10 MEE PYMES Madera Corcho

Industria de la madera y el corchoCNAE 16

Manual de eficiencia energética para pymes10

presentaciónManual de eficiencia energética para pymes

El IDAE, como miembro del patronato de la Fundación EOI, no puede menos que felicitar a la misma por la oportunidad en la edición del presente Manual de eficiencia energética para pymes. La volatilidad registrada por los precios energéticos durante buena parte del año pasado ha continuado también en 2008, y a ella se ha añadido una crisis fi nanciera mundial que afecta al conjunto de la economía. Por ello, la mejora de la eficiencia energética como instrumento de apoyo a la competitividad es básica en nuestro actual tejido industrial.

El tejido empresarial español cuenta con mayor presencia de las pequeñas y medianas empresas (pymes) que en la Unión Europea, ocupando al mis mo tiempo un mayor volumen de empleo: de un total de 3,3 millones de empresas, el 99,9% son pymes que representan el 82% del empleo em pre sarial. La economía españo-la es, por lo tanto, una economía de pymes, en la que, además, el tamaño medio empresarial es reducido: 6,6 trabajadores por empresa.

Si a esta situación habitual de las pymes españolas se añade la actual coyuntura económica, el resultado es un incremento en la fragilidad de este tipo de compañías. En este contexto, mejorar su nivel de innovación, tanto tecnológica como no tecnológica, su productividad y su competitividad se convierte en la estrategia apropiada que permitirá la persistencia y adaptación de nuestras pymes a los nuevos entornos y desafíos planteados por unos mercados cada día más globalizados.

La energía es un bien que incide directamente sobre el desarrollo de la sociedad. A su vez, el desarrollo cons-tituye un factor fundamental de seguridad, en tanto que aporta estabilidad, cohesión social y una mejor o peor posición estratégica. El sector industrial, en general, y las pymes, en particular, han venido mostrando históricamente un gran interés en la utilización efectiva de la energía. Baste decir que desde el comienzo de las primeras crisis energéticas, en la década de los años 70 del siglo pasado, el sector mejoró su intensidad energética en un 7%, gasificando sus suministros energéticos en detrimento de los productos petrolíferos, 55% del consumo industrial en 1973 frente al 11% en 2007, y, en menor medida, el carbón, 19% del consumo industrial en 1973 frente al 8% en 2007.

Pese a estas mejoras en los consumos energéticos, los primeros años del presente siglo muestran cierta sa-turación en lo que a incrementos de eficiencia energética se refiere. Si se añaden a la reciente evolución de la intensidad energética, prácticamente estabilizada desde el año 2000, la actual coyuntura económica y la alta volatilidad de los precios energéticos, se hace necesario incrementar las actuaciones que permitan continuar aumentando la eficiencia energética de las pymes.

Las mejoras de los procesos productivos, con la incorporación de tecnologías más eficientes y sostenibles, la renovación de equipamientos obsoletos y la adecuada gestión de los procesos y servicios productivos serán los ejes básicos de actuación que conducirán a una disminución de las intensidades energéticas.

presentaciónLa incorporación de estas actuaciones al mercado cuenta, desde las administraciones públicas, con un conjunto de herramientas específicas destinadas a ayudar a las pymes a mejorar su competitividad a través de un mejor, más racional y sostenible uso de la energía.

La Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España 2004-2012 (E4), aprobada por el Consejo de Ministros de 28 de noviembre de 2003, establece el marco de desarrollo para las actuaciones de eficiencia energética en el periodo 2004-2012. El desarrollo de la E4 se implementa a través de los planes de acción para el pasado pe-riodo 2005-2007 y el actualmente vigente 2008-2012, así como el Plan de Activación 2008-2011, recientemente aprobado por el Gobierno. En conjunto, la E4, sus planes de acción y el plan de activación tienen como objetivo lograr un ahorro energético, en términos de energía primaria, de cerca de 88 millones de toneladas equivalentes de petróleo, de las cuales al sector industrial le corresponden alrededor de 25. Para ello, el Plan de Acción 2008-2012 proveerá de unos incentivos públicos de 370 millones de euros, equivalentes a una intensidad de ayuda del 22%, a las inversiones para la mejora de la eficiencia energética que se realicen en el sector industrial, que se estima que alcancen un volumen de 1.671 millones de euros.

La incorporación de tecnologías renovables al mercado empresarial dispone de un instrumento adicional de apoyo: el Plan de Energías Renovables 2005-2010, aprobado por el Consejo de Ministros de 26 de agosto de 2005. Los usos térmicos finales de las pymes y empresas de comercio y servicios cuentan en este plan con un marco de apoyo a la diversificación energética sostenible a través, básicamente, de las tecnologías de biomasa térmica y solar térmica de baja temperatura.

Desde el prisma de la innovación tecnológica, el instrumento por excelencia es el Plan Nacional de I+D+i que tiene como objetivo, entre otros, situar España a la vanguardia del conocimiento, promoviendo un tejido empresarial altamente competitivo.

A las anteriores actuaciones y herramientas se añade el presente Manual de eficiencia energética para pymes, que deberá convertirse en una guía básica que oriente a las empresas sobre las posibles actuaciones energéticas existentes que les permitan mejorar sus productos y procesos, aumentando la competitividad de las mismas.

Es de agradecer la dedicación de la Fundación EOI y del Centro de Eficiencia Energética de Gas Natural Fenosa en la elaboración de este Manual de eficiencia energética para pymes que, estamos seguros, redundará en beneficio, no solo del tejido empresarial del país, sino también de la sociedad en su conjunto, posibilitando un consumo energético responsable y sostenible.

Manual de eficiencia energética para pymes

Contexto energético general e introducción a la situación sectorialíndice0. Introducción 6

1. Identificación de los procesos y tecnologías aplicadas 8

1.1. Proceso de aserrado 9

1.2. Proceso de fabricación de tableros 10

1.2.1. Fabricación de tableros de partículas 10

1.2.2. Proceso de fabricación de tableros de fibra 12

1.2.3. Proceso de fabricación de tableros de contrachapado 13

1.3. Carpintería 14

1.3.1. Madera maciza 14

1.3.2. Tableros derivados de la madera 15

1.4. Mueble 16

1.4.1. Fabricación de muebles de madera maciza 16

1.4.2. Fabricación de muebles a partir de tablero 17

1.4.3. Mueble: etapas finales comunes 17

1.5. Fabricación de envases y embalajes 17

1.6. Recuperadores 18

2. Ineficencias energéticas 19

2.1. Consumo de electricidad 19

2.1.1. Secado 19

2.1.2. Aserrado 19

2.1.3. Desarrollo 19

2.1.4. Astillado 19

2.1.5. Prensado 20

índice2.2. Consumo de energía térmica 20

2.3. Transportes 20

2.4. Alumbrado 20

3. Mejoras tecnológicas y de gestión que favorezcan la eficiencia energética 21

3.1. Mejoras en el consumo térmico 21

3.1.1. Secado 21

3.1.2. Aserrado 22

3.1.3. Desarrollo 22

3.1.4. Astillado 22

3.1.5. Prensado 23

3.2. Transporte de materiales 23

3.3. Alumbrado 23

3.4. Selección de fuentes energéticas 24

3.5. Aprovechamiento de residuos de la madera como combustible 24

3.6. Cogeneración 25

3.7. Buenas prácticas de gestión 25

3.1.1. Contabilidad energética 25

3.1.2. Auditorías energéticas 25

3.1.3. Mantenimiento energético 25

3.1.4. Medidas formativas y organizativas 26

4. Bibliografía 26

Manual de eficiencia energética para pymes

Industria de la madera y del corchoCNAE 16

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Manual de eficiencia energética para pymes Industria de la madera y del corcho (CNAE 16)

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0 Introducción

El sector español de la madera y el mueble cuenta con un gran peso dentro de la industria del país por su número de empresas (37.658, de las que 20.671 se dedican a la fabricación de muebles y 16.987 a otros sectores de la madera, según Datos DIRCE 2007), ocupando a 231.598 trabajadores, de los que 133.362 corresponden al sector del mueble, es decir, más del 58%, y el resto (98.236) a otras industrias transformadoras de la madera (42%).

Este sector aglutina un gran número actividades y empresas, la mayoría pymes (el 99% de las empresas tiene menos de 200 empleados, un 94% menos de 20 trabajadores y el 64% tiene dos o menos de dos trabaja-dores). En líneas genéricas, la industria de la madera abarca la transformación de la madera en productos de consumo, pudiéndose diferenciar la industria de primera transforma-ción responsable de producir productos semielaborados (empresas de tableros y de aserrado y preparación indus-trial de la madera), y la industria de segunda transformación, que proporciona productos finales (empresas de envases y embalajes, de muebles, carpinterías...).

De acuerdo con el CNAE 16 (CNAE 2009), quedarían comprendidas dentro de la industria de la madera y del corcho las siguientes actividades, objeto de este análisis:

• Aserradoycepilladodelamadera.

• Preparaciónindustrial.

• Fabricacióndeestructuras,piezasysuelos.

• Tratamientoyfabricacióndeproductosdecorcho.

La estrategia de ahorro y eficiencia energética en España 2004-2012 (E4) ya disponía en el año 2003 la adopción de una serie de medidas específicas para mejorar la eficiencia energética de este sector:

• Diagnósticos de los sistemas de aire compri-mido. Análisis de los elementos por separado para detectar posibles pérdidas por fugas y demandas excesivas. El ahorro potencial detectado alcanzaría los 2.253 MWh.

• Alumbrado de bajo consumo. La medida consistía en sustituir las lámparas en todas las luminarias donde sea posible por lámparas de bajo consumo, en los distintos lugares de trabajo, respetando el cumplimiento de los niveles de luz recomendados en la normativa.

• Mejorasensecaderos-renovacióndesecaderos.Sustitución de tradicionales obsoletos por secaderos de última tecnología que optimizan el proceso de combustión y reducen las pérdidas térmicas a través de la estructura y el cerramiento de los mismos, mejorando de esta forma la eficiencia energética.

• Mejoras en secaderos - termorrecuperación de los gases de combustión de secadora de madera en industrias mecánicas forestales. El fundamento de esta técnica era la recuperación de calor mediante la instalación de un intercam-biador en una corriente de gases calientes, con el objeto de absorber parte de la energía calorífica de los mismos y transmitirla a un elemento secun-dario. Al intervenir altas temperaturas en el secado de partículas se hace económicamente posible la termorrecuperación.

• Mejoras en secaderos - construcción de centrales de biomasa.

• Mejoras en secaderos - implantación de hornos de secado continuo. La implantación de esta medida supone un ahorro energético importante ya que estos hornos no necesitan ser cargados y descargados, y consumen menos energía eléctrica y térmica que los hornos discontinuos de cargas o por tandas.

• Mejoras en los sistemas de transporte. Parte de la energía eléctrica en este tipo de industrias se consume en el transporte. Es por ello que esta medida trata de reducir este consumo seleccio-nando transportadores mecánicos y de tornillo helicoidal en lugar de neumáticos, ya que son energéticamente más eficientes.

• Briquetado de residuos del corcho y restos de madera. En la industria corchera se producen pocos residuos, ya que la mayoría son reutili-zables, excepto el polvo de corcho, lo que hace que se genere gran cantidad de residuos de este producto con alto potencial energético. Las briquetas de polvo de corcho se pueden utilizar como combustible para alimentar las calderas de cocción de corcho de la propias industria corchera, obteniendo así un ahorro de energía térmica. Igual-mente, en las industrias de la madera se generan residuos de ésta susceptibles de ser briquetadas con el objeto de emplearse como combustible. Con esta medida se reduciría el consumo propio de energía para calefacción de almacenes y centros de trabajo en estas industrias.

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Todas estas medidas hoy continuarían vigentes, sin embargo, examinado el Plan de Acción 2008-2012, conti-nuación de la E4, pone de relieve cómo el sector de la madera experimentaba un consumo de energía significa-tivo en el periodo 2004-2007.

Con todo, la estimación de la evolución del ahorro por apli-cación de medidas de ahorro de energía, de cada una de

las agrupaciones de actividad recogidas en la Estrategia para el periodo 2008-2012 presentaba un incremento del consumo medio en el sector de la madera del 4,7%.

En este contexto, este trabajo analiza las ineficiencias energéticas en los procesos actuales del sector de la madera con el objetivo de determinar posibles mejoras a implementar.

Fuente: E4-IDAE.

Tabla 1. Evolución del consumo de energía final.

Consumo de energía final (ktep) 2004 2005 2006 2007

Alimentación, bebidas y tabaco 3.043 2.877 2.001 3.109

Textil, cuero y calzado 990 957 1.001 1.046

Madera, corcho y muebles 538 775 811 850

Pasta, papel e impresión 2.358 2.522 2.609 2.699

Química 9.105 8.481 8.736 8.998

Minerales no metálicos 6.463 7.211 7.310 7.411

Equipos de transporte 1.008 847 884 922

Metalurgia y productos metálicos 8.314 7.081 7.271 7.466

Maquinaria y equipo mecánico 357 356 363 379

Equipo eléctrico, electrónico y óptico 260 260 268 276

TOTAL INDUSTRIA 37.354 38.135 39.271 40.441

Fuente: IDAE.

Tabla 2. Objetivos Plan de Acción 2008/2012.

Ahorro (ktep) Crecimiento medio de consumo (%)

Emisiones evitadas(ktCO2)

Alimentación, bebidas y tabaco 1.393 3,9 4.234

Textil, cuero y calzado 41 4,5 125

Madera, corcho y muebles 74 4,7 224

Pasta, papel e impresión 86 3,5 262

Química 1.418 3,0 4.312

Minerales no metálicos 1.253 1,4 3.808

Equipos de transporte 86 4,3 261

Metalurgia y productos metálicos 1.511 2,7 4.592

Maquinaria y equipo mecánico 20 3,2 61

Equipo eléctrico, electrónico y óptico 15 3,2 44

MEDIO 590 3,44 1.792


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1 Identificación de los procesos y tecnologías aplicadas

Analizando el ciclo de vida de la madera, desde el origen en el monte, posteriormente existirán derivaciones hasta la llegada al uso final de los productos, pero su finaliza-ción no significa el final de la vida útil, pues la recupera-ción de la madera utilizada reintroduce la misma en el proceso. Los fabricantes de tableros, en muchos casos, adquieren directamente la madera en rollo y se encargan de su procesado, bien triturándola para hacer tableros de fibras, bien aserrándola si los tableros van a ser de chapa o contrachapado. En ciertos casos, los fabricantes de tableros de chapa y contrachapado recurren a aserra-deros para la obtención de madera ya cortada, en lugar de aserrarla ellos mismos. Los aserraderos, que suelen estar situados a pie de monte, se convierten en provee-dores tanto de las fábricas de tableros como de otros subsectores situados “aguas abajo” en el ciclo produc-tivo y de vida de la madera.

A partir de este punto, el flujo de productos de madera se complica ligeramente: los aserraderos y las fábricas de tableros son los proveedores naturales de los fabri-cantes de envases, muebles y elementos de carpin-

tería, pudiendo existir, o no, un agente intermedio que, a modo de almacenista, ejerza las labores de distribu-ción. En este segundo nivel es en el que se generan los productos destinados al consumo final. Por otra parte, si bien el flujo de productos comienza en el monte y llega por diversos caminos hasta el uso de los productos elabo-rados, en el caso de los subproductos de madera el flujo no comienza hasta llegar a la primera transformación de la madera. Los subsectores facilitan el reciclado de sus residuos a través de las empresas recuperadoras, las cuales transfieren esta madera a las fábricas de tableros de aglomerado y fibras, que son las principales respon-sables de la reutilización de los restos madereros.

En el caso de que los restos de madera recuperados no sean reutilizables para la fabricación de tableros, son valorizados energéticamente mediante su uso como combustible. Este proceso, en algunos casos, tiene lugar en las propias fábricas generadoras de los residuos, y en otros se canaliza a través de los recuperadores. La única excepción a estos flujos la constituyen los restos de madera producidos por los aserraderos, los cuales, por regla general, son transferidos directamente a las fábricas de tableros sin que medie ninguna empresa de recuperación.

Figura 1. Flujo de la madera en la industria.

Fuente: CONFEMADERA.

MONTE

REMATANTES

TABLERO DE AGLOMERADO

Y FIBRASCARPINTERÍA

ASERRÍO

TABLERO DE CHAPA Y CONTRACHAPADO

ALMACÉN

ENVASES Y EMBALAJES

MUEBLE USO FINAL

DISTRIBUCIÓN

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Se describen a continuación los procesos implicados en la fabricación de la madera a partir de su aprovecha-miento forestal (fase rematantes).

1.1. Proceso de aserrado

Dentro de las actividades de primera transformación de la madera, el aserradero incluye una serie de opera-ciones que van desde la manipulación y transporte al secado, selección y clasificación, los cuales requieren de la utilización de distintos tipos de energía. Los principales productos que se pueden obtener mediante el aserrado de madera son los siguientes: tabla, tablilla, tablón, piecerio, largueros, viguetas, cachones, listones, fabricándose también las traviesas para las vías férreas. La madera llega al patio de apilado, que es el punto de almacenaje de la madera antes de su introducción en el proceso de produc-ción propiamente dicho. La maquinaria que se utiliza para mover la madera en los parques es diversa.

Lo más habitual es el uso de carretillas elevadoras, si bien también pueden emplearse otros elementos como

pórticos y potentes grúas, monorraíles, blondinas y cables, tornos y cabestrantes o cadenas de transporte. A partir de este momento, el paso previo al aserrado es el descortezado, necesario para separar un residuo que es indeseable en las industrias de la desintegración. Además se evita el desgaste excesivo de los elementos de corte, ya que ésta suele incluir impurezas como piedras, arena y elementos metálicos. La corteza eliminada se puede emplear como combustible. Posteriormente viene el tronzado. Los fustes descortezados se tronzan al tamaño adecuado para la sierra de carro y, tras pasar por varias sierras, son eliminados los costeros, cantos y testas, que se pueden emplear como combustible o en la industria de la desintegración. Otro subproducto que se obtiene es el serrín, que puede ser empleado como combustible o en la ganadería.

Antes de cualquier transformación posterior de la madera aserrada es necesario proceder a su secado. La madera, al perder agua, cambia sus dimensiones, por lo que es necesario reducir su humedad hasta niveles que hagan que la variación del tamaño se minimice. Para minimizar el coste es aconsejable realizar un secado previo al aire para evitar que la madera entre completamente verde (no es

Figura 2. Flujo de subproductos de madera en la industria.

Fuente: CONFEMADERA.

TABLERO DE CHAPA Y CONTRACHAPADO

MONTE ENVASES Y EMBALAJES

MUEBLE CARPINTERÍA

TABLERO DE AGLOMERADO

Y FIBRAS

ASERRÍO

• VALORACIÓN ENERGÉTICA

• MUNICIPIOS

• CONSTRUCCIÓN

• TIENDAS DE MUEBLE

• POLÍGONOS INDUSTRIALES

RECUPERADORES DE MADERA

TRANSFERENCIA Y GESTORES DE RESIDUOS


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bueno forzar la velocidad del secado, ya que se aumenta bastante el consumo energético). El secado de la madera consume un 70% de la energía de todo el proceso, por lo que es aconsejable el uso de los residuos como fuente

de combustible. Si no está generalizada esta práctica es debido a que la parte secada con calor no es la totalidad de la madera aserrada y los hornos necesarios son de mantenimiento más costoso y menos cómodo.

Figura 3. Proceso de aserradero.

Fuente: Plan de Asistencia Energética del Sector Madera. Junta de Castilla y León-EREN.

1.2. Proceso de fabricación de tableros

La industria del tablero engloba la fabricación de productos de muy diversas características y composi-ciones, pero fundamentalmente se trata de tableros de contrachapado, de partículas y de fibras.

• Lostablerosdepartículasestánconstituidos,comosu propio nombre indica, por partículas de madera o de otro material leñoso, aglomeradas entre sí mediante un adhesivo aplicado en condiciones de elevada presión y temperatura.

• Los tableros de fibras están elaborados a partirde fibras lignocelulósicas aglomeradas, básica-mente, con resinas sintéticas, todo ello prensado en caliente. Los tableros pueden ser de densidad alta, media o baja.

• Los tableros de contrachapado están formadospor chapas de madera encoladas, de tal manera que las fibras de dos chapas consecutivas formen un determinado ángulo, generalmente de 90 ºC.

1.2.1 Fabricación de tableros de partículas

En este proceso se obtienen tableros a partir de asti-llas de madera unidas mediante colas y posteriormente prensadas. Para la fabricación de estos tableros es nece-sario eliminar la corteza de la materia prima. A veces es necesaria una humectación previa, que facilita la opera-ción. Como subproducto se obtiene corteza, que se suele emplear como combustible. Una vez que se tiene la madera limpia de corteza se procede a obtener astillas. Las partículas que exceden del tamaño previsto vuelven a ser enviadas al molino. Antes de seguir el proceso de formación del tablero es necesario secar las astillas para

APROVISIONAMIENTO

SECADO

CLASIFICACIÓN Y APILADO

CORTEZA

SERRÍN

SERRÍN

SERRÍN Y RECORTES

SERRÍN Y RECORTES

DESCORTEZADO

TRONZADO

ASERRADO

CANTEADO

RETESTADO

EE = Energía eléctrica consumida

ET = Energía térmica consumida

EE

EE

EE

EE

EE

EE

EE

ET

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que la cola se pueda adherir a ellas. Las astillas pasan de tener una humedad muy alta (saturadas) hasta un 3% - 5%. Es necesario clasificar las partículas para eliminar las que sean excesivamente pequeñas, que producen un gasto de cola excesivo, y para poder situar las más finas en la parte exterior y que el tablero tenga un mejor acabado. Las partículas se mezclan con la cola y se procede a la formación de la manta. Para dar a la manta una mayor consistencia se realiza un preprensado en frío, lo que facilita su transporte. También se reduce su volumen, lo que disminuye el recorrido de los émbolos de la prensa caliente.

Para que fragüe la cola es necesario que se tengan unas condiciones de presión y temperatura determinadas. Mediante una prensa con platos que proporcionan calor se hace que la manta tenga una presión de alrededor de 25 kg/cm2 y una temperatura de 100 ºC. Por último, se hace que el tablero baje rápidamente su temperatura unos 30 ºC. Después, el tablero se termina con un escua-drado para que tenga las dimensiones deseadas y lijado para suavizar las caras. Como subproducto se obtiene polvo de lija, que no puede ser empleado en la forma-ción del tablero debido al elevado gasto de cola que ocasionaría.

Figura 4. Proceso de fabricación de tableros de partículas.


APROVISIONAMIENTO

FORMACIÓN

CORTEZA

POLVO DE ASTILLA

RECORTES DE TABLERO Y POLVO DE LIJA

DESCORTEZADO

ASTILLADO

CLASIFICACIÓN

ENCOLADO



EE

EE

EE

EE

EE

EE

EE

ETPRENSADO

SECADOEE

ET

ENFRIADO, LIJADO Y RECORTADO


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1.2.2 Proceso de fabricación de tableros de fibra

Se consiguen tableros a partir de la separación de las fibras de la madera o de otro material vegetal y su poste-rior prensado. Dependiendo de los aditivos que se añadan a las fibras se pueden obtener tableros con distintas propiedades, variable resistencia a la humedad y al fuego. Se realiza el descortezado para eliminar un producto de características muy diferentes a la madera. La corteza es un subproducto que se emplea como combustible para el proceso. Posteriormente, y como paso previo a la obtención de fibras, se realiza un astillado. Estas astillas se mezclan con vapor de agua, que va entrando en el desfibrador. La separación de las fibras se consigue al hacer pasar las astillas entre dos discos. La operación se ve facilitada al realizarse a elevada presión y temperatura. La formación de la manta puede realizarse en seco o en húmedo. El afieltrado en húmedo es similar a la forma-

ción del papel y tiene menores complicaciones técnicas. Actualmente se tiende a la formación en seco, similar a la formación de tableros de partículas. Para ello es nece-sario secar las fibras previamente. Con las fibras secas se procede a su mezcla con los aditivos necesarios y a la formación de la manta. Ésta se hace pasar por rodillos que van reduciendo su espesor y, por último, pasa por una prensa caliente en la que se obtiene el tablero. Para finalizar, se recorta el tablero a las dimensiones reque-ridas y se realizan los tratamientos superficiales que requiera para su uso final.

Como subproducto de esta operación se obtienen los recortes del tablero y el polvo de lijado. Éstos, junto al resto de desechos, se utilizan como combustible para generar energía calorífica que se emplea en generar vapor para el desfibrado, calentar aceite térmico para el prensado y secar las fibras con los gases de escape.

Figura 5. Proceso de fabricación de tableros de fibras.


APROVISIONAMIENTO

CORTEZA

SERRÍN

SERRÍN

SERRÍN Y RECORTES

SERRÍN Y RECORTES



DESCORTEZADOEE

TRONZADOEE

ASERRADOEE

CANTEADOEE

RETESTADOEE

CLASIFICACIÓN Y APILADOEE

SECADOEE

ET

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1.2.3 Proceso de fabricación de tableros contra-chapados

En este proceso se obtienen tableros formados por chapas delgadas de madera, encoladas, con las fibras formando un ángulo de 90 ºC, consiguiendo tableros con propie-dades resistentes, más regulares y mejores que las que tiene la madera aserrada. El primer paso es el acondicio-nado y limpieza de la madera. Se realiza el tronzado para que las tronzas tengan la medida adecuada para el torno en el que se obtiene la chapa. En el torno se realiza el descortezado y cilindrado (la corteza y las primeras capas

de madera son subproductos a emplear como combus-tible). La chapa que sale del torno se cizalla y almacena en pilas preparadas para el secado. El cilindro central que no se puede desenrollar se emplea para torneado o como combustible. Como en toda la industria de la madera, es necesario el secado de la misma para poder acondicionar la chapa a los límites óptimos para el enco-lado y prensado posterior, siendo fundamental llegar a un 6% - 8% de humedad para que el tablero no se desencole. Este proceso absorbe el 70% de la energía térmica de la fábrica, por lo que el perfeccionamiento del mismo puede redundar de forma importante en el ahorro energético.

Figura 6. Proceso de fabricación de tableros contrachapados.


APROVISIONAMIENTO

FORMACIÓN

SERRÍN

CORTEZA Y RESTOS DE CHAPA

TRONZADO

DESENROLLO

ENCOLADO



EE

EE

EE

EE

EE

EE

EE

ETPRENSADO

EE

ET

DESCORTEZADO Y CILINDRADO

CIZALLADO

EE

CHAPAS DEFECTUOSAS

RESTOS DE MADERA Y SERRÍN

POLVO DE SERRÍN

CORTADO

SECADO

LIJADO Y ACABADO


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1.3. Carpintería

Los procesos de producción de las carpinterías pueden ser de dos tipos según sea la materia prima utilizada: madera maciza o tableros formados por restos de madera, tanto de fibras como de partículas.

1.3.1 Madera maciza

La madera maciza se emplea en carpintería exterior, sobre todo donde los productos finales están sometidos a variaciones apreciables de las condiciones atmosfé-ricas de temperatura y humedad. También se emplea la madera maciza para dar apariencia de madera sólida a determinados productos de carpintería, constituidos por tableros de fibras o partículas. Las actividades incluidas en este proceso son las siguientes:

• Marcaje. Con el fin de aprovechar al máximo la madera, es necesario señalar sobre su super-ficie los defectos e imperfecciones que se van a eliminar.

• Tronzado.A partir del marcaje previo, las sierras cortan el tablón bruto transversalmente a su eje longitudinal y a la malla de la madera, para facilitar su posterior manejo y generar el mínimo desper-dicio posible. Según el tipo de sierra que se utilice, la operación se lleva a cabo por tronzado en sierra en cinta o por tronzado en sierra circular.

• Aserrado y desdoblado.Permite obtener hilos, es decir, listones de ancho próximo a la pieza a fabricar, cortando la pieza longitudinalmente con ayuda de las sierras y según marcaje previo.

• Cepillado. Las cepilladoras tienen un árbol de cuchillas giratorias, de profundidad y corte regu-lable, que aplana la superficie de una de las caras de la pieza sobre las que actúa, dejándola comple-tamente lisa y sin alabeo.

• Regruesado. Con el fin de dimensionar correcta-mente el grueso de la pieza, el ancho, o ambos, la regruesadora planea con respecto a la cara o caras cepilladas, las caras restantes, es decir, aplana la parte superior de la pieza, tomando como refe-rencia la parte plana inferior.

• Fresado, moldurado y replantillado. El fresado es el conjunto de operaciones de mecanizado que se llevan a cabo en la superficie de las piezas, empleando una herramienta de corte, con el fin de realzar o mejorar la presencia estética de las mismas. En los casos en los que se realizan meca-nizados con figura se denomina moldurado, y si se utiliza una plantilla se habla de replantillado. Existen también diferentes tipos de máquinas: tupí, replan-tilladora, moldurera, taladrado y escopleado, etc.

• Espigado y mechonado. La formación de espigas que se realiza normalmente en los extremos de la pieza, mediante un movimiento de rotación o tras-

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lación del cabezal de una fresa, permite encajar dicha pieza en el hueco de otra con la que se pretende ensamblar.

• Lijado y calibrado. El lijado es el conjunto de operaciones de preparación de las piezas, reali-zadas antes de la aplicación de las distintas capas de recubrimientos: tintes, barnices, etc. En la preparación de superficies se pueden distinguir el lijado de madera maciza que se lleva a cabo estando la pieza en “crudo”, antes de aplicar el tinte o barniz, y el lijado de capas de acabado que se lleva a cabo una vez que se han aplicado sobre la pieza los productos de acabado: imprimaciones, fondos y acabados propiamente dichos.

1.3.2 Tableros derivados de la madera

En este proceso productivo se emplean tableros deri-vados de la madera como materias primas, tanto de fibras como de partículas. Se emplea fundamentalmente en partes interiores no vistas, que son posteriormente rechapadas con chapas naturales o plafonadas, y maci-zadas con madera maciza para darle una apariencia más noble. El proceso incluye los siguientes pasos:

• Despiece y corte a medida. Seccionando el tablero, obteniendo un “corte a medida”. Es impor-tante optimizar el aprovechamiento de los tableros para obtener, a partir del corte, el máximo número de piezas utilizables. La optimización puede realizarse de forma manual o bien mediante un programa de optimización de corte, en el que se introducen las medidas de las piezas a seccionar y se obtiene una distribución calculada por ordenador. Existen distintos tipos de corte a medida según la forma de realizar esta operación: corte al largo o longitudinal, corte a escuadra o transversal (formando un ángulo de 90 ºC sobre los cantos longitudinales de la pieza, cortada al largo en la operación anterior) o corte en ángulo o fuera de escuadra.

• Selección de la chapa. Tiene una gran importancia en la calidad del producto final. Las chapas se seleccionan según sean chapas de revestimiento o de interior.

• Empalme. En los casos en los que las medidas de las chapas son menores a las exigidas.

• Corte y confección. Se cortan las chapas y se unen para la confección de láminas de chapa con calidad

y tonalidad semejantes, que recubrirán el tablero en el proceso de rechapado. En la operación de corte se emplean, habitualmente, cizallas hidráulicas.

• Macizado de cantos. Consiste en recubrir el canto de un tablero, normalmente de partículas, con un listón de madera maciza que permita su manejo en operaciones posteriores, como el moldurado, como si de un tablero de madera maciza se tratase. El conjunto obtenido se prensa con mordazas, prensas hidráulicas o neumáticas. Para finalizar el proceso es necesario calibrar el macizo al tablero, mediante una lijadora calibradora o de banda ancha, evitando que se note la zona de unión en el chapado.

• Chapado. Consiste en recubrir, o bien la madera ordinaria o el tablero, con una fina lámina de madera o chapa, cuyas fibras conforman un atractivo dibujo. El recubrimiento requiere de la aplicación previa de cola sobre la superficie soporte, la madera o el tablero, que ha de estar limpia y completamente lisa. Una vez distribuida la cola, es necesario someter a una cierta presión el conjunto chapa-cola-tablero. En el caso de adhesivos termoendu-recibles, se requiere, además, de una determinada temperatura. Se utilizan, habitualmente, prensas hidráulicas de platos calientes, para el curado de colas termoendurecibles; prensas manuales o de husillo, para todo tipo de piezas, y prensas de membrana, especialmente en el chapado de piezas con figura.

• Moldurado y fresado. El fresado tiene la función de realzar o mejorar la presencia estética de las piezas, así como determinar su funcionalidad, y puede llevarse a cabo tanto en la superficie del tablero como en los cantos.

• Acabado.Es el resultado de una serie de opera-ciones que proporcionan el aspecto final a la pieza. Pueden aplicarse tintes, que dan a la madera un color determinado y permiten que conserve su textura y su aspecto, además del dibujo de las vetas y los poros. Posteriormente se aplican las sucesivas capas de productos de acabado. A conti-nuación se lleva a cabo el fondeado, que propor-ciona el espesor y nivela las irregularidades de la superficie, y, por último, el acabado, que propor-ciona el aspecto final de la pieza en cuanto al tacto, brillo, color, etc.

• Embalaje. Permite que la pieza llegue al cliente en condiciones adecuadas. Para ello se emplean dife-


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rentes tipos de material: cajas de cartón, polietileno expandido, bolsas de plástico, poliestireno expan-dido, plástico de burbujas de aire, que se utiliza en piezas más delicadas, y cintas adhesivas.

1.4. Mueble

El proceso de fabricación de un mueble parte de un diseño previo por el que se obtienen los planos de despiece de cada producto. A partir de ellos tendrá lugar la produc-ción propiamente dicha, difiriendo sus fases según se trate de muebles de madera maciza o elaborados a partir de tableros de fibras y/o partículas, y concluyendo con algunas etapas que son comunes a ambos procesos.

1.4.1 Fabricación de muebles de madera maciza

• Marcaje. Para aprovechar al máximo la madera, es necesario señalar sobre su superficie los defectos e imperfecciones que se van a eliminar y las piezas que se van a cortar.

• Tronzado. A partir del marcaje previo, las sierras cortan el tablón transversalmente a su eje longi-tudinal y a la malla de la madera para facilitar su posterior manejo y generar el mínimo desperdicio posible.

• Aserrado y desdoblado. Permite obtener hilos, es decir, listones, de ancho próximo a la pieza a fabricar, cortando la pieza longitudinalmente con ayuda de las sierras, y según marcaje previo.

• Cepillado. Las cepilladoras tienen un árbol de cuchillas giratorias, de profundidad y corte regu-lable, que aplana la superficie de una de las caras de la pieza, dejándola completamente lisa y sin alabeos.

• Regruesado. Para dimensionar correctamente el grueso, el ancho, o ambas dimensiones de la pieza, la regruesadora aplana, con respecto a la cara o caras cepilladas, las caras restantes, es decir, aplana la parte superior de la pieza, tomando como referencia la parte plana inferior.

• Corte a medida y buchido. Permite obtener las dimensiones exactas deseadas para la pieza, tanto de longitud y ancho, como de forma si se está trabajando según una figura (buchido).

• Fresado: moldurado y replantillado. Mediante una herramienta de corte se realizan operaciones en la superficie de las piezas para mejorarlas estéticamente.

• Taladrado y escopleado. Los taladros o escoplos realizan orificios cilíndricos o alargados, respec-tivamente, en las caras y cantos de las piezas, mediante un movimiento de rotación y/o traslación de la broca o fresa.

• Espigado y mechonado. La formación de espigas, normalmente en los extremos de la pieza, se realiza mediante un movimiento de rotación o traslación del cabezal de una fresa, que permite encajar la pieza en el hueco de otra con la que se pretende ensamblar.

• Curvado. Permite obtener piezas de madera o tablero curvadas, mediante la deformación de sus fibras y según el diseño del mueble. También puede conseguirse, sin deformación de fibras, mediante perfilado, replantillado o buchido. Hay diversos métodos para el acondicionamiento y curvado de madera maciza:

- Vaporizado: se introduce la madera ya pre-parada en una estufa de vapor a 100 ºC, manteniéndola durante un tiempo estima-do de 1,8 minutos por cada milímetro de espesor de la misma. Una vez vaporizada la pieza se realiza el curvado, normalmen-te utilizando moldes o flejes. Las piezas acopladas en moldes se introducen en un horno donde se mantienen el tiempo ne-cesario para que pierdan la humedad ad-quirida en el vaporizado, manteniéndose permanente la figura curvada.

- Alta frecuencia: las piezas se llevan a una prensa donde está colocado el molde de la figura a realizar, recubierto de un fleje de acero o aluminio. Se baja el pistón de la pieza amoldándose a la figura, y se aplica la radiofrecuencia el tiempo necesario para obtener el curvado perenne.

• Torneado. Da forma redondeada a la pieza, obte-niendo como resultado una sección circular de forma homogénea o variable.

• Tallado. Consiste en la obtención de figuras y motivos a partir de piezas de madera maciza o de tableros de fibras.

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1.4.2 Fabricación de muebles a partir de tablero

Los procesos incluidos son los siguientes:

• Despiece. Tiene como finalidad seccionar el tablero, obteniendo, mediante un “corte a medida”, piezas con las dimensiones esperadas y próximas a las definitivas, que varían según la pieza que va a ser chapada.

• Macizado de cantos. Consiste en recubrir el canto de un tablero, normalmente de partículas, con un listón de madera maciza que permita su manejo en operaciones posteriores, como el moldurado, como si de un tablero de madera maciza se tratase.

• Aplacado de cantos. Se trata de recubrir los cantos de los tableros, de fibras o de partículas, con cantos de diversos materiales, con el fin de protegerlos y embellecerlos.

• Moldurado y fresado. El fresado tiene la función de realzar o mejorar la presencia estética de las piezas, así como determinar su funcionalidad, y puede llevarse a cabo tanto en la superficie del tablero como en los cantos.

• Taladrado y escopleado. Los taladros o escoplos, que se diferencian en el número de cabezales y en el tipo de broca, realizan orificios cilíndricos y alargados, respectivamente, en las caras y cantos de las piezas, mediante un movimiento de rotación y/o traslación de su broca o fresa, permitiendo así la inserción de clavijas y el acoplamiento de elementos de ensamblaje, soportes, etc.

1.4.3 Mueble: etapas finales comunes

• Lijado o calibrado. El lijado es el conjunto de operaciones de preparación de las piezas, reali-zadas antes de la aplicación de las distintas capas de recubrimientos: tintes, barnices, etc.

• Chapado. Consiste en recubrir, o bien la madera ordinaria o bien el tablero, con una fina lámina de madera o chapa, cuyas fibras conforman un atrac-tivo dibujo. El recubrimiento requiere de la apli-cación previa de cola sobre la superficie soporte, la madera o el tablero, que ha de estar limpia y completamente lisa. Se utilizan habitualmente prensas hidráulicas de platos calientes para el curado de colas termoendurecibles, prensas manuales o de husillo para todo tipo de piezas y prensas de membrana, especialmente en el chapado de piezas con figura.

• Acabado. Conjunto de operaciones que propor-cionan la protección y el aspecto final a la pieza.

• Montaje final. Se realizan los últimos ajustes del mueble antes de su embalaje, obteniendo así el producto acabado y preparado para su expedición.

• Embalaje y expedición.

1.5. Fabricación de envases y embalajes

Puede realizarse empleando tanto madera maciza como tableros ya elaborados. En el caso de la madera maciza se requiere de unas operaciones previas de preparación y acondicionamiento (descortezado y aserrado) en la propia


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industria de fabricación de envases y embalajes, antes de someterse al proceso de producción propiamente dicho. Los tableros no precisan de operación previa.

Cuando se trata de fabricación de envases, se realiza a partir de la unión de las distintas partes que lo componen, confeccionándolas previamente de forma individual: elaboración del cuadradillo, del triángulo o rinconera, de tablillas y listones y la conformación del envase. Para la fabricación de paletas, retirada la corteza de la madera maciza, las sierras cortan el tronco a medida, obte-niendo así las distintas partes que conforman la paleta: las tablas y los tacos (posteriormente unidos por la tabla traviesa para facilitar entrada de elementos elevadores). El posterior secado al aire de las piezas permite alcanzar un contenido en humedad óptimo para su empleo. Lo habitual es que la fábrica de paletas adquiera las tablas y los tacos ya elaborados. La incorporación de las tablas a la cadena de montaje de las paletas puede realizarse manualmente o de forma automática.

El proceso de fabricación de cajas y cajones es seme-jante al anterior: a partir de tablas y/o tablones se elaboran las piezas necesarias para, posteriormente, llevar a cabo un premontaje y/o ensamblaje, si bien la madera que se utiliza para fabricar este tipo de emba-lajes tiene que cumplir unos estándares de calidad mínimos en aspectos como grietas, decoloraciones, nudos, etc.

1.6. Recuperadores

Los restos de madera que se procesan son muy variables en sus características físicas. Algunos de los destinos de los productos obtenidos son:

• Fabricacióndetableroaglomerado.

• Compostajecomoabonoagrícola.

• Produccióndeenergía.

• Camasdeganado.

Retirados por la empresa recuperadora los restos desde las plantas donde se almacenaron en contenedores metá-licos (generalmente de acero) de diferentes tamaños (de 1 m3 a 40 m3), se transportan hasta la planta de recupera-ción, siendo tapado el contenedor con una lona para evitar pérdidas de materia prima. La madera que es aceptada para su introducción en el proceso de recuperación es clasificada según su calidad. Seguidamente se separan manualmente materiales como plásticos, papel, cartón, clavos y otros materiales que, normalmente en pequeñas cantidades, suelen acompañar a los residuos de madera. También ocasionalmente se emplean separadores electro-magnéticos para retirar metales de la cinta transportadora de salida de la trituradora. La trituración constituye la parte central del proceso de recuperación: la materia prima se convierte en producto mediante una simple transforma-ción física, sin necesidad de ningún acondicionamiento químico ni de cambios de composición.

Se emplean trituradoras fijas y eléctricas, instaladas en la planta de procesado, y otras móviles para llevar a cabo una trituración in situ que emplea gasoil. Existen varios tipos de trituración mecánica: por astillado con cuchillas en cámara, por astillado con martillos y por rotura por palanca de dos ejes rotativos. La trituradora descarga sobre una cinta transportadora que conduce el producto hasta el almacén de salida (en la cinta podría haber un separador magnético). Las astillas, preparadas ya para su venta, se depositan en el contenedor del camión con

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ayuda de una pala cargadora. Para facilitar esta tarea, algunas empresas recuperadoras cuentan con un foso en el que se ubican los camiones para ser cargados. El acondicionamiento para el transporte se realiza del mismo modo que en la recogida del residuo, cubriendo el material con una lona para evitar pérdidas.

Si se trata de serrín o viruta, la empresa generadora lo almacena en un silo hasta su retirada por la empresa recuperadora; la descarga de los residuos se realiza directamente en el almacén de producto, puesto que no es necesario ningún procesado posterior.

Finalmente, los palets pueden ser reutilizados directa-mente o bien, tras ser reparados, venderlos al recuperador. Las piezas retiradas o bien se trituran o bien se reparan o se utilizan en la reparación de otros palets.

2 Ineficiencias energéticas

2.1. Consumo de electricidad

La energía eléctrica se emplea en el alumbrado y en la mayoría de los motores, en compresores y en el alum-brado. Las máquinas que mueven estos motores son descortezadoras, sierras, astilladoras, prensas, cintas transportadoras, etc., detectándose los consumos más importantes de energía eléctrica en el transporte de materiales (del 15% al 30%), los compresores (20%) y las sierras (30%). Desde el punto de vista de la factu-ración energética de las industrias del sector, el mayor peso recae sobre el coste eléctrico, que representa en torno al 65% - 80% de la facturación global.

2.1.1 Secado

El secado de la madera es una de las fases que consume más energía y puede originar fuertes pérdidas de materia prima si se realiza incorrectamente, con los consi-guientes gastos para los industriales del sector. Uno de los aspectos más importantes para poder optimizar la operación de secado consiste en determinar con preci-sión la humedad de la madera que se va a secar y las sucesivas humedades de los testigos durante el control del proceso.

El secado toma su energía de dos fuentes principales: energía eléctrica para mover los ventiladores de circu-lación y calor para la operación térmica de secado. Los

secaderos progresivos, en cadena o continuos, son de instalación más económica y consumen menos energía eléctrica y entre un 10% y 35% menos de energía térmica que los secaderos discontinuos de cargas o por tandas. Se emplean bombas de calor para mejorar las condi-ciones de humedad y optimizar los tiempos de secado, y resultan adecuadas en las industrias de pequeño y mediano tamaño, que secan maderas presecadas y para las que el mantenimiento continuado de sistemas de calefacción con calderas es problemático.

2.1.2 Aserrado

En el aserrado existe un alto consumo de energía eléc-trica, principalmente en los motores eléctricos que mueven las sierras, en los compresores que producen aire comprimido para sujeción y volteo de tronzas en la sierra de carro y en los movimientos de los elementos de corte.

2.1.3 Desarrollo

La energía eléctrica en el desenrollo se consume en los motores eléctricos que hacen girar al torno y en los compresores que producen aire comprimido para suje-ción de tronzas y movimientos de los elementos de corte. La energía consumida depende principalmente del diseño, selección y mantenimiento de la cuchilla de corte, que a su vez está determinada por las caracte-rísticas de las trozas a desenrollar. La productividad del torno se puede mejorar con la automatización de las operaciones de carga, entrado y ajuste de la tronza al torno, como consumiendo madera lo más verde posible o manteniéndola húmeda en tanques de almacena-miento o regada con aspersores (una elevada humedad de las tronzas facilita el desenrollo y produce chapas de mayor calidad).

2.1.4 Astillado

El astillado consume energía eléctrica, empleada en los motores eléctricos que mueven las cuchillas y en los que alimentan de madera la astilladora. El consumo de energía en el astillado depende sobremanera de las características de la madera que se emplee y del tamaño de las partículas que se quiera conseguir. Para reducir el consumo energético en el astillado se pueden adoptar medidas como el control de las dimensiones de las astillas de la partida, regular su humedad, adecuar y optimizar las velocidades del disco.


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2.1.5 Prensado

El prensado consume energía eléctrica para accionar los platos de las prensas, tomando valores en torno a 20 kWh/m3. Existen varias acciones a considerar en esta etapa que impactan en la reducción del consumo eléc-trico: tipo de aceite empleado, impacto en presión y el tiempo necesario, controles automáticos de la presión, poder calorífico de combustibles…

2.2. Consumo de energía térmica

En las industrias de la primera transformación de la madera, el consumo de energía térmica es un factor muy impor-tante, siendo empleada principalmente en el secado de los distintos productos finales, como la madera procedente de aserrado o en productos intermedios como las astillas para tableros de partículas. También las operaciones de pren-sado en caliente y desfibrado emplean un gran aporte de energía térmica.

Más del 80% de la energía consumida en estas indus-trias lo constituye la operación del secado. Determinar con precisión la humedad de la madera que se va a secar y las sucesivas humedades de los testigos durante el control del proceso son claves. La operación térmica de secado es un aspecto esencial para el consumo energético de esta industria, y entre el 10% y el 20% del consumo total de calor se pierde normalmente a través de la estructura del secadero, y es de absoluta necesidad la calidad y el espesor del aislante para reducir pérdidas térmicas.

El calentamiento del secadero puede realizarse por medios indirectos, transmitidos por vapor, agua caliente o aceite térmico o mediante combustión directa, en cuyo caso los gases de combustión o el aire caliente procedente de una fuente exterior se dirige a éste. Los combustibles que se suelen utilizar más comúnmente son gasóleo, fuelóleo, gas natural o residuos de aserradero. La circulación de aire es indispensable en la operación de secado, pues transmite la energía térmica a la superficie de la madera y evacua la humedad evaporada a través de los orificios de ventilación.

El proceso de secado requiere empleo de grandes volú-menes de gases tanto para el caldeo como para el trans-porte de las partículas a través del secadero, lo que supone aproximadamente 4 m3 de gases por cada kilogramo de agua evaporada. El control de las temperaturas, la velocidad de la rotación del secadero, el índice de alimentación de partículas, tiempo de parada y contenido final, de acuerdo con el tamaño y contenido de la humedad de las partículas,

provocan un mejor control del secado y una reducción importante de combustible.

En la etapa de prensado existe además del consumo eléc-trico un elevado consumo térmico. Con la energía eléctrica se genera energía hidráulica para accionar los platos de las prensas, y con la energía calorífica se calientan éstos y se produce la temperatura necesaria para el fraguado de la cola. La energía térmica consumida es más variable, depende de condiciones ambientales, estando su valor en torno a 180 te/m3.

La adecuada selección de las fuentes energéticas o el tipo de combustible empleados impacta en términos de eficiencia. Factores como la ubicación de la fábrica, disponibilidad de abastecimiento, precio de carburantes, adaptabilidad de los equipos y posibilidades de adaptar combustibles son importantes. En este sentido, la sustitución de combusti-bles líquidos (fuelóleo y gasóleo) va dando paso al gas, toda vez que los costes energéticos, de adaptación y la red de distribución lo permiten. También el uso de los combustibles gaseosos disminuye considerablemente los problemas de mantenimiento de redes de combustible y equipos consumi-dores, facilitando la instalación de sistemas de recuperación de calor. Se estima que el uso del gas en calderas supone ahorros en torno al 10%. La recuperación de materiales para su uso como combustible es un factor a considerar. Como ya se ha indicado, buena parte de los subproductos obte-nidos pueden ser aprovechados como combustibles, al igual que la biomasa. Las industrias del sector de la madera son grandes consumidores de energía eléctrica y térmica; la factura energética de estas industrias es importante, por lo que la implantación de sistemas cogeneradores productores simultáneamente de calor y electricidad son aspectos impor-tantes para mejorar el ahorro energético.

2.3. Transportes

Los sistemas de transporte neumático consumen entre 10 y 20 veces la energía requerida por transportes mecánicos, ya que la proporción de aire necesaria para el transporte de poca cantidad de material es muy grande, siendo única-mente aconsejables cuando las distancias a las que hay que transportar son muy elevadas (superiores a 300 m).

2.4. Alumbrado

Las lámparas pierden eficiencia con el tiempo, por lo que es aconsejable elegir las de mayor eficacia.

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Además existen ineficiencias debidas tanto al uso de los sistemas, como al empleo de equipos ineficientes.

3 Mejoras tecnológicas y de gestión que favorezcan la eficiencia energética

3.1. Mejoras en etapas

3.1.1 Secado

La energía consumida en el proceso de secado se debe a energía eléctrica para el funcionamiento de ventiladores, bombas, compresores, resistencias eléctricas y elementos auxiliares de regulación, como a energía para la caldera, que es el coste de gasóleo, gas natural o residuos empleados para el calentamiento del secadero. Las mejoras a consi-derar en la operación de secado son varias:

• Optimizar el diseño y la estructura del secaderopara reducir las pérdidas térmicas.

• Reponerytapartodaslasfisurasycomprobarquelas puertas cierran herméticamente.

• Aislar térmicamente las cámaras y sobre todo los techos.

• Introducirlamaderaenlossecaderosparcialmentesecada al aire (alrededor del 25% de la humedad).

• Determinarconprecisiónlahumedaddelamaderaque se va a secar y las sucesivas humedades de los testigos durante el control del proceso.

• Procurarquedentrodelsecaderonoseproduzcancortocircuitos de aire. El aire caliente debe pasar fácilmente entre la madera apilada. En la primera fase del secado es necesario que la velocidad del aire sea elevada (más de 3 m/s), pero en las últimas las velocidades pueden ser inferiores (11,3 m/s).

• Regularlavelocidaddelosventiladoresduranteelsecado.

• Comprobarlossistemasderegulacióndecontrol.

• Revisar periódicamente la instalación productorade calor.

• Seleccionar los combustibles más eficientes(gasóleo, fuelóleo, gas natural o residuos de aserradero).

• Estudiar los tiempos de secado y utilizar meca-nismos que aseguren tiempos de secado/capa-cidad adecuados: entre las medidas más intere-santes está la implantación de hornos de secado continuo.

• Adecuartipologíayvolumendeentradasdemate-rial para asegurar la correcta capacidad de carga y eficiencia del proceso.


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• Optimizar la velocidad de rotación del secadero,el índice de alimentación de partículas, tiempo de parada y contenido final, de acuerdo con el tamaño y contenido de la humedad de las partículas.

• Aprovechamientodelaenergíasolar.

• Emplearsistemasderecuperacióntérmicadelaireempleado; más del 20% de la energía térmica utili-zada en el secado puede ahorrarse haciendo recir-cular de nuevo los gases de escape en el secadero.

• Renovación de secaderos: estamedida consisteen la sustitución de secaderos tradicionales que han quedado obsoletos por secaderos de última tecnología que optimizan el proceso de combus-tión y reducen las pérdidas térmicas a través de la estructura y el cerramiento de los mismos, mejo-rando de esta forma la eficiencia energética.

• Termorrecuperaciónde losgasesde combustiónde secadora de madera en industrias mecánicas forestales: esta medida permite la recuperación de calor mediante la instalación de un intercambiador en una corriente de gases calientes, con el objeto de absorber parte de la energía calorífica de los mismos y transmitirla a un elemento secundario.

3.1.2 Aserrado

El rendimiento energético de las máquinas de serrado puede mejorarse teniendo en cuenta varios aspectos,

como el afilado adecuado, el efectuar una carga regular en cuanto a tiempos y tamaños para que no se trabaje en vacío, emplear compresores para tratar de trabajar a plena carga, disponer de varias unidades de compre-sores pequeños y cerca de su punto de consumo (evitando pérdidas de carga en la línea), evitar el funcio-namiento en vacío de los motores eléctricos o ajustar el factor de potencia.

3.1.3 Desarrollo

La productividad del torno se puede mejorar tanto con la automatización de las operaciones de carga, entrado y ajuste de la tronza al torno como consumiendo madera lo más verde posible o manteniéndola húmeda en tanques de almacenamiento o regada con aspersores (una elevada humedad de las tronzas facilita el desen-rollo y produce chapas de mayor calidad).

3.1.4 Astillado

El astillado consume energía eléctrica, empleada en los motores eléctricos que mueven las cuchillas y en los que alimentan de madera la astilladora. Para reducir el consumo energético en el astillado se deben controlar las dimensiones de las astillas de la partida, regular la humedad de la materia prima de la partida, elegir la máquina más adecuada a la materia prima que se utilice en mayor proporción, emplear velocidades correctas en el disco, controlar que los conductos que alimentan las tronzas estén en el mismo ángulo en el que van a salir

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las astillas, emplear astilladoras de tambor y de espi-rales, que tienen menor desgaste de cuchillas y menor consumo de energía que las convencionales de disco, o incluir controladoras de flujo antes de las refinadoras para que éste sea constante y el consumo menor.

3.1.5 Prensado

Para reducir el consumo energético en el prensado se pueden realizar las siguientes acciones:

• El empleo de aceite térmico permite alcanzartemperaturas bastante más elevadas, con lo que se puede reducir la presión y el tiempo de prensado.

• Eltamañodelasprensasdebesersuficienteparahacer frente a cargas punta sin estar muy por encima de su régimen máximo. Sin embargo, no debe ser excesivamente grande, pues trabajarían a una fracción de su régimen, con pérdidas de radia-ción elevadas y un rendimiento bajo.

• El control automático de la combustión siempreredundará en un mayor rendimiento de la caldera, al tener siempre la proporción correcta de aire combustible.

• Cuandoelcombustibleempleadosonresiduosdemadera, es necesario que esté lo más seco posible para así aumentar su poder calorífico.

• La conducción del fluido que transmite el calorde la caldera a los puntos de consumo debe realizarse por conductos del tamaño adecuado y con un aislamiento que reduzca las pérdidas al mínimo posible. Asimismo, es aconsejable que estos puntos de consumo estén lo más cerca posible de la caldera.

3.2. Transporte de materiales

El transporte de materiales dentro de la fábrica es un gasto energético importante, por lo que deben tenerse en cuenta varios aspectos:

• Estudiodeubicacionesparaminimizarsusdespla-zamientos en lo posible, con una buena planifi-cación de la disposición de parque de madera, la maquinaria de cada operación y la zona de almace-naje de productos terminados.

• La correcta elección del sistema de transportedeterminará diferente demanda energética (los sistemas de transporte neumático consumen entre 10 y 20 veces la energía requerida por trans-portes mecánicos).

• Eltransportemediantetornillohelicoidalseadaptamuy bien al transporte de astillas, partículas y resi-duos para pequeñas distancias, pudiendo además aprovechar la fuerza de la gravedad si se colocan inclinados. Los transportadores de cadenas son útiles para tronzas en distancias menores de 100 metros a velocidad baja.

• Contar con zonas reguladoras de carga quepermitan el funcionamiento de la maquinaria sin interrupciones constantes, que hacen que la energía consumida por los motores no sea aprove-chada correctamente al estar trabajando en vacío.

3.3. Alumbrado

En el alumbrado suele ser más rentable fijarse en la eficacia del diseño y funcionamiento del sistema de alumbrado que en el coste inicial del mismo. Se estima poder alcanzar reducciones superiores al 20% gracias a medidas como la utilización de componentes más eficaces, utilización de sistemas de control o la integra-ción de luz natural. Entre las posibles actuaciones para mejora de la eficiencia energética:

• Lámparas fluorescentes con balastos electró-nicos. Las lámparas fluorescentes son las más utilizadas donde se necesita luz de calidad y pocos encendidos; mediante el balasto o reactancia como equipo auxiliar regula la intensidad de paso de corriente. Gracias al empleo de balastos de alta frecuencia es posible reducir el consumo de las lámparas en torno a un 20%, permitiendo además la regulación de la intensidad de la lámpara y la adaptación a las necesidades de iluminación. Este tipo de balastos incrementan la vida útil de la lámpara, pero requieren mayor inversión que los convencionales, por lo que puede acudirse a la sustitución paulatina de las luminarias que más horas de funcionamiento tengan. En las nuevas instalaciones se amortizan rápidamente y se acon-seja su introducción.

• Lámparas de descarga a alta presión.Son hasta un 35% más eficientes que los tubos fluorescentes


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de 38 mm de diámetro, pero su rendimiento de color no es tan bueno, por lo que son aconseja-bles donde no se requiera elevado rendimiento de color, como muelles de carga y descarga.

• Lámparas fluorescentes compactas. Son adecuadas para la sustitución de las lámparas de incandescencia tradicionales, estimándose la reducción del consumo energético en torno al 80% y un aumento de la duración hasta 10 veces superior (se estima que con unas 2.800 horas de funcionamiento se consigue un ahorro del 66%). Su único inconveniente es que no alcanzan el 80% del flujo luminoso hasta pasado un minuto.

También el aprovechar la luz natural, con ventanas y claraboyas adecuadas y paredes de colores claros para reflejarla lo máximo posible, impacta en consumos.

3.4. Selección de fuentes energéticas

A la hora de seleccionar las fuentes energéticas, deben considerarse diferentes aspectos para su posible mejora.

• Revisión de condicionantes externos. Ubica-ción geográfica de la fábrica y acceso a las redes de suministro locales y nacionales, disponibilidad y regularidad en el abastecimiento, precio de la energía, requerimientos medioambientales y legales.

• Análisis de condicionantes internos. Adapta-bilidad a los equipos existentes, estructura de consumo de la fábrica, posibilidad de sustitución entre las diferentes fuentes de energía disponi-bles, tanto convencionales como alternativas.

• Adecuación de la política de compras. Progra-mación de cantidades, tipología de contratación (en particular la factura eléctrica), posibilidades de almacenamiento, etc.

• Selección de combustibles adecuados. El gas ha ido sustituyendo a los combustibles líquidos y energía eléctrica donde ha llegado la red de distri-bución por factores económicos, medioambien-tales y reducidos costes de preparación para su combustión. El uso de los combustibles gaseosos disminuye considerablemente los problemas de mantenimiento de redes de combustible y

equipos consumidores, facilitando la instalación de sistemas de recuperación de calor. La utiliza-ción del gas como combustible en calderas puede lograr una reducción de costes del orden del 5% al 10%, comparado con los combustibles líquidos.

3.5. Aprovechamiento de residuos de la madera como combustible

El aprovechamiento que se realiza de los residuos de la madera, especialmente en los aserraderos e industrias de contrachapados, es altamente eficiente. A la hora de plantear este aprovechamiento es necesario analizar detalladamente varios elementos como costos actuales de las fuentes tradicionales de energía y disponibilidad, necesidades energéticas de la instalación, disponibilidad y calidad de los suministros de residuos, costos de los equipos para aprovechamiento de residuos, valor de reventa de los residuos como materia prima…

Las medidas que se adopten para reducir el contenido de humedad y el tamaño de los residuos repercutirán sensi-blemente en la rentabilidad de la producción de energía.

Los residuos de madera se pueden aprovechar a través de la combustión directa en calderas, o mediante la gasifica-ción de los mismos.

Tabla 3. Aplicaciones de los residuos de la madera.

Medio calefactor Aplicaciones

AIRE CALIENTE

SECADO DIRECTO DE:

• Madera aserrada.• Chapa de contrachapados.• Material para tableros.

AGUA CALIENTEO ACEITE TÉRMICO

COMO MEDIO INDIRECTO PARA SUMINISTRAR CALOR A:

• Acondicionamiento de trozos.• Secado de maderas y chapas.• Preparación de colas y resinas.• Prensado en caliente de tableros.• Calefacción de locales.

VAPOR

• Producir electricidad por medio de un generador acoplado a una turbina de vapor.

• Accionamiento directo de la planta (bombas de agua, ventiladores, compresores neumáticos, etc.) por medio de pequeñas turbinas de vapor.

Fuente: Plan de Asistencia Energética en el Sector de la Madera. Junta de Castilla y León.

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3.6. Cogeneración

Las industrias del sector de la madera son grandes consumidores tanto de energía eléctrica como térmica. La factura energética de estas industrias es importante, por lo que la implantación de sistemas de cogeneración es un aspecto a considerar en función de:

• Lasenergíasrequeridasenelproceso.

• Lacontinuidaddelprocesodeproducción.

• Lacantidaddehorasanualesdetrabajo.

• La facilidad de implantación de las instalacionessin alterar la producción.

Los posibles sistemas de cogeneración a aplicar serán:

• Ciclos de cabeza o sistemas superiores. Aque-llos en los que la energía primaria se utiliza para producir un fluido caliente y a presión que genera energía mecánica, mientras el calor residual se aprovecha en un proceso industrial.

• Ciclos de cola o sistemas inferiores. Aquellos en los que la energía primaria se utiliza en el proceso industrial y la energía térmica no aprovechada en el mismo se recupera en la producción de energía mecánica.

3.7. Buenas prácticas de gestión

3.7.1 Contabilidad energética

Una buena práctica de gestión es implantar sistemas de contabilidad energética mediante el establecimiento de un programa de ahorro energético que analice y tenga en consideración varios aspectos:

• Consumosanualesymensualesdecada tipodecombustible y energía eléctrica.

• Relación de los combustibles y energía eléctricaempleados con la producción.

• Establecimientodeloscostesdeenergíaunitarios.

• Equivalenciasenergéticasentrelosdistintostiposde combustibles y energías para poder comparar

los consumos energéticos refiriéndose a una unidad de referencia común.

• Mantenimiento de estadísticas de consumosanuales y mensuales por tipos de energía.

• Análisis de los consumos por comparación conseries históricas, equipos similares, estadísticas sectoriales…

3.7.2 Auditorías energéticas

Otra actuación de gestión en aras de mejora de eficiencia es la realización de auditorías energéticas con carácter periódico. Analizando en profundidad componentes o grupos de componentes de cada proceso aislado e iden-tificando la energía consumida en un equipo, en una parte del proceso o en el proceso total, obteniendo el consumo energético determinado de un equipo, una operación básica o un proceso.

Es posible identificar las medidas más adecuadas para mejorar la eficiencia y el ahorro energético.

3.7.3 Mantenimiento energético

Las actuaciones a desarrollar en el mantenimiento de los procesos en esta industria, entre otras, son las siguientes:

• En secaderos, analizar materias primas de lacomposición y sus propiedades como acciones asociadas a la manipulación de la carga.

• Detectaryrepararfugasdevapor.

• Desconectarcompresorescuandonosenecesiten.

• Diagnosticar y reparar todas las fugas de airecomprimido.

• Mantenerregularmenteloscompresoreseinstala-ciones de aire.

• Evitarproduccionescortasdegranexigenciatérmica.

• Utilizarelequipomáseficienteasumáximacapa-cidad y el equipo menos eficiente solamente donde sea necesario.

• Asegurar que todo el equipomecánico es apro-piado y está regularmente lubricado.


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• Comprobarque lasmáquinaseléctricasnoesténsobredimensionadas para su trabajo.

• Reducir/eliminareltransportedestockssalientesentre operaciones donde sea posible.

• Desconectarelsuministrodeaguacuandonosenecesite.

• Protegerelaislamientotérmicodelmedioambientey daños físicos.

3.7.4 Medidas formativas y organizativas

Desarrollo de programas anuales de eficiencia ener-gética y acciones específicas sobre el personal: cursos, campañas de concienciación…

4 Bibliografía

• Estrategia de ahorro y eficiencia energética en España 2004-2012: E4.

• Estrategia de ahorro y eficiencia energética en España 2004-2012. Plan de Acción 2008-2012.

• Informe sobre la situación general y coyuntura del sector de la madera en España.Observa-torio Industrial del Sector Madera.

• Flash Sectorial.El sector madera y mueble en Asturias 2007. IDEPA.

• Manual de eficiencia energética 2007. Eficiencia y ahorro energético en la industria.Gas Natural Fenosa

• Manual de buenas prácticas ambientales en la familia profesional. Industria de la madera y el corcho.Ministerio de Medio Ambiente.

• Plan de asistencia energética del sector madera. Junta de Castilla y León-EREN.

10 Industria de la madera y del corcho (CNAE 16)

Daniel Blázquez

Marta Del OlMO

Colaboradores de EOI

Obra realizada por:

Con la colaboración del Centro de Eficiencia Energética de:

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