TN #76 Producción de Carbón en Hornos de Barril Horizontal de 200 litros

Hasta hace poco, la leña no era apreciada en el norte de Tailandia. Con bosques grandes llenos de muchos tipos de árboles, familias en las tierras altas podían escoger la madera que usaban para leña en la cocina.

Sin embargo, en años recientes, más y más comunidades están encontrándose con acceso más restringido a los productos de los bosques debido al establecimiento de parques nacionales. En muchas áreas, la deforestación causada por actividades de agricultura, como el acercamiento de plantaciones grandes, también está resultando en la disminución del acceso a la leña.

En comunidades de las tierras altas, tipos comerciales de combustibles para la cocina como el gas natural no son fácilmente accesibles ni económicos. Con opciones limitadas, las comunidades y organizaciones de desarrollo han empezado a considerar combustibles alternativos.

El Upland Holistic Development Project (Proyecto de Desarrollo Holístico de las Tierras Altas, o www.uhdp.org), el afiliado tailandés de Plant with Purpose (Plantar con Sentido, o https://www.plantwithpurpose.org/), ha estado explorando combustibles alternativos para la cocina. El biogás y los hornos gasificadores son prometedores, pero los funcionarios de UHDP han observado que muchas de sus comunidades de enfoque no están listas para adoptar estos enfoques específicos, en parte debido al costo de materiales y equipos.

El carbón es el tercer combustible alternativo que ha sido evaluado. El cambio potencial al carbón no es demasiado drástico, como familias locales están muy conscientes del combustible.  Hornos pequeños de “balde” favorecidos por familias de las tribus de las tierras altas generalmente son económicos y pueden acomodar tanto leña como carbón. Estos hornos cuestan un promedio de 300 baht (tipo de cambio actual es 29 baht tailandeses a US$1).

La Opción Carbón

Pero ¿cómo se compara el valor de calefacción de carbón con el de leña?  Según un artículo de 1987 escrito por J.D. Keita, Oficial Forastero Regional de la FAO, el valor de calefacción de madera generalmente es alrededor de 3500 Kcal/kg para madera verde y 4500 a 4770 Kcal/kg para madera seca. El carbón, a cambio, tiene un valor de calefacción cerca de 7500 Kcal/kg.  Keita declara además que “Aunque la carbonización causa mucha pérdida de energía, el carbón producido rinde más que la leña. Entonces, el rendimiento de energía termal de madera es un promedio de 8 por ciento y puede bajar hasta 5 por ciento con el horno africano popular de tres piedras. El carbón tiene un rendimiento de energía termal de un 28 por ciento (Unasylva, No. 157-158).”

La energía de biomasa (de fuentes biológicas o renovables) incluye combustible directo de madera como leña y carbón y tiene un rol importante en el mundo en desarrollo. Casi dos tercios de la población de Asia y el Pacifico es rural, y entre ellos, la biomasa tradicional sigue siendo la fuente más importante de energía (Gumartini, p.16).  Aunque las proyecciones hasta 2020 muestran un patrón general de disminución en consumo de combustibles de madera en la región, un patrón de aumento se espera para carbón. Según Gumartini, el aumento en uso de carbón se debe a más ingresos y urbanización (p. 19).

Kittichai Sumpansinkor, el técnico de UHDP responsable para investigaciones de campo y desarrollo, dice que para que el carbon sea aceptado fácilmente  por las familias en el área de enfoque del proyecto, debe estar disponible, económico, fácil de usar, y de buena calidad. En el norte de Tailandia, aunque el consumo de carbón compuesto (hecho de agregados de madera comprimidos y carbonizados) está aumentando, el carbón tradicional de pedazos sigue siendo común, producido de la madera seleccionada de litchee (Litchi chinensis) y longan (Dimocarpus longan) y otras especies de bosque.

El costo de buen carbón en pedazos actualmente es un promedio de 13 baht por kg. El co-director de UHDP, Jamlong Pawkham, estima que el costo se divide en aproximadamente 4.40 baht tailandeses para la preparación de cada comida en familia. Este costo potencialmente llega a 400 baht por mes. Como los ingresos mensuales por casa en el área de enfoque de UHDP raras veces exceden 4000 baht (US$138), tal costo para combustible de cocina excede lo que la mayoría de las familias está dispuesta a pagar. Cantidades suficientes de carbón también son difíciles de transportar a comunidades remotas en las tierras altas.

Hornos de Barril Horizontal de 200 Litros

Para responder a estos desafíos, UHDP y sus socios han estado explorando el uso de hornos de barril horizontal de 200 litros. Los funcionarios del proyecto sabían antes de la tecnología, pero recién en la Conferencia de Agricultura de ECHO Asia en 2009 en Chiang Mai fueron introducidos a la información técnica sobre los hornos de barriles producidos por la Appropriate Technology Association (Asociación de Tecnología Apropiada, o ATA; http://www.ata.or.th/th/index.php).  El manual informativo en idioma tailandés (คู่มือเตาเผาถ่าน 200 ลิตร) contiene numerosas fotos e ilustraciones, los detalles de ensamble de tales hornos, y como se usan para producir carbón.

Según Kittichai Sumpansinkor, el horno de barril horizontal es eficiente, fácil de construir, y apropiado para producción casera de carbón. Es capaz de convertir hasta pequeñas ramas y residuos de agricultura en carbón, y también rinde vinagre de madera, un derivado con aplicaciones significativas para la agricultura (ver anécdota acompañante).

Abajo es una lista detallada de materiales y costos para la unidad de la prueba de UHDP:

*Para reemplazantes posibles para productos de asbestos, ver el sitio web de Substitutes for Asbestos-Cement Construction Products (Sustitutos para Productos de Construcción de Asbestos-Cemento), http://ibasecretariat.org/  

Los materiales en la lista para el horno de barril horizontal de 200 litros son relativamente económicos y comúnmente disponibles. ATA dice que los materiales del horno se suman a 480 baht (p. 30). Según el manual en el idioma tailandés Produciendo Carbón y Vinagre de Madera (การผลิตถ่านและน้ำส้มควันไม้), el costo de una unidad es 800 baht. Tales hornos se pueden usar hasta tres años (Wiraphong, 42).  

De Biomasa Pequeña a Carbón

En Produciendo Carbón y Vinagre de Madera, Wiraphong dice que prácticamente cualquier tipo de material maderable se puede usar para producción de carbón en hornos de barril, incluyendo envolturas de ramas de palmeras y troncos de palmeras (página 38). Chanchai Limpiyakorn, director de ATA, agrega que uno de los atractivos principales del horno de barril es la oportunidad para convertir tipos de biomasa pequeños y fácilmente disponibles en carbón, incluyendo no solo ramas y postes, si no también hojas, heno de arroz, y residuos de maíz.  

Sin embargo, una desventaja de carbonizar biomasa tan pequeña es que más polvo del carbón (finos) y otras partículas pequeñas son producidos que con carbón de pedazos. Las partículas pequeñas de carbón son difíciles de quemar y se tienen que mezclar con adhesivos como almidón, y comprimir en briquetas antes de usar como combustible (Capitulo 11.2, Simple Technologies for Charcoal Making, o Tecnologías Sencillas para Hacer Carbón). El profesor Chanchai reporta que los finos también se pueden comprimir en material derivado que se ocupa para hacer lápices de carbón o que se puede hacer de ellos esculturas decorativas.

Como pedazos más grandes de madera combustible – más de  6 cm (2.4 pulgadas) de diámetro—son menos disponibles en muchas de las comunidades en el área de enfoque, UHDP se enfoca en la producción de carbón de ramas y tallos más pequeños con tamaños de 1 a 6 cm (0.3 a 2.4 pulgadas) de diámetro. Tal madera viene de especies localmente comunes como el rain tree (Albizia saman) y teca (Tectona grandis), y también de varios tipos de bambú.  

El bambú es una de las fuentes más abundantes de biomasa en la región, y es prometedora como una fuente de carbón. El co-director de UHDP,  Jamlong Pawkham, observa que el bambú tradicionalmente no ha sido valorado como leña  porque el material arde muy caliente y se reduce rápidamente a ceniza. Comparado con otros tipos deseables de madera combustible, volúmenes más grandes de bambú son necesarios para preparación de comidas. Por eso, la madera solamente se usa como combustible suplementario. Antes de los esfuerzos recientes de su propia organización, no se había encontrado carbón de bambú.

La Misión Nacional de la India sobre Aplicaciones del Bambú declara que la carbonización lenta hecha con suministro restringido de aire proveerá carbón de bambú de buena calidad con un alto valor calorífico (6900 a 7000 Kcal/kg) y poca ceniza. Parece que la tecnología de hornos de barril puede satisfacer estos requerimientos de carbonización de bambú.

El Proceso de Carbonización

Un documento de la FAO con título Industrial Charcoal Making (Elaboración Industrial de Carbón) define carbonización como el proceso en el cual sustancias complejas con contenido de carbón, como madera o residuos de agricultura, se degeneran en carbón elemental y compuestos químicos a través de calor (Capitulo 2.1). Relacionado con producción de carbón, la carbonización (o pirolisis completo) ocurre cuando “la madera se calienta en una fuente cerrada de algún tipo, sin presencia de oxigeno del aire que resultaría en fuego y quedaría en ceniza.” Sin oxígeno, la madera se descompone en una variedad de sustancias, la principal siendo carbón, lo cual consiste mayormente de carbono elemental (Capitulo 2.4, Industrial Charcoal Making).

Pirolisis lenta de madera, utilizando temperaturas de aproximadamente 500°C (932°F), es esencialmente el proceso que los elaboradores de carbón han explotado durante miles de años (Lu Nan y otros, 1994).  Para que ocurra pirolisis lenta, se requieren varias etapas de manejo cuidadoso de calor.

Industrial Charcoal Making (Capitulo 2) describe cinco etapas relacionadas con calor de la formación de carbón (títulos agregados):

1. Degradación inicial de madera (20 a110ºC/68 a 230ºF). La madera absorbe calor mientras se seca en temperatura baja, largando vapor. La temperatura se mantiene arribita de 100ºC hasta que la madera esté seca como los huesos.
2. Pre-carbonización (110 a 270ºC/230 a 518ºF). Mientras se expulsan las últimas gotas de agua, la madera empieza a descomponerse, soltando monóxido de carbono, dióxido de carbono, ácido acético, y metano. La madera absorbe calor.
3. Descomposición exotérmico inicial (270 a 290ºC/518 a 554ºF).  El calor evoluciona de la madera mientras la descomposición espontanea de la madera continua. Gases mezclados, vapores, y algo de alquitrán son largados.
4. Descomposición exotérmico completo (290 a 400ºC/554 a 752ºF). La descomposición de la estructura de la madera continua, soltando vapores compuestos de gases combustibles variados como monóxido de carbono, hidrógeno, y metano. El dióxido de carbono y vapores condensables, incluyendo agua, ácido acético, metanol, y acetona, y también alquitranes, empiezan a predominar mientras sube la temperatura.
5. Refinación de altas temperaturas (400 a 500ºC/752 a 932ºF). A los 400ºC, la transformación a carbón está casi completa. Sin embargo, el carbón todavía contiene cantidades considerables de alquitrán que se puede soltar si la temperatura llega a aproximadamente 500ºC.

Guan Mingjie, del Centro de Investigaciones e Ingeniería de Bambú, E. Nanjing Forestry University, también refiere a una etapa sexta y final de la formación de carbón, enfriamiento, que ocurre a temperaturas de 60ºC (140ºF) y menos. Después de completar la refinación, aproximadamente 8 horas son necesarias para enfriar y completar el proceso de carbonización.  

Construir y Utilizar Hornos de Barril Horizontal de 200 litros

Los pasos más básicos de construir y utilizar hornos de barril horizontal, adaptados de Produciendo Carbón y Vinagre de Madera y el documento de UHDP 200-Liter Drum Kilns (Hornos de Barril Horizontal de 200 litros), son ofrecidos a continuación. Detalles adicionales vienen de la versión ilustrada en inglés UHDP’s document.

1. Encontrar y preparar un lugar apropiado para el horno a por lo menos 50 metros de cualquiera casa. La ubicación debe ser accesible para madera combustible y ser protegida de sol y lluvia. También debe estar suficientemente alto para no inundarse. Nivelar un área de suficiente tamaño para acomodar un horno de barril horizontal de 200 litros.

2. Ubicar materiales para el horno incluyendo:

   • Barril de 200 litros (cortar un hueco cuadrado de 20 x 20 cm en la tapa del barril y un hueco de 4 pulgadas de diámetro en el fondo del barril).
   • Tubo de escape y junte de 90º para tubo.
   • Palo hueco de bambú verde (3-5 m de largo; 12 cm de ancho) con cual se colectará vinagre de madera.



3. Colocar barril en su posición.  Utilizando postes para las esquinas y material adecuado para paredes de retención (por ej., mosaico, hojas galvanizadas), construir las paredes en tres lados del horno. Empacar el suelo o arena completamente entre las paredes de retención y el horno, y también encima del barril. La capa de suelo o arena ayudará a insular el calor que se produce en el horno.

   Steps 1 & 2

   Step 3

4. Arreglamiento de madera.  Colocar por lo menos 3 pedazos de madera, alrededor de 3 cm de ancho y 25 de largo, cruzando el fondo del horno para servir de parrilla. Encima de la parrilla, arreglar los pedazos más chicos de madera a lo largo en el fondo del horno. Seguir apilando pedazos más grandes hacia arriba en el horno hasta que los pedazos más grandes estén colocados a lo largo encima. Cuando se arregla pedazos de madera en el horno, colocar los lados grandes hacia la apertura de adelante. Carbón de bambú es especialmente quebradizo, entonces para que no se quiebre, Kittichai Sumpansinkor recomienda cortar palos de bambú en dos antes de arreglar los dos pedazos más cortos en dos montones colindantes adentro del horno.

5. Sellar la parte adelante del horno. Cuando esté lleno de madera el barril, sellarlo poniendo la tapa modificada adelante del barril, con la apertura cuadrada abajo. Sellar espacios en el perímetro con arcilla pegajosa o una mezcla de arcilla y salvado de arroz quemado. Este sellado crudo prevendrá que el aire que inhibe la carbonización (causando que la madera se vuelva ceniza) entre al barril.

   Step 4

   Steps 5

6. Hacer una apertura externa adelante del hueco cuadrado en la tapa, parando dos bloques de cemento a lo largo hacia la apertura con un espacio entre medio de la misma anchura que el hueco. Poner dos bloques en el otro sentido encima de los dos bloques inferiores para formar la parte superior de la apertura. Para sellar la apertura externa, usar arcilla o la mezcla de arcilla/salvado de arroz quemado para sellar el espacio entre la tapa del barril y los bloques de cemento y también los espacios entre los bloques.

7. Encender un fuego pequeño en la apertura externa de bloques de cemento. Gradualmente meter madera quemando de la apertura externa en la apertura del horno. Esta cantidad inicial de calefacción ayudará a sacar humedad de la madera y de adentro del horno. UHDP estima que el tiempo necesario para calentar el horno y quitar humedad de la madera pequeña adentro será por lo menos 1 a 2 horas (dependiendo de la cantidad de humedad y tamaño de la madera). No se necesita más calefacción externa una vez el humo que sale por el escape sea espeso y blanco. Tal humo indica que la madera en el horno está sosteniendo calefacción necesaria para la carbonización.

   Step 6

   Steps 7

8. Coleccionando vinagre de madera.  Aproximadamente 30 minutos a 1 hora después de meter combustible al horno, si el humo está amarillento y oloroso, cerrar la mayoría de la apertura externa con el quinto bloque de cemento y sellar con arcilla pegajosa. Una apertura pequeña, aproximadamente 3 cm (1.18 pulgadas) de ancho, debe permanecer.  

   Extender un palo hueco de bambú verde (con el lado más lejano elevado a 45º) del tubo de escape. Vinagre de madera puede ser coleccionado con contenedores fijados debajo de uno a dos huecos, de aproximadamente 2 cm (3/4 pulgadas) de ancho, hecho con taladro en el palo de bambú a unos 30 cm de la conexión con el tubo de escape.

9. Cuando el humo saliendo del escape sea azulejo de color, re-abrir la apertura externa un 50 por ciento por 5 a 10 minutos para reemplazar el calor con aire fresco. Para carbón que se produce de madera más grande, se puede abrir la apertura 20 a 30 minutos.   

   A esta altura, la biomasa adentro del horno estará convertida en carbón puro. Sin embargo, dejando abierta la apertura más tiempo que lo necesario puede reducir el carbón a ceniza—entonces después de purgar el aire caliente del horno, cerrar la apertura externa completamente con el quinto bloque y sellar con arcilla mojada y pegajosa. Adicionalmente, cerrar la terminación del escape con arcilla. Esto empieza el periodo de enfriamiento.

10. Después de sellar el escape y la apertura externa, mover el suelo o arena de encima del horno a la pared de retención para permitir la disipación de calor del horno. Permitir que el horno y su contenido se enfríen 12 a 15 horas. Después, el carbón terminado se puede sacar del horno para empaquetarlo y/o almacenarlo.

Steps 8 & 9

Step 10

Kittichai Sumpansinkor recuerda que por lo menos varios intentos fueron necesarios antes de que UHDP pudiera refinar su técnica en cuanto a poder producir carbón útil y vinagre de madera de tipos pequeños de madera. Tomando en cuenta todos los variables (por ej., tipos de biomasa, tamaño, contenido de humedad), cada esfuerzo para producir carbón requerirá algo de pruebas y errores.  

Requerimientos de Tiempo para Producción de Carbón en Hornos de Barril

Hornos de barril de dos litros no se deben usar para carbonizar pedazos de madera especialmente grandes (más de varias pulgadas de ancho) o madera que no esté todavía seca, como se requeriría demasiado tiempo para el proceso. El uso excesivo de esta manera se volverá más corta la vida útil del horno.

Segun Wiraphong, usando madera que no esté seca no solo aumentará el tiempo necesario para completar la carbonización si no también requerirá una cantidad considerable de madera de combustible metido por la apertura externa durante las etapas pre-carbonización. Antes de convertir madera recién cortada en carbón, por los menos dos semanas pueden ser necesarias para el secado (p. 38).  

Según Kittichai Sumpansinkor, el tiempo necesario para carbonizar madera también depende del tipo y tamaño. Por ejemplo, durante pruebas iniciales de UHDP, ramas de rain tree con diámetros de 4.5 a 5.5 cm (1.8 a 2.2 pulgadas) requirieron un tiempo promedio de carbonización de 9.4 horas. De otra mano, ramas de teca, 1 a 1.5 cm (0.4 a 0.6 pulgadas) de diámetro requirieron solamente 1.0 a 1.3 horas para su conversión a carbón. Ramas más grandes de teca, 1.7 a 2.2 cm de diámetro (0.7 a 0.9 pulgadas), requirieron un promedio de 3.6 horas. Pedazos de bambú, 1 a 3.8 cm (0.4 a 1.5 pulgadas) de diámetro, requirieron un promedio de 8.1 horas para carbonizar.

Rendimientos y Tiempos de Quemado para Carbón Producido de Ramas Pequeñas en Hornos de Barril de 200 Litros

Stassen reporta que los hornos tradicionales de barro generalmente producen 1 kg (2.2 libras) de carbón por cada 8 a 12 kg (17.6 a 26.4 libras) o más de madera; solo un rendimiento de 8 a 12.5 por ciento. Métodos tradicionales mejorados, como hornos de barro equipados con chimeneas hechas de barriles de metal, u hornos pequeños de acero o ladrillo, han aumentado la producción a 1 kg de carbón de 4 a 5 kg (8.8 a 11 libras) de madera secada al aire (para un rendimiento de 20 a 25 por ciento). Sin embargo, la producción de 1 kg de carbón de 6 a 8 kg de madera (13.2 a 17.6 libras), rindiendo 12.4 a 16.6 por ciento, es más común para hornos mejorados (Unasylva - No. 157-158).

Según ATA, hornos de barril de 200 litros producen aproximadamente 12 a 18 kg (26.4 a 39.6 libras) de carbón para cada 60 a 80 kg (132 a 176 libras) de madera que se pueden insertar a un horno de barril por envión. Esto significa un 20 a 22 porciento rendimiento de carbón por peso. Wiraphong reporta rendimiento promedio de 15 a 20 por ciento utilizando el mismo método de producción.

Ni ATA, ni Wiraphong ni UHDP no dieron valores caloríficos para los tipos de carbón producidos en hornos de barril de 200 litros. Sin embargo, UHDP reporta los tiempos de quemado siguientes para montos de 400 gramos de carbón de tres tipos (y de varios tamaños) producido en un horno de barril de 200 litros comparado con carbón del mercado local.

Por motivos de comparación, Kittichai estima que la preparación diaria de comidas requiere aproximadamente 30 a 60 minutos.  

Impacto Ambiental de Carbón y Otros Combustibles de Biomasa

Aunque el carbón se considera un combustible más limpio que la leña, todos los combustibles tradicionales de biomasa presentan amenazas severas para la salud humana. Frecuentemente se queman en fuegos abiertos o en hornos ineficientes, y los resultados son combustión incompleta y emisiones tóxicas, el principal de cuál es el monóxido de carbono (Gumartini, p. 30).  

Frecuentemente se dice que la biomasa es un combustible neutral en cuanto a dióxido de carbono porque produce una emisión neta cero de CO2. Gumartini declara que la biomasa no solo tiene un papel importante en ayudar a países a reducir su dependencia en combustibles fósiles importados, pero también puede tener un papel importante en reducir emisiones que contribuyen al efecto invernadero (p. 30).  

Sin embargo, Smith y otros enfatizan que debido a la deforestación y otras prácticas no-renovables, mucha biomasa quemada no se renueva. Incluso con reciclaje completo de carbono, un ciclo de combustibles de biomasa puede realmente producir un aumento neto para el calentamiento global como resultado de la emisión de productos de combustión incompleta (PCI) como monóxido de carbono, metano, compuestos orgánicos libres de metano, y dióxido de carbono. Estos PCIs tienen, por promedio, más alto potencial para calentamiento global por kilogramo de carbono que CO2.

Como resultado de monitorear emisiones producidas por varios tipos de hornos de carbón en Tailandia, Smith y asociados han concluido que los ciclos de combustible de carbón son entre los más intensivos en cuanto a gases invernaderos en el mundo (EPA).

Tomando en cuenta la cantidad de biomasa necesaria para producir una unidad de carbón, ¿cómo afectará la demanda creciente para carbón a las fuentes de biomasa como los bosques? Girard observa que, como los hornos que usan carbón como combustible son más eficientes que hornos a leña, la proporción de energía principal a energía útil para carbón es casi igual que para leña. Entonces, con “prácticas adecuadas de manejo, supervisión, y control” el crecimiento de uso de carbón no lleva necesariamente a un impacto serio sobre bosques que suministran centros de consumo de carbón (Girard, Unasylva - No. 211).

Preguntas Restantes

¿Deben las preocupaciones de gases invernaderos prevenir que las organizaciones de desarrollo dejen de promocionar carbón y otros combustibles de biomasa en respuesta a las necesidades para combustibles para la cocina? ¿Es posible que tecnologías apropiadas para la producción y uso de carbón puedan mejorar más para reducir ineficiencias y emisiones? En el tiempo entremedio, ¿deben postergar la promoción de la producción a pequeña escala de carbón hasta que haya tecnologías mejoradas? O ¿debemos seguir con buenas prácticas e innovaciones actuales?  

Mejores Opciones para Carbón

A pesar de debilidades obvias relacionadas con la producción y el uso de carbón, trabajadores de desarrollo pueden considerar las opciones siguientes:

• Enfoque sobre fuentes locales y renovables de biomasa.  Un paso hacia adelante seria solo promocionar producción de carbón de formas locales renovables de biomasa, que podría ser madera desechable (como ramas pequeñas y pedazos podados), residuos de agricultura (como mazorcas de maíz), o formas de biomasa disponibles en abundancia como el bambú.
• Evaluar varias tecnologías de producción mejorada de carbón. Entre organizaciones de desarrollo en Tailandia y regiones colindantes, el barril horizontal de 200 litros se está mostrando eficiente y eficaz. Otras tecnologías mejoradas de hornos para carbón que están siendo evaluados y promocionados en la región son el Horno en Hueco de Tierra del Departamento Real de Bosques de Tailandia, el Horno de Barril Vertical de 200 litros, el Horno de Colmena de Barro y el Horno de Colmena de Ladrillo (Produciendo Carbon y Vinagre de Madera).  Estas innovaciones varían en tamaño y costo, pero cado uno supuestamente tiene más alto rendimiento de conversión a carbón que hornos tradicionales y también puede ser utilizado para producir vinagre de madera.  
• Hornos mejorados para carbón. Comparado con agarra ollas tradicionales que simplemente suspenden ollas de cocina sobre una llama abierta, los hornos comunes de balde vendidos  en mercadas en toda Asia son una mejora importante. Sin embargo, modificaciones adicionales de hornos están aumentando la eficiencia de carbón y otros combustibles biológicos y están disminuyendo la cantidad de humo y otras emisiones producidas. Una fuente excelente de tecnología apropiada para hornos de cocina es el sitio web de la Household Energy Development Network (Red de Desarrollo de Energía para la Casa, o HEDON), especificamente la página de recursos hornos mejorados, http://www.hedon.info/Stoves+Database?bl=y, que contiene cientos de artículos de “conocimiento de base” relacionados con el tema de Hornos Mejorados. El sitio de HEDON  “Improved Cooking Stoves” (Hornos Mejorados de Cocina), http://www.hedon.info/Improvedcookstove, esta también lleno de recursos.   
• Producir vinagre de madera. La cosecha de vinagre de madera durante la producción de carbón parece remover compuestos dañinos que se emiten durante la carbonización. En respuesta a una pregunta de si es el caso o no, Bryan Hugill (un especialista de manejo de recursos naturales en Tailandia) respondió, “Pienso que es aceptable presumir que la destilación del vapor y humo resultará en la disminución de muchos gases y compuestos, aunque hasta qué punto el éxito de la destilación realmente depende de la manera de producción escogida. Por ejemplo, producción de carbón y vinagre de madera basada en la comunidad probablemente resultará en más pérdida de gases que, por ejemplo, destilación fraccional en laboratorio. Sin embargo, incluso versiones rústicas de vinagre de madera/bambú parecen ser compuestos de 80 a 90 por ciento de agua y alrededor de 200 compuestos orgánicos diferentes que de otra forma se perderían a la atmósfera bajo condiciones ordinarias. Estos compuestos incluyen ácido acético, metanol (alcohol de madera), acetona, aceites de madera, y alquitranes en cantidades variables.”   

El Horno de Barril Horizontal de 200 Litros—Una Opción de Biocombustible Económico y Multi-Uso

A pesar de sus emisiones de gases invernaderos y otros contaminantes, el horno de barril horizontal de 200 litros ofrece ventajas económicas y ambientales variadas que incluyen:

• Bajo costo (menos que $28.00 US), porque se usan materiales disponibles localmente para construir los hornos.
• Relativamente fácil para armar y fácil de usar.
• Vida útil moderadamente larga (hasta tres años con mantenimiento adecuado).
• Capaz de producir carbón bueno de un rango amplio de biomasa renovable y disponible localmente.
• Vinagre de madera es un derivado valeroso.
• Comparado con hornos tradicionales de carbón, el horno de barril horizontal es más eficiente en cuanto a rendimiento de carbón de biomasa cruda (15 a 22 por ciento).
• Junto con el uso de biomasa renovable y hornos de cocina mejorados, la adopción de estos hornos pequeños pertenece a un paquete de prácticas que ayuda a disminuir consecuencias ambientales de la producción y utilización de carbón.

Referencias

Appropriate Technology Association (Asociación de Tecnología Apropiada, o ATA), Manual para Hornos de Carbón de 200 Litros (คู่มือเตาเผาถ่าน 200 ลิตร), Nakhorn Ratchasima, Tailandia.

Bhattacharya, S.C. and M.A. Leon.  Prospects for Biomass Gasifiers for Cooking Applications in Asia (Prospectos para Gasificadores de Biomasa para Aplicaciones de Cocina en Asia).  Asian Institute of Technology (Instituto Asiatico de Tecnologia), Pathumthani, Tailandia.    

Castleman, Barry.  2009.  “Substitutes for Asbestos-Cement Construction Products (Sustitutos para Productos de Construcción de Asbestos-Cemento).”  International Ban Asbestos Secretariat. Accesado 9 de septiembre de 2009. http://www.ibasecretariat.org/bc_subst_asb_cem_constr_prods.php   

Chanchai Limpiyakorn.  Mensaje por Correo Electrónico al Autor, 1 de septiembre de 2010.

Girard, P.  “Charcoal production and use in Africa: what future? (Producción de Carbón y su uso en África: ¿qué futuro?)” Unasylva - No. 211 - Vol. 53 2002/4 Wood Energy (Energía de Madera), Un diario internacional de industrias forasteras y de bosques, FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations (Organización de Alimentos y Agricultura de las Naciones Unidas), Rome. Accesado 19 de septiembre de 2010. http://www.fao.org/3/a-y4450e/y4450e05.pdf

Guan Mingjie.  Manual for Bamboo Charcoal Production and Utilization (Manual para Producción y Utilización de Carbón de Bambú).  Bamboo Engineering Research Center (Centro de Investigaciones de Ingeniería de Bambú), East Nanjing Forestry University.

Gumartini, Tini.  2009.  “Biomass Energy in the Asia-Pacific Region: Current Status, Trends and Future Setting (Energía de Biomasa en la Región de Asia y el Pacifico: Estatus Actual).”  Asia-Pacific Forestry Sector Outlook Study II, Working Paper Series, Working Paper No. APFSOSII/WP/2009/26.  Food and Agriculture Organization of the United Nations Regional Office for Asia and the Pacific (Organización de Alimentos y Agricultura de las Naciones Unidas, Oficina Regional para Asia y el Pacifico), Bangkok.

Hugill, Bryan.  Mensaje por Correo Electrónico al Autor, 20 de septiembre de 2010.

Keita, J.D.  “Wood or Charcoal – which is better? (Madera o Carbón - ¿Cuál es Mejor?”  Unasylva - No. 157-158 - Small-scale forest enterprises (Empresas forasteras de pequeña escala).  Vol. 39, 1987/3 & 4, Un diario internacional de industrias forasteras y de bosques, FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations (Organización de Alimentos y Agricultura de las Naciones Unidas), Roma. Accesado 2 de septiembre de 2010.  http://www.fao.org/docrep/s4550e/s4550e09.htm

Kittichai Sumpansinkor.  2010.  “200-liter Drum Kilns (Hornos de Barril de 200 Litros).” Upland Holistic Development Project (Proyecto de Desarrollo Holistico de las Tierras Altas), Chiang Mai, Tailandia.

Lu Nan, y otros.  1994. “(Chapter) 7. The research progress of biomass pyrolysis processes (El progreso de investigaciones sobre procesos de pirolisis de biomasa).”  Integrated energy systems in China - The cold Northeastern region experience (Sistemas integradas de energía en la China – La experiencia de la región noreste fría). Food and Agriculture Organization of the United Nations (Organización de Alimentos y Agricultura de las Naciones Unidas), Roma. Accesado 8 de septiembre de 2010. http://www.fao.org/docrep/t4470e/t4470e0a.htm#7.%20the%20research%20progress%20of%20biomass%20pyrolysis%20processes

Mechanical Wood Products Branch, Forest Industries Division (Departamento de Productos Mecánicos de Madera, División de Industrias Forasteras). 1985. FAO Forestry Department, “Chapter 2 – Wood carbonisation and the products it yields (Capítulo 2 – Carbonización de madera y los productos resultantes (Departamento Forastera de la FAO).”  Industrial Charcoal Making (Producción de Carbón Industrial). FAO Forestry Paper 63, Food and Agriculture Organization of the United Nations (Organización de Alimentos y Agricultura de las Naciones Unidas), Roma. Accesado 8 de septiembre de 2010.  http://www.fao.org/docrep/x5555e/x5555e03.htm

Mechanical Wood Products Branch, Forest Industries Division (Departamento de Productos Mecánicos de Madera, División de Industrias Forasteras), FAO Forestry Department (Departamento Forastera de la FAO),  1987.  “Chapter 11 - Briquetting of charcoal (Capítulo 11 – Briquetas de carbón)”. Simple technologies for charcoal making (Tecnologias sencillas para hacer carbon). FAO Forestry Paper 4, Food and Agriculture Organization of the United Nations. (Organización de Alimentos y Agricultura de las Naciones Unidas), Roma. Accesado 2 de septiembre de 2010. http://www.fao.org/3/a-x5328e/x5328e0c.htm

National Mission on Bamboo Applications (Misión Nacional de Aplicaciones de Bambú).  “Bamboo-Based Charcoal Production (Producción de Carbón Basado en Bambú)”.  Hoja Informativa IS 03 09/05.  New Delhi.  http://www.bambootech.org/

Smith K.R., et al. 1998.  Greenhouse Gases from Small-Scale Combustion Devises in Developing Countries (Gases Invernaderos de Aparatos de Combustión de Pequeña Escala en Países en Desarrollo).   Phase III (Fase III).  Charcoal Kilns in Thailand (Hornos para Carbón en Tailandia).  Environmental Protection Agency (Agencia de Proteccion Ambiental).  Washington, D.C. Accesado 19 de septiembre de 2010. http://www.bioenergylists.org/stovesdoc/Smith/kilns.htm

Stassen, H.E.  “Developments in charcoal production technology (Novedades en tecnología de producción de carbón)” Unasylva - No. 211 - Vol. 53 2002/4 Wood Energy (Energía de Madera), Un diario internacional de industrias forasteras y de bosques, FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations (Organización de Alimentos y Agricultura de las Naciones Unidas), Roma. Accesado 19 de septiembre de 2010.  http://www.fao.org/docrep/005/y4450e/y4450e11.htm

Wiraphong Khuhakarn.  2010. Produciendo Carbón y Vinagre de Madera (การผลิตถ่านและน้ำส้มควันไม้), Kasetakam Thamachart Printers, Bangkok.

Cita este artículo como:

Burnette, R. 2013. Producción de Carbón en Hornos de Barril Horizontal de 200 litros. ECHO Nota Técnica no. 76.