Particularidades de la peletización de la madera

1. Introducción
La peletización de la madera es una de las formas más comunes de procesar biomasa. A muchos les parece que este proceso es literalmente “dinero del aire”, pero la madera tiene una serie de particularidades que influyen directamente en la elección del equipo, el régimen tecnológico y el costo de producción.
2. Propiedades de la madera como materia prima
La madera puede ser blanda (coníferas) o dura (frondosas). Las coníferas son más fáciles de peletizar: tienen un mayor contenido de lignina, que actúa como aglutinante natural. Algunas especies, como el alerce, contienen un 3–4 % de resinas que no solo unen bien las partículas, sino que también sirven como lubricante natural durante el prensado de la materia prima a través de la matriz.
Las maderas duras son más densas y resistentes, por lo tanto generan mayores cargas sobre la matriz y los rodillos. Se comportan como más “secas”, con un mayor coeficiente de fricción, lo que impone exigencias mucho más estrictas al ajuste de la humedad. La fricción elevada provoca fácilmente sobrecalentamiento de la matriz, mientras que el exceso de humedad dificulta la cohesión de una materia prima ya de por sí difícil.
La humedad de la materia prima es un parámetro clave. El valor óptimo para la peletización rara vez sale del rango de 8–12 %. Si la humedad es mayor, los pellets resultan sueltos y con poca resistencia. Si es menor, el prensado se realiza con alta resistencia, acelerando el desgaste del equipo.
3. Preparación de la materia prima
Antes de la peletización, la madera debe pasar por varias etapas:
* Triturado primario: la astilla y el aserrín se reducen a una fracción de 2–5 mm. El tamaño máximo permitido de las partículas es similar a una cerilla rota de 10–15 mm, de modo que el secado sea uniforme.
* Secado: reducción de la humedad al nivel necesario. Normalmente se utilizan secadores de tambor, con menos frecuencia de banda. Como la humedad ideal se determina experimentalmente y se encuentra en un rango muy estrecho (p. ej. 9–10 %), mantenerla estable solo es posible mediante automatización con alta sensibilidad, tanto en el generador de calor como en el secador. La temperatura de entrada no debe variar más de 30 °C en una hora (p. ej. 350–380 °C), mientras que a la salida debe mantenerse automáticamente dentro de ±5 °C (p. ej. 60–65 °C). En algunos casos, la productividad puede aumentarse mediante recuperación de calor o reutilización parcial del aire húmedo caliente.
* Eliminación de impurezas: el metal, arena y piedras provocan un desgaste acelerado y averías. Para proteger el proceso se usan imanes y cribas. Una particularidad de la madera con corteza es separar la fracción fina inmediatamente después del secado, antes de la molienda final, ya que con esa fracción se eliminan arena y polvo mineral. En cambio, para limpiar aserrín se retira la fracción gruesa, que suele estar formada por trozos de corteza y piedras.
* Molienda secundaria: la elección del tamiz depende de la especie de madera y del tipo de molino. Es importante abrir todos los poros de las fibras. En coníferas su longitud es de 3–5 mm, por lo que para pellets de 6 mm o 8 mm el tamaño óptimo del aserrín es de 2–3 mm. Esto se logra con tamices de 4–5 mm en molinos neumáticos o de 5–6 mm en molinos por gravedad.
4. Particularidades del proceso de peletización
Cuando la materia prima atraviesa la matriz se generan alta presión y temperatura, lo que permite que la lignina se ablande y “pegue” las partículas de madera. En la peletización de la madera esto es esencial, ya que normalmente no se añaden aglutinantes externos.
En comparación con los residuos agrícolas (paja, cáscaras), la madera requiere equipos más potentes y mayor presión. Los problemas más frecuentes son:
* desgaste acelerado de la matriz y los rodillos,
* formación excesiva de finos,
* obstrucción de los canales de la matriz por secado incorrecto,
* dificultad para ajustar los espacios, la velocidad de alimentación y la humedad,
* averías repentinas y costosas.
La especie de madera cambia drásticamente el proceso. Por ejemplo, el roble y el fresno, con la longitud de canal adecuada, pueden peletizarse sin añadir almidón e incluso con mayor productividad que las coníferas. El abedul, en cambio, requiere alrededor de un 1 % de almidón o harina, y la carga específica es un 30–40 % más alta que con coníferas. El mayor reto —una verdadera “maestría”— es procesar mezclas de diferentes especies y fracciones, aunque no es lo más común.
Otra particularidad: el mismo tipo de madera puede comportarse distinto según el tiempo de almacenamiento y la estación del año. En invierno, a bajas temperaturas, se necesita un canal más largo para que la materia prima logre calentarse lo suficiente y se cohesione. Un aserrín húmedo y envejecido puede generar más fricción, pero a la vez se cohesiona más fácilmente. Esa “desventaja” puede usarse a favor cuando la longitud efectiva de los canales no es suficiente: añadiendo un 10 % de aserrín viejo se recupera la calidad de los pellets, aunque resulten más oscuros en color.
5. Equipos y matrices
Para madera se emplean más frecuentemente granuladoras de matriz anular. Las matrices planas se usan solo en grandes instalaciones capaces de soportar alta carga. Los granuladores planos pequeños raramente son fiables y estables al procesar madera. Tienen rodillos y rodamientos pequeños, por lo que se reduce la anchura de pista para generar suficiente presión puntual y prolongar la vida de los rodamientos.
Parámetros clave de la matriz:
* Diámetro — influye en la productividad y la potencia del motor.
* Espesor y longitud de los canales — determinan la densidad y resistencia de los pellets.
* Anchura de la pista — debe adaptarse tanto a la capacidad de carga de los rodamientos de los rodillos como a la resistencia del eje hueco.
Para frondosas duras no siempre se requieren matrices más robustas ni rodillos reforzados: a veces basta con añadir almidón y usar matrices de menor longitud efectiva de canal para lograr una resistencia dinámica superior al 98,5 % con cargas aceptables.
6. Consumo energético y eficiencia
La madera es una de las materias primas más intensivas en energía. La producción de 1 tonelada de pellets a partir de aserrín o viruta seca requiere unos 90–120 kWh, mientras que a partir de troncos húmedos o tablones puede requerir 160–180 kWh. En comparación, los pellets de residuos agrícolas necesitan entre 20–50 % menos energía, y a veces hasta 2–3 veces menos.
Un mismo granulador de 110 kW puede producir 1,5–1,8 t/h de pellets de madera o 5–6 t/h de pellets de torta de girasol, usando en ambos casos pellets de 8 mm, con diferencias solo en la anchura de la pista y la longitud efectiva de los canales.
Formas de reducir el consumo específico:
* aumentar revoluciones y potencia del motor (más productividad con el mismo personal),
* reducir revoluciones y usar rodillos de forma especial para disminuir la carga sobre rodamientos,
* usar matrices con perforación cónica en sentido opuesto (al desgastarse, el canal se “alarga”),
* seleccionar de forma óptima los parámetros de avellanado y longitud efectiva de los canales,
* automatizar el secado para evitar adición de agua extra y trabajar a máxima capacidad,
* conservar la alta temperatura de la materia prima después del secado (p. ej. eliminando la válvula rotativa entre ciclón y molino, o usando el molino como extractor del secador).
7. Calidad de los pellets
La calidad de los pellets de madera se evalúa según normas internacionales ENplus y DINplus. Principales indicadores:
* densidad aparente superior a 1,1 t/m³, con densidad a granel de 600–750 kg/m³,
* resistencia mecánica no menor al 96 % (para máxima calidad, =98,5 %),
* cenizas inferiores al 0,7 % en la clase A1.
El tipo de madera, la humedad y los parámetros de prensado influyen mucho en la calidad. Un mal ajuste provoca pellets frágiles, cenizas elevadas y problemas en la combustión.
8. Los “cisnes negros”
Incluso si el equipo es correcto, el personal está capacitado y la automatización ayuda, existen riesgos que pueden destruir el negocio en un instante:
* Incendios: según mi experiencia, de varios cientos de plantas de pellets de madera, 3–5 se queman cada año. El polvo de madera puede arder lentamente y alcanzar los almacenes. La viruta seca expuesta a corrientes de aire se inflama en 3–4 minutos con una colilla encendida. Los pellets producidos con aserrín viejo en un granulador dañado pueden autoinflamarse en horas.
* Averías de la peletizadora: es el punto más débil de cualquier planta. Los errores tecnológicos incrementan la carga; aserrín seco, sucio o grueso puede destruir incluso la mejor máquina en poco tiempo. El mal reemplazo de piezas o ajustes erróneos dañan ejes caros y causan paradas de 2–3 meses por repuestos.
* Accidentes laborales: a diferencia de las fábricas de alimento balanceado, aquí se añaden secadores explosivos con generador de calor, astilladoras y trituradoras peligrosas. Los accidentes graves pueden ocurrir incluso con el equipo detenido, debido al peso de las piezas y a errores de coordinación del personal.
9. Conclusión
La peletización de la madera requiere equipos más complejos y costosos que el procesamiento de residuos agrícolas, pero garantiza una demanda estable y pellets de alta calidad. Su ventaja es la alta densidad y baja ceniza; su desventaja, el elevado consumo energético y el desgaste del equipo.
Casi todos los riesgos y problemas cotidianos pueden prevenirse con capacitación adecuada, sistemas de seguridad automáticos y una organización predecible y transparente del trabajo. Es necesario estudiar cada máquina de la línea, identificar sus límites, puntos débiles y particularidades de mantenimiento, y luego crear un calendario unificado de mantenimiento preventivo. Esto reduce las paradas y aumenta al máximo la productividad mensual con alta calidad.
Según los objetivos de la empresa (amortización rápida o estabilidad a largo plazo), los enfoques para elegir equipos y modos de operación pueden variar. El mercado de pellets de madera sigue creciendo, y el intercambio de experiencias entre productores es un factor clave.
He volcado toda mi experiencia en el libro “Fundamentos de la Tecnología de Pellets”, que traduje al español e inglés y publiqué en libre acceso como sitio web. Estaré encantado de recibir comentarios y sugerencias. Estoy abierto a preguntas y mi objetivo es crear una guía simple y clara para cualquier operador, de manera que en cualquier parte del mundo las personas puedan poner en marcha equipos por sí mismas y siempre tener a mano información valiosa y condensada.
Comencé a escribir este libro en 2022 para preservar mi experiencia. No puedo hablar abiertamente, pero quizá pronto ya no esté debido a lo que ocurre aquí. Por eso no duden en contactarme y consultar. Creen nuevos temas e invítenme a las discusiones.