6CFE01-521 - Congreso Forestal Español
Contents
1. m todo B con el propio cabezal cosechador en Borde de calle y m todo C dejando la biomasa en el Centro de la calle y apil ndola posteriormente con bulldozer con dos di metros en punta delgada 8 vs 10 cm El sistema 1 de rboles completos arroj costes competitivos de la astilla puesta en planta para di metros normales mayores de 13 cm supuesto un precio en pie de 7 t verde Para el sistema 2 se analizaron los balances por hect rea en las condiciones actuales de mercado La combinaci n del sistema C de dep sito de biomasa en el Centro de la calle con posterior amontonado con bulldozer con el di metro en p d de 10 cm fue la m s rentable siendo positivo en todas las alternativas ensayadas el balance de la recogida de biomasa preferible al aprovechamiento nico de madera delgada Palabras clave Biomasa forestal aprovechamiento claras plantaciones mecanizaci n estudio de tiempos an lisis de costes 1 Introducci n En Espa a las energ as renovables contribuyeron al 11 6 del consumo de energ a primaria en 2011 el objetivo en 2020 es el 20 1 IDAE 2010 El porcentaje de producci n el ctrica alcanz el 29 7 con objetivo para 2020 del 36 La biomasa y el biog s deber an crecer desde 2009 del 7 al 13 anual El uso energ tico de residuos o productos forestales deber a incrementarse sensiblemente para alcanzar esos objetivos La superficie forestada o reforestada en Espa a desde 1940 hasta 19842. 6 CONGRESO FORESTAL ESPANOL GCFEO1 521 Montes Servicios y desarrollo rural 10 14 junio 2013 Vitoria Gasteiz Edita Sociedad Espa ola de Ciencias Forestales Vitoria Gasteiz 10 14 junio de 2013 ISBN 978 84 937964 9 5 Sociedad Espa ola de Ciencias Forestales 2 16 Sistemas de aprovechamiento para uso energ tico de productos de claras retrasadas mecanizadas sobre plantaciones de con feras en terreno suave en Castilla y Le n Espa a TOLOSANA ESTEBAN E LAINA RELA O R MART NEZ FERRARI R y MART N SERRANO M Departamento de econom a y gesti n forestal E T S L Montes y Centro de Ingenier a Forestal y del Medio Natural Universidad Polit cnica de Madrid Ciudad Universitaria s n 28005 Madrid Resumen Con el objetivo de estudiar en el aprovechamiento de biomasa forestal proveniente de claras sobre plantaciones de con feras los factores determinantes de la productividad y los costes y de comparar sistemas de trabajo alternativos se estudiaron dos sistemas de aprovechamiento Sistema 1 de rboles completos con apeo mecanizado desembosque con autocargador y astillado en cargadero en 3 estratos de claras de pino albar Pinus sylvestris L en Cabrejas del Pinar y El Royo Soria y Sistema 2 de aprovechamiento de biomasa residual de ramas y copas en una plantaci n de Pinus spp en Brazuelo Le n En este ltimo se compararon las combinaciones de dos formas de apilar la biomasa
3. la productividad de la trituradora del estrato de Cabrejas m s potente es bastante mayor que la de la astilladora de los dos estratos de El Royo Tabla 2 siendo el producto de calidad inferior pero casi equiparable No obstante puede haber sobreestimaci n en el primer caso al ser m s corto el periodo de control por no recogerse adecuadamente los tiempos de mantenimiento interrupci n o incidencias Dentro del mismo Sistema la mayor productividad de la cosechadora en apeo y apilado en Cabrejas con respecto a El Royo 2 a pesar de ser en este ltimo estrato los rboles de mayor tama o se debe a que en una mayor proporci n ten a que tronzarlos para que cupieran en el autocargador El Sistema 2 recolecci n de ramas y copas en una clara mecanizada retrasada se estudi en una repoblaci n sobre terreno casi llano con di metro antes de la clara de 19 8 cm La escasa producci n por ha de biomasa residual en claras podr a ser una restricci n econ mica decisiva para este tipo de aprovechamiento KALLIO amp LEINONEN 2005 SPINELLI 2007 Ciertos cambios en los sistemas de trabajo podr an mejorar la rentabilidad como la acumulaci n de la biomasa en montones o cordones fundamental para optimizar su carga y mejorar la eficiencia de la recogida SUADICANI 2003 TOLOSANA et al 2011 El manejo apropiado de los residuos empleando el cabezal cosechador es esencial para mejorar la productividad en cortas de regeneraci n NURMI 2007
4. m t verdes por hora de trabajo efectivo Eo se simplificaron a trav s de la relaci n auxiliar de la expresi n 1 que relaciona la distancia de carga en un ciclo de desembosque D m ciclo con la capacidad de carga C m ciclo t ciclo el peso de la corta P m ha t ha y la distancia entre calles S m seg n D 10 CKP S 1 En los estudios comparativos Sistema 2 se aplic un an lisis de varianza ADEVA para la comparaci n de las cuatro combinaciones de los dos factores considerados m todo de apilado de la biomasa y di metro en punta delgada empleando tambi n el programa estad stico Statgraphics Plus 5 1 Las ecuaciones simplificadas de productividad se transformaron en ecuaciones predictivas de costes unitarios a trav s de la expresi n 2 que relaciona coste unitario directo Cy t m con productividad Prod m h t h a trav s del coste horario C h del medio de producci n utilizado en cada operaci n estimado por m todos cl sicos MIYATA 1981 a partir de los precios y consumos obtenidos in situ y contrastados con referencias bibliogr ficas o empresariales fiables Cy C Prod 2 En todos los casos la unidad de tiempo considerada h fue la hora de trabajo efectivo Eo de acuerdo con los criterios de IUFRO BJORHEDEN amp THOMPSON 2000 recogidos tambi n en MAGAGNOTTI amp SPINELLI Eds 2012 Los costes unitarios se evaluaron dependiendo del producto consider
5. fue de 3 38 Mha G MEZ Y MATA 1993 La superficie de plantaciones de con feras durante la dictadura del general Franco 1940 1975 la transici n democr tica hasta la transferencia de las competencias a las CC AA 1976 1982 y el periodo de administraci n auton mica hasta la Pol tica Agr cola Com n 1983 1993 alcanz 2 94 Mha y en las forestaciones posteriores Ga 6 CONGRESO FORESTAL ESPANOL 3 16 de tierras agr colas marginales subvencionadas por la P A C de 1994 a 2008 se superaron las 650 000 ha de frondosas y resinosas VALBUENA CARABANA et al 2010 En este periodo MAGRAMA 2012 las plantaciones adicionales sobre terrenos forestales no financiadas por la U E alcanzaron 746 000 hect reas de forestaciones y 173 000 de reforestaciones en estos datos faltan 2003 y 2004 Como resultado si se suman las plantaciones de Pinus pinaster y P radiata sobre terrenos privados frecuentes en el noroeste casi cinco millones de hect reas forestales estar an cubiertas por plantaciones de con feras Aunque una proporci n considerable de la superficie p blica plantada se corresponda con masas protectoras en que la gesti n es baja hay un enorme potencial de producci n de biomasa en cortas de mejora o claras Estos tratamientos frecuentemente retrasados con respecto a las prescripciones selv colas producen buena parte de la madera delgada consumida sobre todo por la industria de trituraci n pero la potencia
6. si bien el tiempo de apeo y procesado de la madera se incrementa en un 2096 como media TOLOSANA 2009 En cuanto al desembosque de biomasa en ambos Sistemas los factores condicionantes que se han identificado capacidad de carga distancia de desembosque peso de madera o biomasa por hect rea son generalmente admitidos KALLIO amp LEINONEN 2005 SPINELLI 2007 NURMI 2007 entre otros En el Sistema 2 destaca como factor favorable para el desembosque la mayor densidad de apilado cuando se usa el bulldozer para el amontonado en vez de el cabezal cosechador si bien para una evaluaci n completa de esa ventaja deber a haberse analizado la influencia del m todo de apilado en la presencia de impurezas que podr a condicionar el precio de la biomasa 6 0 6 CONGRESO FORESTAL ESPANOL 14 16 5 Conclusiones El balance econ mico de la recolecci n de biomasa en claras mecanizadas retrasadas sobre terreno llano puede ser econ micamente rentable empleando los sistemas de aprovechamiento estudiados En el Sistema 1 mecanizado de rboles completos con astillado integral en cargadero el principal factor de costes es el tama o de los rboles Para un precio de la biomasa a rea en pie de 7 t verde al 45 sobre peso h medo una distancia de transporte reducida inferior a 55 km y una distancia de desembosque media 200 m la astilla resulta competitiva a los precios de mercado actuales para di metros normales extr
7. 50 t El destino de la madera para un di metro l mite de 10 cm era en un 40 para trituraci n y el resto para sierra de peque a dimensi n La madera adicional cuando el di metro en p d se reduce a 8 cm se supuso destinada a trituraci n en su totalidad El precio adoptado para la biomasa triturada puesta en planta fue de 42 t verde Es notable que a pesar de los elevados costes asociados al Sistema 2 de recolecci n de biomasa residual en claras el balance sea positivo en todos los casos superior para la extracci n de madera y biomasa que s lo para madera por lo que hay margen suficiente para pagar un precio en pie Si se compara el balance global la opci n m s rentable es la C10 dejar la biomasa en el Centro de las calles con di metro en punta delgada mayor 10 cm y amontonarla despu s con un bulldozer El balance dividido por la producci n deja un margen para madera y biomasa en pie de m s de 15 t verde supuesta una densidad de 0 85 t m Tabla 5 Balance de costes e ingresos por hect rea en las alternativas comparadas del sistema 2 de aprovechamiento integrado de biomasa y madera Sistema de aprovechamiento M todo de apilado de biomasa x Di metro en punta delgada sono COLO Madera m ha 33 21 42 16 33 21 42 16 Extracciones Biomasa t ha 32 60 EN 60 32 60 18 60 Madera m 34 00 2802 02 23 50 21 03 Coste unitario Biomasa t 31 50 31 50 29 70 29 70 EN PTE Costes C 1 026 90 585
8. 90 968 20 55242 42 ha E X498 Ingresos I Madera 1 394 82 1 666 58 1 394 82 1 666 58 ha 1 369 20 781 20 1 369 20 781 20 2 703 84 2 447 68 2 764 02 2 447 68 Biomasa Balance Ingresos Costes I C 6 0 6 a e 13 16 4 Discusi n La biomasa para uso energ tico en claras de plantaciones j venes se considera poco rentable siendo los sistemas m s adecuados el de rbol completo o el convencional de madera tronzada SUADICANI 2003 BERGSTR M et al 2007 SPINELLI 2007 TOLOSANA 2009 SPINELLI amp MAGAGNOTTI 2010 En los pa ses n rdicos el sistema m s utilizado para rboles peque os o de tama o medio es el de rboles completos con variantes en el apilado KARHA 2011 Los casos estudiados del Sistema 1 claras mecanizadas con cosechadoras convencionales en terrenos llanos con tamafio de pies de 9 9 a 18 9 cm de di metro antes de la clara arrojan costes competitivos para un precio de madera y biomasa en pie de 7 t al 45 de humedad y una distancia de transporte de 35 a 55 km para un di metro normal medio extra do superior a 13 cm Los factores condicionantes de la productividad identificados di metro normal distancia de desembosque son generalmente reconocidos si bien destaca la ca da en la productividad de apeo y apilado a partir de 16 cm de di metro por necesitarse tronzar y reapilar los pies para su saca En el mismo caso estudiado Sistema 1
9. piedras lo que se facilita mucho si la corta y procesado son mecanizados 2 la carga de biomasa a recoger por hect rea cuanto mayor mayor rentabilidad y 3 el tama o de las ramas y copas cuanto mayor tama o mayor rentabilidad En las primeras claras incluso muy retrasadas los ltimos factores perjudican la rentabilidad de la recogida de ramas y copas en este Sistema 2 No obstante aprovechar por separado madera y biomasa puede tener inter s para evitar la competencia entre la madera delgada s lida y el uso energ tico importante problema de mercado en algunas zonas de Espafia para la industria de tableros de desintegraci n Es una de las causas de que la legislaci n de fomento de la biomasa forestal para generaci n el ctrica R D 661 2007 perjudique a los residuos frente a otros materiales lefiosos y se ocupe de su trazabilidad Dos de los factores que afectan m s la productividad y el coste de esta recogida de ramas y copas para su saca con autocargador son 1 la forma de amontonar o acordonar la biomasa apilarlas con el cabezal cosechador al Borde de las calles M todo B o dejar las ramas y copas en el Centro de las calles lo habitual en el aprovechamiento de madera tronzada y opcionalmente emplear un tractor auxiliar para amontonarlas despu s de sacar la madera M todo C y G 6 CONGRESO FORESTAL ESPANOL 4 16 2 el di metro en punta delgada que condiciona el tama o y la cantidad po
10. pulpwood in first thinnings using the two pile cutting method Biomass Bioenergy 35 8 3397 403 LAINA R TOLOSANA E MART NEZ FERRARI R 2008 Whole Tree Chipping Systems in Coppice Natural Stands and Young Pine Plantations in Castilla y Leon Central Spain Presentaci n oral Congreso World Bioenergy Estocolmo Suecia MAGAGNOTI amp SPINELLI 2012 Eds Good practice guidelines for biomass production studies CNR IVALSA 52 pag Disponible en http www forestenergy org observer get page observer action details itemid 1 13 amp viewportheightz665 amp viewportwidthz1133 ltimo acceso 01 2013 6 CONGRESO FORESTAL ESPANOL 16 16 MAGRAMA 2012 Anuario de Estad stica Forestal 2009 Disponible en http www magrama gob es es biodiversidad temas montes y politica forestal AEE 2009 DOCUMENTO COMPLETO tcm7 215486 pdf ltimo acceso 01 2013 MIYATA E S 1981 Logging system cost analysis Comparison of methods used operating costs of logging equipment U S D A Forest Service General Technical Report NC 55 St Paul Minnesota USA MONTERO G RUIZ PEINADO R MUNOZ M 2005 Producci n de biomasa y fijaci n de CO por los bosques espa oles Monografias INIA Serie Forestal N 13 270 pag Madrid NURMI J 2007 Recovery of logging residues for energy from spruce Picea abies dominated stands Biomass Bioenergy 31 375 80 SPINELLI R 2007 Chapter 1 Biomass LAGs and the transnational projec
11. a dos de 13 cm o mayores En el Sistema 2 de recogida de ramas y copas despu s de la extracci n de la madera de la clara mecanizada con triturado en cargadero adoptar un di metro en punta delgada mayor y apilar la biomasa usando un bulldozer con un apero frontal tipo peine es preferible desde el punto de vista econ mico a un di metro en punta delgada inferior y al apilado en borde de calle usando el cabezal cosechador en las condiciones de mercado actuales El balance econ mico de la extracci n de biomasa en el caso estudiado resulta positivo para todas las alternativas comparadas y siempre preferible a la extracci n de madera delgada sin sacar la biomasa residual dejando un margen para la retribuci n de la biomasa en pie Posteriores estudios deber an analizar los posibles efectos negativos de retirar las ramas y puntas en estas intervenciones sobre todo usando un bulldozer para su apilado Tambi n deber a estudiarse en futuros trabajos la influencia del m todo de amontonado de la biomasa en su calidad e indirectamente en su precio por el probable mayor contenido de arena y otras impurezas si se apila con bulldozer para afinar la evaluaci n econ mica 6 Agradecimientos Agradecemos a Cesefor Fundaci n Centro para la Promoci n Forestal y de su Industria de Castilla y Le n que financi y coordin las experiencias de campo La Administraci n Forestal de la C A de Castilla y Le n tambi n apoy estos trabaj
12. ado como sobre m de madera con corteza o t verde de biomasa al 45 medio de humedad observada sobre peso total Ga 6 CONGRESO FORESTAL ESPA OL 7 16 3 5 Estimaci n de ingresos y costes y comparaci n de tratamientos A los costes unitarios medios estimados en los aprovechamientos se sumaron los costes medios de transporte de biomasa procesada y de madera dependiendo del Sistema y de las distancias de transporte observadas En el Sistema 1 como precio conjunto de madera y biomasa en pie al no existir un mercado unificado se adopt un valor de referencia pr ximo a los valores de mercado para la madera delgada en el momento de los ensayos de 7 t verde En el Sistema 2 los m todos de trabajo no se pod an comparar en t rminos de productividad o coste unitario directo puesto que cada combinaci n en funci n del m todo de trabajo y del di metro en punta delgada daba lugar a distintas producciones de madera y biomasa a diferentes costes unitarios Adem s ambos productos madera y biomasa triturada para uso energ tico tienen diferentes precios de mercado que dan lugar a distintos ingresos dependiendo de la producci n as que se decidi que la metodolog a para comparar las combinaciones de los m todos de trabajo formas de apilado x di metro en punta delgada fuese la comparaci n de la diferencia entre ingresos y costes por hect rea En todos los casos sobre los costes de aprovechamiento y transpor
13. anza LSD al 95 para la productividad de apeo y procesado mecanizados 17 5 S o 2 Q c JE gu o c L o Se 115 Sg 11 5 i S uec Z S um 05 53 m d O A Fad cow Cos B oi0 B 08 Combinaci n de m todo de apilado de biomasa C B y di metro en punta delgada 8 10 Figura 3 ADEVA para la comparaci n de la productividad en el apeo y procesado mecanizados para los m todos de trabajo comparados en el Sistema 2 de aprovechamiento integrado de madera y biomasa ramas y copas Para el desembosque de madera se ajustaron ecuaciones de productividad en funci n de la distancia de desembosque y la distancia de carga por ciclo que se simplificaron en funci n de distancia de desembosque DistDesemb ida m capacidad de carga C m ciclo distancia entre calles C2 6 CONGRESO FORESTAL ESPA OL 10 16 S m y peso en madera de la clara P m ha Las curvas para terreno llano y ligeramente pendiente 10 15 resultaron significativamente distintas ecuaciones 3 y 4 y a las curvas de regresi n previas a la mencionada simplificaci n correspondieron valores del coeficiente de determinaci n R ajustado en funci n de los grados de libertad del 79 0 y 93 9 respectivamente Prod m h 4 3 600 C m 1 944 5 1 52 C m y P m ha S m 107 42 78 DistDesemb 3 Prod m h4 2 3 600 C m 1 788 94 1 97 C m y P m ha S m 107 43 74 DistDesemb 4 Para el desembosqu
14. do sin tronzar Apeo tronzado y apiladdo a E c o E UO i o gt Le 0 S 2 pra O 5 Le O pa o Diametro normal extra do cm Figura 1 Productividad en t verdes por hora de trabajo en al apeo y apilado de rboles completos con cosechadora Sistema 1 frente al di metro normal medio de los pies extra dos cm 6 0 6 CONGRESO FORESTAL ESPA OL 9 16 Productividad t verdes por hora de trabajo efectivo t verdes h a Q5 a 0 0016x AAA Cm AA OOO OOO SS oO n2 C0504010 400 000 200 400 600 Distancia de desembosque ida m Figura 2 Productividad en t verdes por hora de trabajo en el Sistema 1 del desembosque de rboles completos con autocargador Cabrejas El Royo 1 y El Royo 2 frente a la distancia de desembosque ida m 4 2 2 Para el Sistema 2 aprovechamiento integrado de madera y residuos El resultado de comparar las 4 alternativas combinando m todo de apilado de ramas y puntas con el cabezal de la cosechadora en el Borde de las calles m todo B o deposit ndolas en el Centro de las calles para luego amontonarlas con bulldozer m todo C y los di metros en punta delgada para separar madera de biomasa 8 10 cm se muestra en la Figura 3 La productividad en madera es significativamente distinta al 95 de confianza entre todos los casos m xima en el m todo de trabajo CW8 y m nima en el B 10 Medias e intervalos de confi
15. e Finland University of Maine 190 215 Orono Maine USA CANGA E S NCHEZ S MAJADA J 2009a Rendimientos y costes en un aprovechamiento de biomasa en un pinar de Asturias N de Espa a Presentaci n oral en el II Congreso de Agroingenier a Lugo CANGA E PRADA M MAJADA J 2009b Modelizaci n de la biomasa arb rea y evaluaci n de rendimientos y costes en una clara de Pinus pinaster para la obtenci n de biomasa en Asturias Presentaci n oral en el 5 Congreso Forestal Espafiol Avila DE MENTHIERE N 1995 Harmonization of Ongoing European Research in the Field of Harvesting Operations Proceedings of IUFRO XX World Congress Tampere Finlandia G MEZ J MATA R 1993 Actuaciones forestales p blicas desde 1940 Objetivos criterios y resultados En GIL A MORALES A eds 1993 Medio siglo de cambios agrarios en Espa a Instituto de Estudios Juan Gil Albert p g 151 190 IDAE 2010 Plan de Energ as Renovables 2011 2020 Disponible en http www idae es index php mod documentos mem descarga filez documentos 11227 PER 2011 2020 def 93c624ab pdf ltimo acceso 01 2013 KALLIO M LEINONEN A 2005 Production Technology of Forest Chips in Finland Project Report PRO2 P2032 05 Ed VTT Processes Helsinki Finlandia KARHA K 2007 Machinery for forest chip production in Finland in 2007 Metsateho OY Research Results Helsinki Finlandia KARHA K 2011 Integrated harvesting of energy wood and
16. e de biomasa tambi n se desarrollaron a partir de curvas de regresi n ecuaciones de productividad en funci n de la distancia de desembosque la capacidad de carga mayor en el caso de apilar la biomasa con bulldozer por una mayor densidad de amontonado la distancia entre calles y el peso en biomasa de la clara estos ltimos factores condicionan la cantidad de biomasa por 100 m de calle y por tanto la distancia de carga Las curvas se muestran en la Figura 4 En el rango de distancias estudiado la productividad fue mayor en el m todo C de apilado con bulldozer Productividad del desembosque de biomasa con autocargador Sistema 2 para capacidad de carga C z 3 75 t verdes amontonado con cosechadora metodo B o C 4 5 t verdes amontonado con bulldozer metodo C y distancia entre calles 17 5 m 8 0 a O AA z 7 5 Metodo C peso de biomasa o residual 25 t verdes ha m 7 0 gt Metodo C peso de biomasa O residual 20 t verdes ha T gt Metodo C peso de biomasa 2 6 5 residual 15 t verdes ha gt 9 Metodo C peso de biomasa o 6 0 residual 10 t verdes ha ln Metodo B peso de biomasa E 5 5 residual 25 t verdes ha c Metodo B peso de biomasa 9 50 residual 20 t verdes ha 2 r A Metodo B peso de biomasa D residual 15 t verdes ha gt 4 5 E Metodo B peso de biomasa ge residual 10 t verdes ha v 40 O 2 35 O 5 E 3 0 O E i a 150 200 250 300 350 400 450 500 Dista
17. e este precio incluso en torno a 40 t o menos en aprovechamientos de cierto tama o o con mayores di metros lo que s se considera competitivo Si los precios en pie fueran mayores o menores la rentabilidad se alcanzar a para di metros mayores o menores respectivamente COSTES 500 t A 1000t 1500t t verde astilla 7 0 9 0 11 0 13 0 15 0 Di metro medio extracci n cm Figura 5 Costes de suministro para la biomasa t de astilla al 45 de humedad en el Sistema 1 rboles completos procedentes de claras sin incluir precios en pie en funci n del di metro normal medio extra do 6 0 6 CONGRESO FORESTAL ESPA OL 12 16 En el Sistema 2 para comparar econ micamente las alternativas sobre una base com n la extracci n de madera en rollo y biomasa en cada caso debe tenerse en cuenta para estimar los costes e ingresos por hect rea En el balance de la Tabla 5 no se considera el precio en pie que se puede valorar como margen a partir de los precios finales pero s el 1596 de costes indirectos y de estructura y el 12 5 de beneficios as como los costes de transporte de 12 7 y 9 0 t respectivamente para la biomasa triturada y la madera para 60 km de distancia al centro de consumo Los precios en f brica de la madera se evaluaron seg n destino para tablero de part culas se estim en 30 t y para postes y madera de envase en
18. ixta de Pinus sylvestris P nigra y P pinaster llana o con pendiente moderada 10 1596 en Brazuelo Le n Eran montes p blicos con claras muy retrasadas fuertes y de car cter mixto En cada estrato se llev a cabo un inventario con parcelas permanentes En los tres del Sistema 1 sobre 4 parcelas de 25x25 m por estrato En cada estrato se tom una muestra de 2 rboles por clase diam trica de 5 cm y se pesaron las fracciones de biomasa seg n el criterio de MONTERO et al 2005 con el objeto de valorar la proporci n de biomasa de ramas y copas sobre el total En el sitio de ensayo del Sistema 2 se inventariaron 18 parcelas circulares de 10 m de radio Las claras en los estratos del Sistema 1 se caracterizan en la Tabla 1 En el sitio de ensayo del Sistema 2 el di metro normal medio inicial era de 19 8 cm y se pas de 1251 pies ha a 781 extray ndose un 24 del rea basim trica 6 0 6 CONGRESO FORESTAL ESPA OL 5 16 Tabla 1 Condiciones de las claras en los estratos en que se estudio el Sistema 1 Estrato Densidad inicial pies ha Densidad final pies ha Di metro normal medio inicial cm Biomasa a rea inicial t ha peso verde 208 0 151 2 327 6 Biomasa a rea extra da t ha peso verde 94 8 74 0 161 8 Proporci n media de peso de biomasa 40 37 ramas y copa biomasa a rea total 3 2 Maquinaria Para el Sistema 1 se efectu el apeo y apilado con una cosechadora Valmet 911 1 con cabe
19. la productividad del apeo y apilado mecanizados seg n crece el di metro mientras el tronzado no es necesario porque el rbol completo cabe en el autocargador la curva de la derecha representa la productividad a partir del tama o de rbol que ya requiere tronzado y reapilado para su carga en el autocargador La Figura 2 muestra el efecto de la distancia de saca en la productividad para los autocargadores estudiados Tabla 3 Productividad m hrabajo de madera y t verdes de biomasa h 5 de las operaciones de aprovechamiento de madera y biomasa para las alternativas estudiadas del Sistema 2 aprovechamiento integrado de madera y residuos Alternativa M todo de apilado de biomasa Borde Centro de calle x Di metro en punta delgada M todo de T o Productividad m h Producto Operaci n control Discs Estudio de frecuencias muestreo de tiempo Estudio de Desembosque tiempos detallado C por ciclos M todo de T WA Productividad t h Producto Operaci n control h presencia Estudio de Amontonado frecuencias con bulldozer muestreo de tiempo Estudio de tiempos detallado por ciclos Estudio de frecuencias Muestreo de tiempo Apeo y procesado Madera en rollo Biomasa triturada Desembosque autocargador Pretrituraci n Comparaci n ecuaciones de productividad toneladas verdes por hora de trabajo efectivo A A U oy pe
20. lidad es mucho mayor que las cortas La demanda creciente de biomasa forestal para uso energ tico puede ser una oportunidad para la gesti n de estas plantaciones El sistema mecanizado de rboles completos denominado Sistema 1 a lo largo de esta comunicaci n es frecuente para aprovechar la biomasa de rboles pequefios de claras o clareos usando taladoras apiladoras con cabezales acumuladores seguidas de autocargadores forestales tanto en los Pa ses N rdicos ALLA FOSSI 2005 KALLIO amp LEINONEN 2005 KARHA 2007 como en Norteam rica ADEBAYO et al 2007 En los pa ses mediterr neos europeos hay experiencias en claras de plantaciones de con feras y otras masas LAINA et al 2008 SPINELLI amp NATI 2009 CANGA et al 2009a CANGA et al 2009b TOLOSANA 2009 Como conclusi n de los estudios el sistema puede ser competitivo pero su rentabilidad est muy condicionada por el tama o de los pies de modo que el uso energ tico compite con el uso de madera delgada para otros destinos Otro sistema de aprovechamiento para energ a es la recolecci n de biomasa residual ramas y copas de estos tratamientos despu s del aprovechamiento de madera que se denominar en esta comunicaci n Sistema 2 En general la rentabilidad de esa recogida SPINELLI 2007 TOLOSANA 2009 depende de 1 la integraci n entre el aprovechamiento de madera y residuos las ramas y copas deben acumularse lo m s limpios posible de tierra y
21. n Concertada europea AIR3 CT94 2097 DE MENTHIERE 1995 Los sistemas de estudio de tiempos fueron distintos seg n la tarea para las c clicas como el apeo y apilado de rboles completos o el desembosque de madera y biomasa se adopt el cronometraje continuo o estudio detallado con separaci n de elementos del ciclo MAGAGNOTTI amp SPINELLI Eds 2012 usando una libreta de campo electr nica Psion Workabout 9 con el software especifico Kronos 3 0 9 AMBROSIO y TOLOSANA 2007 En caso de operaciones no c clicas apilado de biomasa astillado o trituraci n y para el apeo y elaboraci n en el Sistema 2 se us el estudio de frecuencias muestreo de trabajo el cronometrador registraba con un reloj que pitaba cada minuto el elemento del ciclo de trabajo que se estaba ejecutando en ese momento El control de la productividad se llev a cabo de distinta forma seg n la operaci n En el Sistema 1 los rboles completos se contaban se estimaba su clase diam trica y se aplicaban los valores medios de peso de biomasa a rea En el Sistema 2 las trozas se contaban y se med a una muestra de al menos 30 por m todo alternativo de aprovechamiento en pilas seleccionadas al azar Las cargas de autocargador se contaban y el volumen aparente de madera o de biomasa se evaluaba a posteriori aprovechando paradas de la m quina 6 0 6 CONGRESO FORESTAL ESPA OL 6 16 cargada La densidad aparente y la humedad de la biomasa bruta as
22. ncia de desembosque ida m Figura 4 Productividad t verdes hyabajo del desembosque de biomasa de ramas y puntas con autocargador en el Sistema 2 en funci n del m todo de apilado la distancia de saca y el peso de biomasa por hect rea 6 0 6 CONGRESO FORESTAL ESPA OL 11 16 4 3 Estimaci n de costes horarios y unitarios Los costes horarios estimados se presentan en la Tabla 4 Tabla 4 Costes horarios estimados de la maquinaria Coste horario Sistema 1 de Coste horario Sistema M quina z A rbol completo h trabajo 2 integrado h trabajo Ir CCA tato o A E O umm 0 IO ome mE m astillas o material triturado en cami n Para el Sistema 1 los costes unitarios directos del aprovechamiento se representan en la Figura 5 para una distancia de desembosque media de 200 m frente al di metro normal medio extra do para tres tamafios de aprovechamiento que corresponden a una producci n total de biomasa de 500 1000 y 1500 t verdes respectivamente incluyendo costes de transporte de astilla a una distancia de 35 a 55 km 7 t costes indirectos y de estructura y beneficios pero no un precio de la biomasa en pie Si se asume un precio de 7 t verde el coste de la astilla para di metros de 11 cm superar a 45 t verde que para una humedad del 4596 se considera superior a los precios de mercado mientras que para di metros normales medios de 13 cm o superiores se encontrar an por debajo d
23. os Debemos agradecer su activa colaboraci n a las empresas Triturados Montero y Maderas Rubial y agradecer su cooperaci n y desear lo mejor en su vida profesional a los j venes ingenieros forestales que participaron en el trabajo de campo Sergio Flores dgar S nchez Redondo David Donaire Luisa Vald s Ana Navas Carlos Vaca Carolina Poncela e Irene Zaragoza 7 Bibliograf a ADEBAYO A HAN H JOHNSON L 2007 Productivity and cost of cut to length and whole tree harvesting in a mixed conifer stand For Prod J 37 59 69 ALA FOSSI A 2005 Forest Fuel Production in Finland Contribution from FFRI 5Eures Project Meeting Joensuu Finland METLA 2005 Disponible en http elearn ncp fi materiaali Kainulainens 5eures biomass production transport supply chai ns_and 20 technologies material Forest fuel supply chains and technologies AnttiAla Fossi pdf ltimo acceso 01 2013 6 0 6 CONGRESO FORESTAL ESPA OL 15 16 AMBROSIO Y TOLOSANA E 2007 El control de tiempos y rendimientos en los trabajos forestales El programa Kronos Montes 87 14 20 BERGSTR M D BERGSTEN U NORDFJELL T LUNDMARK T 2007 Simulation of geometric thinning systems and their time requirements for young forests Silva Fennica 41 1 137 147 BJORHEDEN R THOMPSON M A 2000 An international nomenclature for forest work study En FIELD D B Ed Proceedings of IUFRO 1995 83 04 Subject Area 20th World Congress Tamper
24. r unidad de superficie de las ramas y copas que se emplean como biomasa 2 Objetivos Son objetivos del presente trabajo los siguientes Analizar dos de los principales sistemas de aprovechamiento de biomasa en claras sobre repoblaciones de con feras a partir de estudios de tiempos en casos reales en condiciones favorables pero representativas de claras mecanizadas en Espa a Para el primer sistema Sistema 1 o de rboles completos en claras mecanizadas estudiar la dependencia de la productividad y coste de sus factores explicativos valorando en las condiciones de mercado actuales sus l mites de rentabilidad Para el Sistema 2 de aprovechamiento de ramas y copas en claras mecanizadas comparar dos m todos de amontonado de la biomasa y dos di metros en punta delgada para valorar su efecto en la productividad coste y rentabilidad de recogida en las condiciones actuales de mercado 3 Metodolog a Sulis Caracterizaci n dason mica y dasom trica Para el Sistema 1 se seleccionaron dos claras mecanizadas en terrenos casi llanos de Cabrejas del Pinar y El Royo Soria en plantaciones de Pinus sylvestris L Se diferenciaron tres estratos con distintas condiciones de clara El Royo 1 con menor di metro medio y menor cantidad de biomasa extra da El Royo 2 con mayor di metro y m s carga de biomasa y Cabrejas de condiciones intermedias Para el Sistema 2 se seleccion una primera clara retrasada sobre una repoblaci n m
25. t and Chapter 6 Conclusions En GAIO G DA VAL J CARRARA L coord 2007 Guidelines for the development of a forest chips supply chain model San Michelle All Adige Italia CNR IVALSA Available at URL http www ivalsa cnr it Files manualecippatoforestale pdf ultimo acceso 01 2013 SPINELLI R NATI C 2009 A low investment fully mechanised operation for pure selection thinning of pine plantations Croatian J For Eng 30 2 89 97 SPINELLI R MAGAGNOTTI N 2010 Comparison of two harvesting systems for the production of forest biomass from the thinning of Picea abies plantations Scandinavian J For Res 25 1 69 77 SUADICANI K 2003 Production of fuel chips in a 50 years old Norway spruce stand Biomass Bioenergy 25 35 43 TOLOSANA E 2009 Manual t cnico para el aprovechamiento y elaboraci n de biomasa forestal Ed MundiPrensa FUCOV ASA 348 pag Madrid TOLOSANA E LAINA R MARTINEZ FERRARI R AMBROSIO Y 2011 Recovering of forest biomass from Spanish hybrid poplar plantations Biomass Bioenergy 35 7 2570 80 VALBUENA CARABANA M DE HEREDIA U L FUENTES UTRILLA P GONZALEZ DONCEL I GIL L 2010 Historical and recent changes in the Spanish forests A socio economic process Rev Palaeobot Palynol 162 3 492 506 6 CONGRESO FORESTAL ESPA OL
26. te para valorar los costes unitarios del suministro se a adieron un 15 de costes fijos e indirectos y un 12 5 de beneficios del empresario subcontratado para su ejecuci n 4 Resultados 4 1 Delos estudios de tiempo y productividad Los tiempos de cronometraje y la productividad media sobre tiempo de trabajo de las operaciones en los estratos del Sistema 1 de rboles completos se presentan en la Tabla 2 Los tiempos de cronometraje y productividades medios de los m todos de trabajo comparados en el Sistema 2 de aprovechamiento integrado de madera y biomasa residual se muestran en la Tabla 3 Tabla 2 M todos de control tiempo de cronometraje horas de presencia y productividad media toneladas verdes por hora de trabajo efectivo por estrato de las operaciones en el Sistema 1 de rboles completos M todo de Tiempo de control Mpresencia Productividad t h Operaci n Sont El Royo 1 El Royo 2 El Royo 1 El Royo 2 BUCO PI Estudiode 364 32 0 11 0 9 5 8 2 9 4 cosechadora tiempos detallado Desembosque rboles por ciclos 46 0 completos autocargador muestreo de Triturado tiempo frecuencias 6 0 6 CONGRESO FORESTAL ESPA OL 8 16 4 2 Modelos predictivos de la productividad y comparaci n entre tratamientos 4 2 Para el Sistema 1 de rboles completos A partir del cronometraje se han ajustado las ecuaciones que muestra la Figura 1 Seg n la curva de la izquierda aumenta
27. tillada o triturada se midi en varias muestras por estrato pesando el contenido de recipientes de volumen aparente conocido que luego se pes en laboratorio tras secado en estufa para determinar su humedad 3 4 Ajuste de modelos predictivos y comparaci n de m todos de trabajo Cuando se hizo un cronometraje detallado con base c clica o un estudio de frecuencias sobre intervalos se tomaron datos de los par metros m s influyentes sobre la productividad di metro medio distancia de desembosque distancia de carga pendiente media para ajustar curvas de regresi n que proporcionaron la productividad en funci n de dichos par metros De cada ciclo en los estudios por cronometraje continuo se obtuvo un par o conjunto de valores tiempo o productividad valor es de par metro s explicativo s para el ajuste de ecuaciones por procedimientos de regresi n lineal m ltiple mediante el programa estad stico Stateraphics Plus 5 1 En los cronometrajes por muestreo los intervalos de una hora de trabajo efectivo con sus correspondientes valores medios de la producci n y de los factores explicativos se consideraron como pares o conjuntos de datos para los estudios de regresi n o como replicaciones de cada tratamiento en los estudios comparativos Ello obligaba a medir la producci n tambi n por separado en cada intervalo Las curvas de regresi n en que la variable dependiente era la productividad definida como producci n
28. zal convencional no acumulador y para el desembosque de los rboles completos se us un autocargador Valmet 910 En los dos estratos de El Royo se us en cargadero una astilladora Woodsman remolcada por tractor con motor propio de 257 kW que requer a un peque o cami n con gr a para su alimentaci n En el estrato de Cabrejas se procesaron los rboles completos con una trituradora mixta de martillos con filo de acero endurecido Willibald ESU 4800 de 353 kW sobre remolque de cami n sin gr a precisaba tambi n un cami n con gr a para alimentarse En el Sistema 2 el apeo y procesado lo llev a cabo una cosechadora convencional John Deere 1270D y se usaron un autocargador Dingo 6x6 de 89 kW para el desembosque de la madera y un autocargador Timberjack 1410D del29 kW para el de la biomasa de ramas y copas En el m todo C en que se usaba un tractor auxiliar para acordonar era un bulldozer Fiat Hitachi FD 175 de 140 kW con un apero frontal tipo peine y en todas las variantes la biomasa se tritur con una pretrituradora de tornillos lentos Hammel WB 950 de 522 kW 3 3 Estudio de tiempo y productividad Para el estudio de tiempos las operaciones se dividieron en fases para estudiar la distribuci n del trabajo los tiempos muertos y esperas etc Para la clasificaci n de los tiempos y los elementos de trabajo se emplearon los est ndares de IUFRO BJORHEDEN amp THOMPSON 2000 con los formularios desarrollados en la Acci
Download Pdf Manuals
Related Search