al principio alimentar una mezcla de pellets con aceite o serrín con aceite. Esta mezcla básica permite una puesta en marcha y parada más suaves de la prensa y aumenta el rendimiento de la matriz. Si detenemos la prensa de pellets con virutas normales con humedad estándar y sin aceite, las virutas compactadas se adhieren a las paredes de la matriz y, al reiniciar, se requiere una fuerza muy grande para empujarlas. En muchos casos esta fuerza no es suficiente y la prensa se atasca, lo que provoca un aumento de la carga. Esto también causa un desgaste más rápido del motor y de los mecanismos de transmisión de la prensa.
- Los fabricantes de matrices y prensas recomiendan mezclar el serrín con aceite diésel automotriz limpio para reducir la fuerza de fricción entre la mezcla y las paredes de la matriz, y desechar posteriormente el pellet con aceite obtenido, preparando una nueva mezcla para la siguiente parada y puesta en marcha.
Algunos especialistas, en lugar de utilizar aceite limpio y relativamente caro, mezclan las virutas con aceite usado barato de automóviles, cajas de cambios u otros mecanismos, y utilizan repetidamente el pellet con aceite obtenido tras la puesta en marcha de la prensa en lugar de una nueva mezcla, añadiendo nuevamente un poco de aceite usado si es necesario. La ventaja de esta “mejora” es un ahorro considerable de aceite, mientras que la desventaja puede ser un desgaste más rápido de la matriz, ya que el aceite usado contiene una gran cantidad de impurezas metálicas.
- Leer atentamente el manual de instrucciones de su máquina para obtener información detallada sobre su puesta en marcha y uso.
Máquina de producción de pellets bloqueada (peletizadora)
¿Qué hacer cuando el pellet no sale de la máquina y los intentos de desatascar la matriz no dan resultado?
- Detener la peletizadora: El primer y más importante paso es detener inmediatamente la máquina. Seguir forzando su funcionamiento puede provocar daños más graves en los mecanismos y ponerle en peligro.
- Revisar los orificios bloqueados de la matriz: Tras detener la máquina, es necesario inspeccionar cuidadosamente la matriz y localizar los orificios obstruidos. Dependiendo del grado de bloqueo, pueden perforarse o taladrarse con cuidado. Es importante utilizar las herramientas adecuadas y proceder con precaución para no dañar la matriz.
- Diagnosticar la causa del atasco: Incluso si los parámetros tecnológicos de la peletizadora (presión de los rodillos, humedad del serrín del 12-15%, composición fraccionaria) parecen correctos, pueden haberse producido otros problemas que hayan provocado el atasco. Preste especial atención a:
- Estado de los rodillos: Asegúrese de que todos los rodillos estén correctamente fijados y no presenten holguras. Incluso un pequeño aflojamiento de uno de los rodillos puede reducir significativamente el rendimiento de la máquina y provocar un bloqueo.
- Presión de los rodillos: La disminución de la presión puede deberse a una avería de la válvula u otro elemento del sistema hidráulico. Es necesario comprobar los manómetros y los sensores de presión para descartar este tipo de problemas.
- Factores adicionales: También conviene comprobar otras posibles causas del atasco, tales como:
- Excesiva humedad del serrín
- Espesor inadecuado del serrín
- Presencia de impurezas en el serrín
- Configuración incorrecta de la máquina
- Eliminar la causa del atasco: Una vez identificada la causa, debe eliminarse. Esto puede requerir la sustitución de un componente dañado, el ajuste de los parámetros de la máquina o el cambio del tipo de serrín.
- Volver a poner en marcha la máquina: Después de eliminar la causa del atasco y limpiar cuidadosamente la peletizadora, puede volver a ponerse en funcionamiento. Es necesario observar atentamente el trabajo de la máquina y asegurarse de que funcione correctamente.
Optimización del proceso de producción de pellets
La automatización y visualización del proceso de producción de pellets desempeñan un papel clave en su optimización. Permiten un control continuo y la identificación de posibles problemas, lo que se traduce en una mejor calidad del producto y mayor eficiencia del trabajo.
Indicadores importantes a supervisar:
- Cantidad de finos: El seguimiento de la cantidad de finos después del cribado del granulado terminado informa sobre las pérdidas de material y permite mejorar el proceso de clasificación.
- Coeficiente de rendimiento: Una báscula que mide la masa de virutas alimentadas a la prensa permite calcular el coeficiente de rendimiento para cada turno.
- Velocidad de la prensa: El control de la velocidad de la prensa durante la producción permite identificar posibles problemas de rendimiento.
- Tiempo de inactividad: El registro del tiempo de parada y arranque de la línea y del número de paradas durante el turno facilita la identificación y eliminación de cuellos de botella en la producción. El arranque y la parada de la peletizadora generan grandes cargas y desgastan la matriz y los rodillos. Supervisar su estado y minimizar las paradas es clave para optimizar los costes.
- Calidad del granulado: Es importante que el granulado se extruya desde toda la superficie de la matriz y no solo desde algunas de sus partes. Un prensado irregular puede indicar, entre otras cosas, un fallo de la matriz o de los rodillos.
Factores que influyen en la calidad del pellet:
- Humedad de la materia prima: El granulado obtenido de virutas húmedas tiene mayor volumen y peor calidad que el obtenido de virutas secas.
- Composición fraccionaria de la materia prima: Las virutas grandes son más difíciles de prensar y pueden provocar la desintegración del granulado.
- Especie de la materia prima: Los pellets de madera de coníferas son generalmente de mejor calidad que los de madera de frondosas.
- Desgaste de la matriz y de los rodillos: Las matrices y los rodillos desgastados no garantizan una compresión adecuada de las virutas.
- Distancia entre rodillos y matriz: Un ajuste incorrecto de la distancia puede provocar un prensado irregular.
- Diámetro del pellet: Un diámetro menor del pellet, en las mismas condiciones de prensado, generalmente significa mejor calidad.
En resumen: conviene recordar que la selección de la materia prima en la producción de pellets de madera tiene una influencia significativa en las características del producto final. La calidad del granulado también depende en gran medida de la configuración y el manejo adecuados de la máquina de producción de pellets. Los indicadores que permiten optimizar el proceso productivo pueden ayudar a fabricar pellets de madera de la manera más eficiente posible.
