Las agujas de pino representan un riesgo de incendio en la franja subhimalaya de la India.
Pueden convertirse en fuentes de energía renovable, como bioaceite, briquetas o biocarbón.
El bioaceite puede utilizarse como combustible para motores de combustión interna o como fueloil para hornos.
Las briquetas pueden utilizarse en hornos de ladrillos o para alimentar calderas que generan electricidad.
Según los investigadores, la inflamabilidad de las agujas de pino, un importante riesgo de incendio en los extensos bosques de coníferas de la franja subhimalaya de la India, las convierte en una abundante fuente de energía renovable.
Es necesario retirar las agujas de pino caídas de los suelos forestales porque pueden prenderse durante los períodos secos y provocar devastadores incendios forestales, señalan los investigadores del estatal Instituto Central de Ingeniería Agrícola de la India (CIAE).
Su estudio, publicado en Current Science, analizó cómo la carbonización y la fabricación de briquetas a partir de agujas de pino podrían ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
La sequedad y el contenido de aceite de las agujas de pino hacen que se prendan al instante, lo que a menudo provoca enormes pérdidas para la biodiversidad, los bosques, el medio ambiente y la economía local.
Arti Kashyap, profesora asociada del IIT-Mandi
El investigador principal, Sandip Mandal, científico sénior de la división de ingeniería agrícola y energía del CIAE en Bhopal, India, declara a SciDev.Net: «Las agujas de pino pueden compactarse fácilmente para formar briquetas de alto poder calorífico, utilizables en cualquier aplicación térmica o procesables para obtener biocombustible de alta calidad mediante procesos químicos».
El estudio concluyó que, mediante la pirólisis —un proceso que consiste en calentar materia orgánica en ausencia de oxígeno—, las agujas de pino pueden convertirse en bioaceite con un poder calorífico de 28.52 megajulios por kilogramo y utilizarse en mezclas de combustible para motores de combustión interna o como fueloil para hornos.
En comparación, el poder calorífico del diésel es de aproximadamente 45.5 megajulios por kilogramo.
«Los valores del punto de inflamación, el punto de combustión y el punto de fluidez del bioaceite eran superiores a los del diésel de alta velocidad», señaló el estudio, que añadió que el aceite también era apto para los motores de inyección por compresión de uso extendido.
Como alternativa, las briquetas hechas con agujas pueden utilizarse en hornos de ladrillos o para alimentar calderas que generan electricidad, además de proporcionar un combustible limpio y asequible para cocinar en el hogar.
La fabricación de briquetas consiste en densificar la biomasa llamada «lignocelulósica», derivada de materia vegetal seca, y convertirla en bloques de alto poder calorífico que pueden almacenarse y transportarse.
Según el estudio, la biomasa supera a otras fuentes de energía renovable, como la solar, la eólica y la hidráulica, debido a su enorme abundancia.
La pirólisis de las agujas de pino también produce biocarbón, un material ideal para secuestrar carbono en el suelo que puede contribuir a mitigar el cambio climático, según los investigadores.
El análisis mostró que se puede alcanzar una eficiencia energética del 87 por ciento combinando las tres tecnologías de conversión consideradas: fabricación de briquetas, carbonización y pirólisis.
Aprovechar las agujas de pino
Las agujas de pino se diferencian de otros tipos de biomasa vegetal porque los microbios no las descomponen fácilmente y se acumulan en el suelo forestal.
El estudio estima que durante el verano indio caen alrededor de 6.3 toneladas de agujas de pino por cada hectárea de bosque de pinos.
Los bosques subtropicales de pinos del Himalaya se extienden a lo largo de gran parte de los 3,000 kilómetros de la cordillera más alta del mundo y cubren más de 77,700 kilómetros cuadrados en Pakistán, los estados indios de Jammu y Cachemira, Himachal Pradesh, Uttarakhand, Sikkim y Arunachal Pradesh, así como en Nepal y Bután.
En la India, gran parte de la investigación y la actividad destinadas a explotar comercialmente las agujas de pino se concentran en el norte del estado de Himachal Pradesh, que cuenta con casi 3,300 kilómetros cuadrados de bosques de pinos, donde caen unas 1,300 toneladas métricas de agujas de pino al año.
La mayoría de estos bosques está formada por la especie predominante y resistente a la sequía Pinus roxburghii.
Según el gobierno de Himachal Pradesh, cada año se notifican en el estado un promedio de 2,000 incendios forestales.
Entre 2001 y 2021, Himachal Pradesh perdió más de 900 hectáreas de cubierta arbórea a causa de incendios. Las mayores pérdidas se produjeron en 2004, cuando se destruyeron 150 hectáreas, según los datos de Global Forest Watch.
Al reconocer el potencial de las agujas de pino como fuente de energía renovable y su papel en la provocación de incendios forestales, el Instituto Indio de Tecnología (IIT) de Mandi, capital de Himachal Pradesh, lleva a cabo un programa especial en su centro Uplifting Himalayan Livelihoods.
«Durante la temporada de verano, de abril a junio, la caída de agujas de pino dificulta la infiltración del agua en el suelo forestal», afirma Arti Kashyap, profesora asociada del IIT-Mandi.
«La sequedad resultante y el contenido de aceite de las agujas de pino hacen que se prendan al instante, lo que a menudo provoca enormes pérdidas para la biodiversidad, los bosques, el medio ambiente y la economía local».
La densa capa de agujas de pino también impide que la luz solar llegue al suelo, lo que frena el crecimiento de la hierba y dificulta que los habitantes de las aldeas locales lleven a pastar su ganado, explica Kashyap.
«Esto no deja a los aldeanos otra opción que prender fuego a las agujas», añade.
Kashyap afirma que el programa del IIT-Mandi se centra en recoger las agujas de pino y transportarlas a centros de procesamiento, algo problemático en el terreno montañoso de Himachal Pradesh.
«Creemos que instalar pequeñas unidades de peletización o fabricación de briquetas distribuidas por toda la zona es la opción más viable y es importante para proporcionar medios de vida a la población local», afirma.
Tras numerosos estudios y ensayos, el IIT-Mandi ha desarrollado un método para triturar y comprimir las agujas de pino y fabricar briquetas limpias, densas y fáciles de manejar, muy demandadas como combustible, explica Kashyap, quien añade que está en curso una solicitud de patente.
