TENDENCIAS Y DESAFÍOS DE LAS PELLETAS BRASILEÑAS
ABSTRACTO
Los pellets de madera son biocombustibles producidos a partir de desechos agroforestales tales como bagazo de caña de azúcar, aserrín de madera y virutas. Son biocombustibles comprimidos que tienen baja humedad, lo que permite una alta eficiencia de combustión, sobre todo porque son productos naturales de fácil manejo con alta densidad de energía. Para explorar las oportunidades de los pellets en Brasil (producción y comercialización), es necesario proporcionar información sobre las características químicas y energéticas, las tecnologías, los precios y las perspectivas de este mercado. Por lo tanto, este artículo tiene como objetivo organizar y poner a disposición esta información, posibilitando un conocimiento general sobre el tema y subsidiar más inversiones en el sector de los biocombustibles; Principalmente agregando valor a los desechos agroforestales, disponibles en grandes volúmenes en este país. Los resultados mostraron una industria joven, con dieciséis plantas y producción de 49.39ktonnes de pellets en 2014, pero utilizando sólo el 25.5% de su capacidad de producción anual.
 
INTRODUCCIÓN
Los pellets de madera se utilizan cada vez con mayor frecuencia como fuente de energía en los equipos para la calefacción doméstica, comercial e industrial. La madera es la principal materia prima de los pellets, pero no la única. En Brasil, se utilizan residuos agro-forestales como bagazo de caña de azúcar y aserrín (Pinus y Eucalyptus) para la producción de pellets. Sin embargo, hay otras opciones en estudio, como el uso de pasto elefante (Pennisetum sp) y acacia negra (Acacia mearnsii) como materia prima. Estos tipos de biomasa pueden ser comprimidos por un proceso de peletización y presentar un bajo contenido de humedad, lo que permite la eficiencia durante la combustión. La geometría regular y cilíndrica formada después de la granulación permite la alimentación automática en diversos sistemas industriales, como en los calentadores residenciales.
 
En este escenario, los gránulos se destacan porque son fáciles de manejar productos naturales. Requieren poco espacio de almacenamiento y tienen alta densidad de energía.
 
Su principal aplicación es la generación de energía térmica, pero también pueden utilizarse como combustible para la generación de electricidad en la industria o centrales eléctricas. Por otra parte, los pellets de madera se negocian como retrete granular para animales pequeños, que sustituye a la basura de gato, debido a sus características de adsorción.
 
El uso de gránulos beneficia al medio ambiente, siendo una energía baja en carbono, es decir, casi todo el CO2 emitido en su combustión se recupera en el crecimiento de la planta. Brasil es el país que más utiliza biomasa para la producción de energía, el 16% del uso mundial. Las regiones Sur y Sureste de Brasil tienen el mayor potencial de generación de energía de la biomasa agroforestal debido a la alta concentración de plantaciones forestales y caña de azúcar.
 
Brasil se destaca como un país agrícola y cada año se generan alrededor de 330 millones de toneladas de residuos de biomasa en el país, que no se utiliza como energía por la falta de características ideales como baja densidad, bajo poder calorífico y alto contenido de humedad. Estas cualidades negativas obstaculizan su uso porque se traduce en altos costos de transporte, dificultad en el manejo y almacenamiento, así como baja densidad de energía. Brasil tiene el potencial para la producción de pellets, aprovechando el gran volumen de desechos agroforestales disponibles.
 
Sin embargo, no todas las biomasas agroforestales son adecuadas para la producción de pellets debido principalmente a elementos minerales responsables de la formación de cenizas residuales. La paja de arroz, por ejemplo, tiene hasta un 15% de contenido de ceniza y los valores superiores al 4% se consideran inadecuados para la combustión debido al alto contenido de sílice, que puede causar corrosión y desgaste excesivo en los quemadores. Después de la evaluación de residuos agrícolas, como la paja de arroz, el bagazo de caña de azúcar, la cáscara de coco, entre otros, se encontró que tienen potencial para generar energía térmica. Sin embargo, con la limitación del uso no residencial de aquellos con contenido de cenizas superior al 0,7%, según lo especificado por la norma europea ISO 17225-6 (ISO, 2014), para los pellets no madereros.
 
La viabilidad del uso de desechos agroforestales en Brasil está sujeta a la distancia ya la logística de recolección, impactando los costos de transporte. Después de que los pellets se convirtieron en commodities comercializados en todo el mundo, Brasil ha sido nombrado como uno de los principales actores en este segmento de biomasa agroforestal; Aumentando la necesidad de datos más confiables y precisos sobre el mercado de pellets. Así, para explorar las oportunidades de este negocio (producción y comercialización) es importante proporcionar información sobre la disponibilidad de materias primas, mercados nacionales y extranjeros, características químicas y energéticas y clientes potenciales.
 
METODOLOGÍA
Las cifras oficiales de pellets agroforestales son escasas e inadecuadas en el mercado brasileño. Por lo tanto, se realizó una encuesta de información general de los diecinueve productores (productores + preparados para producir + discapacitados) y miembros de la Asociación Brasileña de Industria de Pellets - ABIPEL de mayo a julio de 2015. La investigación exploratoria tuvo como objetivo producir una descripción cualitativa y cuantitativa De la industria de pellets en Brasil. El método del cuestionario se utilizó porque es más rápido y más económico, especialmente teniendo en cuenta que las industrias están muy dispersas geográficamente. El objetivo fue diagnosticar el perfil de los productores, la capacidad de producción, la tecnología utilizada, los precios, la principal materia prima, el año de inicio y el estado actual de la industria para crear el Mapa de Pellets 2014.
 
Para crear el mapa de pellets en Brasil en 2014, las industrias productoras fueron categorizadas en cuatro tipos. Industrias que están produciendo, indicando las empresas que fabrican pellets normalmente. Industrias que están listas para operar, representando a las empresas que tienen la planta y el equipo listos para la producción, pero que actualmente no están produciendo. Industrias discapacitadas, que representan a aquellas que han deshabilitado su equipo y ya no producen pellets. Por último, aquellos que todavía están en construcción, representando los desarrollos futuros que se han anunciado, pero todavía están en ejecución.
 
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados del análisis de los cuestionarios se muestran en la Tabla 2. Se encontraron algunos parámetros que caracterizan a estas industrias, como la capacidad de producción, la tecnología y las principales materias primas utilizadas en la fabricación de agropelas.
 
Es posible inferir que las industrias de pellets de biomasa agroforestal en Brasil son relativamente jóvenes; Han comenzado en 2004 y tienen un gran potencial de expansión. En Europa y América del Norte, la aparición de este combustible renovable, se produjo hace más de treinta y cinco años, a finales de los años 70, para resolver la crisis del petróleo. Así, el mercado de agropelados en Brasil, comparado con los principales países productores, tiene un lapso de tiempo de alrededor de veinticinco años. El efecto de este retraso se puede ver a través de la baja producción actual (Tabla 1); La tecnología nacional utilizada en la producción de pellets (Tabla 2), que se adaptan de la producción de piensos; Y el bajo uso de este biocombustible en el mercado interno, resultando en la ociosidad en la industria.
 
Sólo en Brasil había dos empresas que fabricaban pellets en Brasil; Y dieciséis actualmente. La creciente demanda de recursos alternativos de energía renovable, para reemplazar el petróleo y sus productos, explica la expansión del mercado global de pellets.
 
Se estima que la producción de pellets creció 4.0% anual en Brasil, de 2004 a 2014, y podría ser mayor, dada la cantidad de desechos agroforestales que aún no tienen aplicación comercial, que podrían transformarse en agropelitos.
 
De acuerdo con los productores de pellets investigados en este estudio, las diecinueve empresas que han producido o aún producen en Brasil, usan los desechos de la industria maderera (serrín de Pinus) como su principal materia prima.
 
Según la Figura 1, la distribución de la producción de pellets por región es desigual. Actualmente, la mayor parte de la producción de las industrias brasileñas de pellets (aproximadamente el 81,4%) se concentran en el Sur, distribuidas por los estados de Paraná (PR), Santa Catarina (SC) y Río Grande do Sul (RS). Alrededor del 18,6% de los pellets brasileños se producen en el estado de São Paulo (SP), región sureste de Brasil.
 
FIGURA 1 Distribución regional de la producción de pellets en Brasil en 2014.
El Mapa de Pellets 2014 muestra la distribución de plantas en Brasil (Figura 2). Las regiones Sur y Sudeste concentran el 73% de los desechos de las industrias madereras procesadas en Brasil y es donde hay los mayores porcentajes de áreas con plantaciones de Pinus en el país, 84.6% (IBÁ, 2015). Por lo tanto, en estas regiones se agrupan todos los gránulos de los productores activos de la agroflorestería en Brasil.
 
FIGURA 2 Situación de las industrias productoras de pellets en Brasil en 2014.
En cuanto a la tecnología de peletización utilizada por la industria brasileña, se puede inferir que el 57,9% utiliza equipos nacionales, lo cual tiene menor atractivo tecnológico y, por consiguiente, baja productividad, como se muestra en la Figura 3. De manera similar, los datos de la Tabla 3 muestran que el equipo utilizado por los productores de pellets Son pequeñas y la industria brasileña tiene baja capacidad.
 
Además, los productores de pellets informan que los fabricantes nacionales de equipos de peletización se encuentran en una fase de transición tecnológica, desde la granulación de piensos para la pelletización de la biomasa, adaptándose a las características físicas y químicas de la biomasa agroforestal. Además de la cuestión tecnológica, los altos costos logísticos del transporte de materias primas a la fábrica y de los pellets al consumidor oa los puertos, sumados al costo de la electricidad en Brasil, son hasta cuatro veces más altos que en Estados Unidos ($ 48.00 / MWh), son otros factores que contribuyen a la baja competitividad y alta ociosidad de la industria brasileña de pellets.
 
 
Las empresas productoras de pellets en Brasil, considerando un cambio de 8.0 horas por día, tienen una capacidad de producción de aproximadamente 193.65 ktonnes.y-1, pero su producción actual alcanza sólo el 25.5% de esta capacidad. Esta investigación, realizada con productores, encontró que la producción de este combustible renovable era de 49,39 ktonas en Brasil en 2014. Esta producción es mayor que la estimada por IBÁ (2015) y Lamers. El porcentaje de utilización de la capacidad ha disminuido en el pasado (Figura 3) y los productores insisten en que esta alta ociosidad se explica por la falta de demanda interna, debido a la falta de conocimiento de los beneficios y ventajas en el uso de pellets y porque el mercado aún se encuentra en fase de desarrollo.
 
La mayoría de las plantas brasileñas de pellets (79%) tuvieron una pequeña producción de peletización entre 0,5 y 4,0 toneladas por hora. Estas cuestiones tecnológicas limitan el uso de pellets en el mercado interno, que está poco desarrollado en el país. Además, muchos países como Suecia, Austria, Alemania, Estados Unidos y Canadá, han desarrollado estrictos estándares de combustión de gránulos de calidad, almacenamiento, transporte y agroforestería. Esto tiene en cuenta toda la cadena de custodia, asegurando la trazabilidad desde la producción de materias primas hasta el consumidor final. La mayoría de los equipos domésticos no alcanzan las especificaciones de calidad de ISO 17225-2 e ISO, 2014. Es por eso que no logran obtener el sello de calidad exigido por las empresas para las exportaciones, restringiendo la entrada de agropellets en el mercado europeo . Por lo tanto, pocas empresas encuestadas están operando con este mercado de consumo.
 
Los precios de venta de estos biocombustibles oscilan entre R $ 480,00 y R $ 600,00 por tonelada (Libre a bordo / Puerto en Brasil), dentro del mercado brasileño. Tanto en la producción de briquetas y pellets, el alto costo y la escala de producción se ven como desafíos a superar. Una mayor producción, con mejor calidad y menor costo es la clave para que estos productores logren el mercado de exportación más rentable.
 
El estancamiento de la producción de pellets en Brasil en los últimos años puede explicarse por tres factores principales: (a) falta de conocimiento de las ventajas de los pellets como solución energética más eficiente; (B) el negocio de los pellets en Brasil es reciente y el mercado interno aún se encuentra en una fase de desarrollo; (C) Los productores brasileños de pellets se están adaptando a las normas europeas para la certificación requerida para la exportación. En la actualidad, la aplicación principal se ha dirigido a la generación de energía térmica a la pizzería, panaderías, hoteles, parques acuáticos, gimnasios de natación, hornos de pintura, industrias alimentarias, galvanoplastia, lavanderías industriales, recauchutado de neumáticos y las industrias de plástico. Según los productores investigados, estos segmentos consumen alrededor del 95% de la producción nacional. También se encuentran aplicaciones exóticas en el mercado brasileño, como las pastillas para reemplazar a la tradicional "camada para gatos", utilizando el resto (5%) de la producción nacional de este biocombustible.
 
Las perspectivas para la consolidación y ampliación de la industria de los granulados en Brasil incluyen temas como el apoyo para aumentar la demanda, fortalecer la asociación de productores, establecer estándares de calidad, facilitar la entrada de equipos importados con mayor eficiencia productiva y tecnología y principalmente fondos gubernamentales específicos para agroforestería Biomasa, similar a otras fuentes de energía. La Tabla 4 muestra una sistematización de los elementos estratégicos para la consolidación y crecimiento de la industria de los pellets. Este escenario fue creado a partir de la consulta realizada con empresas productoras de pellets y de análisis de tendencias nacionales e internacionales de la literatura. Con base en estos análisis, es posible identificar los elementos más importantes: establecer prioridades de acción, dirigir esfuerzos para superar retos técnicos, brindar oportunidades de crecimiento para el mercado de pellets en Brasil.
 
 
CUADRO 4 Propuestas de acción estratégica dirigidas al desarrollo del mercado de agropellets en Brasil.
 
Algunas oportunidades necesitan ser mejor utilizadas, de modo que los gránulos pueden ocupar una parte más significativa de la generación de energía térmica en la matriz energética nacional. Por lo tanto, esperamos un mayor interés en la reutilización de residuos de biomasa agroforestal, favoreciendo su transformación en biocombustibles comprimidos sólidos como pellets y briquetas. En el mismo sentido, el acuerdo mundial sobre cambio climático firmado por 195 países en la Conferencia de Cambio Climático de París (COP21) señaló que habrá una transición a la energía baja en carbono en el siglo XXI y el uso de biomasas agroforestales para enfrentar los nuevos retos de Más limpia, renovable y sostenible. Sin embargo, son necesarias normas, leyes y políticas de incentivos para los productores y consumidores de biocombustibles, como se observa en Estados Unidos y Suecia. Estos países ofrecen subsidios y exenciones de impuestos para la compra de equipos que utilizan pellets de madera en lugar de petróleo o gas. Facilidad de transporte, manipulación de pellets, sistema de préstamo para quemadores de pellets utilizados por empresas dedicadas al sector alimentario, como pizzerías y panaderías. En las grandes ciudades, como São Paulo, donde los camiones de reparto tienen acceso controlado sólo por algunas horas temprano en la mañana, la practicidad de los hornos de pellets ha proporcionado buenos negocios para reemplazar a aquellos que usan leña o gas. Los altos costos logísticos brasileños, que afectan la competitividad de las industrias, son un ejemplo de aspectos negativos que hay que superar.
 
Las empresas saben que en el corto plazo no hay solución a estos problemas. Por ello, desarrollan plantas industriales cercanas a los puertos ya la materia prima, para minimizar estos costes con el transporte. En cuanto al alto precio de la electricidad, aquellas empresas que desarrollan diseños de plantas para pellets compactos; Tienen como objetivo minimizar los gastos de energía por movimientos internos innecesarios. Hay muchos retos que hay que minimizar, como la ausencia de estándares regulatorios de la calidad de los pellets, que podrían resolverse en Brasil con la aceptación de estándares de calidad en Europa con ISO 17225-2 e ISO 2014.