Predicción del contenido en humedad total en pelets de madera mediante Near Infrared Spectroscopy (NIRS)

Zusammenfassung

La humanidad consume en un año la misma cantidad de combustibles fósiles que la Naturaleza ha tardado un millón de años en producir. Además, el consumo energético mundial se ha triplicado en los últimos 60 años, y se prevé que se duplique en el 2050, principalmente por el despegue tecnológico y económico de grandes potencias emergentes. Ante este escenario, se hace necesario un cambio en las políticas que promueva la eficiencia energética y el uso de recursos sostenibles, como es la bioenergía, segura y respetuosa con el Medio Ambiente. La biomasa juega un papel fundamental en las políticas energéticas y climáticas de la UE, orientadas a la reducción de emisiones de CO2 y a la lucha contra el Cambio Climático. En este sentido, el control de la calidad y el conocimiento de las características físico-químicas de un recurso constituyen aspectos fundamentales en cualquier aplicación industrial basada en el uso energético de la biomasa. La espectroscopía de infrarrojo cercano (Near Infrared Spectroscopy, NIRS) se presenta hoy como una herramienta tecnológica de gran proyección en el análisis de la calidad de biocombustibles sólidos, por ser una técnica analítica no destructiva y mucho más rápida y económica que las tradicionales, basadas en las normativas ISO actuales. Esta técnica está basada en la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, en forma de vibraciones espectrales (absorción de energía o absorbancia) que, tratadas adecuadamente, permiten conocer las propiedades físico-químicas más importantes de la biomasa de una forma rápida, sencilla y no destructiva. El pélet de madera constituye el biocombustible sólido de mayor calidad en el mercado biomásico actual, y está regulado por el esquema de certificación ENplus®, de alcance europeo, que asegura la calidad del producto y da confianza a sus consumidores. Su principal característica (poder calorífico inferior) está fuertemente ligada a su contenido en humedad total, por lo que el control de este parámetro es clave en el proceso de producción. La investigación original realizada en este trabajo permite presentar el desarrollo de un modelo de predicción de la humedad total en pelets de madera basado en la tecnología NIRS, en el rango de valores de 5 – 10 %, proporcionando una metodología mucho más rápida y automatizada para el control de calidad, tanto en plantas industriales de producción de pelets de madera como en plantas de producción de energía con pelets.