Industria de la madera

Los árboles maduros se cosechan tanto en plantaciones como en bosques nativos. Los árboles cosechados a una edad más temprana producen troncos más pequeños, que pueden transformarse en productos de menor valor. Factores como la ubicación, las condiciones climáticas, la especie, la tasa de crecimiento y la silvicultura pueden afectar el tamaño de un árbol maduro. ^{[ 7 ]}

La industria maderera autóctona, originalmente compuesta por pequeños aserraderos familiares, ha evolucionado recientemente para incluir un número reducido de aserraderos de mayor tamaño. Estos aserraderos producen grandes volúmenes de material y buscan garantizar la entrega de un producto de alta calidad. Su objetivo es lograrlo de manera eficiente y segura, a bajo costo, con tiempos de producción rápidos y una alta productividad. ^{[ 7 ]}

Una vez que la madera ha sido procesada según las necesidades, puede enviarse para su uso. La madera tiene múltiples aplicaciones, como contrachapado , chapa, pulpa, papel , aglomerado, palés, artículos de artesanía, juguetes, fabricación de instrumentos musicales, muebles, cajas de embalaje, barriles de vino, cartón, leña, mantillo para jardines, adhesivos de fibra, embalaje y arena para mascotas. En Australia Occidental se encuentra una sustancia única llamada biocarbón , elaborada a partir de jarrah y pino , y a veces también de residuos agrícolas y forestales . El biocarbón se puede utilizar para fabricar silicona y como aditivo para el suelo.

Las maderas blandas , como el eucalipto australiano , son muy valoradas y se utilizan principalmente para la construcción , la fabricación de papel y el revestimiento . El término «madera en rollo» describe toda la madera extraída de los bosques en forma de troncos y utilizada para fines distintos a la leña. Los residuos de la fabricación de madera, como el serrín y las astillas, se conocen colectivamente como «pulpa». ^{[ 7 ]} El índice de producción industrial de Estados Unidos alcanzó su nivel más alto en 13 años durante la pandemia de COVID-19, según un informe de la Junta de Gobernadores del Sistema de la Reserva Federal. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Originalmente, los árboles se talaban en los bosques nativos con hachas y sierras de mano , un proceso lento que requería mucha mano de obra. Dado que los aserraderos tradicionalmente se ubicaban dentro de los bosques, la madera aserrada debía transportarse a largas distancias a través de terrenos accidentados o vías fluviales para llegar a su destino. Posteriormente, los troncos se transportaron mediante trenes y tranvías, primero con vagones de vapor, luego con locomotoras de vapor y, finalmente, con locomotoras diésel y de gasolina. Incluso en la era moderna, la madera se seca en hornos . Cuando se inauguró el primer ferrocarril de vapor en Australia, en Melbourne, en 1854, el transporte de madera cambió drásticamente. Los trenes hicieron que el transporte de madera fuera más rápido y asequible, lo que permitió que la industria de los aserraderos australianos se trasladara al interior. ^{[ 7 ]}

La madera se transporta mediante diversos métodos, generalmente por carretera y mediante transporte de troncos en distancias cortas. Para trayectos más largos, la madera se transporta por mar en buques madereros, sujetos al Código TDC de la OMI . ^{[ 10 ]}

La economía de la madera fue el punto de partida de las civilizaciones en todo el mundo, desde épocas anteriores al Paleolítico y al Neolítico . Precedió necesariamente a las eras de los metales por muchos milenios, ya que la fundición de metales solo fue posible mediante el descubrimiento de técnicas para encender fuego (generalmente obtenido raspando dos varillas de madera muy secas) y la construcción de muchas máquinas simples y herramientas rudimentarias, como bastones, mangos de mazas, arcos , flechas y lanzas . Uno de los objetos hechos a mano más antiguos jamás encontrados es una punta de lanza de madera pulida ( Lanza de Clacton ) de 250.000 años de antigüedad (tercer período interglacial), que fue enterrada bajo sedimentos en Inglaterra, en Clacton-on-Sea . ^{[ 27 ] [ 28 ]}

La principal fuente de madera utilizada en el mundo son los bosques, que se clasifican en vírgenes , semivírgenes y plantaciones . En muchos países, especialmente en el tercer mundo , las poblaciones locales extraen gran cantidad de madera para leña , pero esta cantidad solo puede estimarse, con amplios márgenes de incertidumbre.

En 1998, la producción mundial de "madera en rollo" (oficialmente contabilizada como madera no utilizada como leña) fue de aproximadamente 1.500.000.000 metros cúbicos (2,0 × 10⁹ yardas cúbicas ⁾ , lo que representó alrededor del 45% de la madera cultivada en el mundo. Los troncos y ramas cortados destinados a convertirse en elementos para la construcción representaron aproximadamente el 55% de la producción mundial de madera industrial . El 25% se convirtió en pulpa de madera (incluyendo polvo de madera y brócoli), destinada principalmente a la producción de papel y cartón , y aproximadamente el 20% se convirtió en paneles de madera contrachapada y madera valiosa para muebles y objetos de uso común (FAO 1998). ^{[ 29 ]}  

Para 2001, las ^áreas de selva tropical de Brasil se habían reducido en una quinta parte (con respecto a 1970), a alrededor de 4.000.000  km² ; el terreno deforestado se destinó principalmente a pastos para ganado —Brasil es el mayor exportador mundial de carne de res, con casi 200.000.000 de cabezas de ganado—. ^{[ 30 ]} La floreciente economía brasileña del etanol, basada en el cultivo de caña de azúcar , también está reduciendo la superficie forestal. Los bosques canadienses se redujeron en casi un 30%, a 3.101.340 km² ^, durante el mismo período. ^{[ 31 ]} 

Respecto al problema del cambio climático, se sabe que la quema de bosques aumenta el CO₂ _en la atmósfera, mientras que los bosques vírgenes intactos o las plantaciones actúan como sumideros de CO₂ _, por lo que la economía de la madera combate el efecto invernadero . La cantidad de CO₂ _absorbido depende del tipo de árboles, los terrenos y el clima del lugar donde crecen o se plantan los árboles de forma natural. Además, por la noche las plantas no realizan la fotosíntesis y producen CO₂ _, que se elimina al día siguiente. Paradójicamente, en verano, el oxígeno creado por la fotosíntesis en los bosques cercanos a las ciudades y los parques urbanos interactúa con la contaminación atmosférica urbana (de los coches, etc.) y se transforma por la radiación solar en ozono (molécula de tres átomos de oxígeno), que mientras que en la atmósfera superior constituye un filtro contra la radiación ultravioleta , en la atmósfera inferior es un contaminante capaz de provocar trastornos respiratorios. ^{[ 32 ] [ 33 ]}

En una economía baja en carbono , las operaciones forestales se centrarán en prácticas de bajo impacto y regeneración. Los gestores forestales se asegurarán de no alterar demasiado las reservas de carbono del suelo. Las plantaciones forestales especializadas serán la principal fuente de materia prima para muchos productos. Se cultivarán variedades de árboles de maduración rápida en ciclos cortos para maximizar la producción. ^{[ 34 ]}

Brasil tiene una larga tradición en la cosecha de diversos tipos de árboles con usos específicos. Desde la década de 1960, se han cultivado especies importadas de pino y eucalipto, principalmente para las industrias de la madera contrachapada y la pulpa de papel . Actualmente se están realizando investigaciones de alto nivel para aplicar las enzimas de la fermentación de la caña de azúcar a la celulosa de la madera, con el fin de obtener metanol , pero el costo es mucho mayor en comparación con el etanol derivado del maíz . ^{[ 35 ]}

• Palo de Brasil : posee una madera de duramen densa, de color rojo anaranjado, que adquiere un brillo rojo intenso (brasa = brasa), y es la madera principal utilizada para la fabricación de arcos para instrumentos de cuerda de la familia del violín. Estos árboles pronto se convirtieron en la principal fuente de tinte rojo , y representaron una parte tan importante de la economía y las exportaciones de ese país, que poco a poco se le conoció como Brasil. ^{[ 36 ]}

Existe una estrecha relación en la economía forestal entre estos países; comparten muchos géneros de árboles, y Canadá es el principal productor de madera y productos de madera destinados a Estados Unidos, el mayor consumidor mundial de madera y sus derivados. Los sistemas fluviales de los Grandes Lagos , el Canal Erie , el río Hudson y la vía marítima del San Lorenzo hacia la costa este, así como el río Misisipi hacia las llanuras centrales y Luisiana, permiten el transporte de troncos a muy bajo costo. En la costa oeste , la cuenca del río Columbia cuenta con abundantes bosques de excelente madera.

Estados Unidos

• Cerezo : una madera dura apreciada por su alta calidad en veta, anchura, color y rico brillo cálido. ^{[ 41 ]} Los primeros árboles fueron llevados a las tierras que rodean Roma ( Lacio ) desde Armenia . ^{[ 42 ]} En los Estados Unidos, la mayoría de los cerezos se cultivan en Washington , Pensilvania , Virginia Occidental , California y Oregón . ^{[ 43 ]}
• Cedro : este género es un grupo de coníferas de la familia Pinaceae , originarias de zonas de alta montaña desde los Cárpatos , Líbano y Turquía hasta el Himalaya . Su madera aromática las hace adecuadas para arcones y revestimientos de armarios. Se sabe que el aceite y la madera de cedro son un repelente natural de polillas. ^{[ 44 ]} Actualmente se plantan en el oeste y sur de los Estados Unidos, principalmente con fines ornamentales, pero también para la producción de lápices (especialmente de cedro incienso ).
• Abeto de Douglas : árbol autóctono de la costa oeste de Estados Unidos y de los estados montañosos , conocido por su rápido crecimiento y gran altura en poco tiempo. El abeto de Douglas costero crece en regiones costeras hasta altitudes de unos 1800 metros; el abeto de Douglas de las Montañas Rocosas crece tierra adentro, a altitudes que oscilan entre los 800 y los 3000 metros o más. Su madera se utiliza en la construcción, para la fabricación de aeronaves caseras , para la producción de pulpa de papel y también como leña .
• El Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Tennessee está investigando el álamo híbrido ^{[ 45 ] [ 46 ]} para la ingeniería genética con el fin de obtener un árbol con un mayor contenido de celulosa y un menor contenido de lignina , de tal manera que la extracción de bioetanol (útil como combustible) podría ser más fácil y menos costosa.
• Nogal : una madera dura muy apreciada para la fabricación de muebles y tallas debido a su color, dureza, veta y durabilidad. La madera de nogal ha sido la preferida por los armeros durante siglos. Sigue siendo una de las opciones más populares para las culatas de rifles y escopetas. ^{[ 47 ]}

La madera obtenida de la industria maderera de Nigeria se procesa en diversos sectores, incluyendo la fabricación de muebles, aserraderos, fábricas de contrachapado, plantas de pulpa y papel, y fábricas de tableros de partículas. Hasta 2010, los trabajadores generalmente no recibían ninguna capacitación en seguridad. ^{[ 48 ]}

• Caoba : presenta una veta recta, generalmente sin huecos ni cavidades. Las especies más apreciadas provienen de Cuba y Honduras . Tiene un color marrón rojizo que se oscurece con el tiempo y adquiere un hermoso brillo rojizo al pulirse. Es muy fácil de trabajar, se encuentra disponible en grandes tablones y es muy duradera. La caoba se utiliza en la fabricación de numerosos instrumentos musicales, como tambores, tapas traseras y laterales de guitarras acústicas y eléctricas, y auriculares de lujo .

Fuente: ^{[ 52 ]}

En Suecia, Finlandia y, en menor medida, Noruega, gran parte del territorio está cubierto de bosques, y la industria de la pulpa y el papel es uno de los sectores industriales más importantes. El proceso de producción de pulpa química genera un excedente de energía, ya que la materia orgánica del licor negro , principalmente lignina y productos de la descomposición de la hemicelulosa , se quema en la caldera de recuperación . Por lo tanto, estos países presentan altos porcentajes de uso de energías renovables (25 % en Finlandia, por ejemplo). Se están realizando importantes esfuerzos para aumentar el valor y el aprovechamiento de los productos forestales por parte de las empresas y mediante proyectos gubernamentales.

• Pino silvestre y abeto rojo : Estas especies constituyen la mayor parte del bosque boreal y, juntas, como mezcla de madera blanda, se transforman en pulpa química para la fabricación de papel.
• El abedul es un género con muchas especies de árboles en Escandinavia y Rusia, excelentes para suelos ácidos. Estos actúan como especies pioneras en la frontera helada entre la taiga y la tundra , y son muy resistentes a los períodos de sequía y a las condiciones gélidas . La especie Betula nana ha sido identificada como el árbol ideal para los suelos ácidos y pobres en nutrientes de las laderas de las montañas, donde estos árboles pueden utilizarse para contener deslizamientos de tierra , incluso en el sur de Europa. La pulpa disuelta se produce a partir del abedul. El xilitol se puede producir mediante la hidrogenación de la xilosa , que es un subproducto del proceso químico de obtención de pulpa de abedul.

La combustión de madera está vinculada a la producción de contaminantes microambientales, como dióxido de carbono (CO₂ ₎ , monóxido de carbono (CO) (un gas invisible capaz de provocar la saturación irreversible de la hemoglobina sanguínea ), así como nanopartículas . ^{[ 59 ]}

gasógeno de madera

Generador de gas de madera (gasógeno): es un dispositivo voluminoso y pesado (pero técnicamente simple) que transforma la combustión de madera en una mezcla de hidrógeno molecular (H₂ ₎ , monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO₂ _{) ,} nitrógeno molecular (N₂ ₎ y vapor de agua (H₂O ₎ . Esta mezcla de gases, conocida como " gas de madera ", "gas pobre" o " gas de síntesis ", se obtiene tras la combustión de madera seca en un ambiente reductor (bajo en oxígeno ) con una cantidad limitada de aire atmosférico, a temperaturas de 900  °C, y puede alimentar un motor de combustión interna . ^{[ 60 ]}

La madera es relativamente ligera, ya que su peso específico es inferior a 500  kg/m³ ^, lo que supone una ventaja si se compara con los 2.000-2.500  kg/m³ ^del hormigón armado o los 7.800  kg/m³ ^del acero.

La madera es resistente porque su eficacia para fines estructurales posee cualidades similares a las del acero.