Una pequeña pieza de madera, un gran impacto: por qué importa la calidad de las astillas

Las astillas se producen mediante un proceso de múltiples etapas que transforma los troncos en partículas uniformes aptas para la cocción en el digestor. Este proceso incluye desde la selección y almacenamiento de la materia prima hasta el descortezado, el astillado, la clasificación, el manejo de rechazos y, finalmente, la alimentación de las astillas al proceso de producción de celulosa.

La calidad de las astillas es el resultado de una combinación de propiedades físicas, químicas y biológicas que, en última instancia, determinan su comportamiento durante el proceso de cocción.

“Las astillas de alta calidad tienen la geometría deseada y una distribución de tamaño homogénea. Mantienen una humedad constante, una densidad estable y un contenido mínimo de corteza. Sin embargo, no existe una ‘astilla perfecta’ universal, ya que los equipos, la materia prima y el proceso de cocción de cada planta definen lo que significa alta calidad para su operación, y eso es precisamente lo que hace tan interesante este tema”, afirma Magnus Wilhelmsson, Senior Product Manager, Cooking, en Valmet.

La calidad de las astillas es la suma de varios parámetros

Los factores que determinan la calidad de las astillas pueden dividirse en cuatro categorías: materia prima, gestión del abastecimiento de madera, proceso de manejo de madera y aspectos operacionales.

“La especie, el diámetro, la edad y el contenido de humedad de la materia prima influyen en la calidad, al igual que la gestión del abastecimiento de madera, incluidos el almacenamiento y la logística. Naturalmente, los equipos de astillado desempeñan un papel clave para asegurar la geometría y la distribución de tamaños de las astillas. Pero aún más importante es el impacto de los factores operacionales sobre la calidad de las astillas, como la estabilidad del proceso y la condición de los equipos. La calidad de las astillas es un tema complejo y, como tal, muy difícil de controlar”, señala Ari Havu, R&D Manager, Woodhandling, en Valmet.

¿Cómo va la cocción?

La razón por la que la calidad de las astillas es tan importante radica en el impacto que tiene sobre el proceso de cocción. Las astillas de alta calidad benefician la producción de celulosa mediante un mayor rendimiento, menos rechazos, un menor número kappa, menor variación del número kappa, menor consumo de productos químicos y una mayor resistencia de la pulpa. Además de influir en la calidad de la celulosa, la calidad de las astillas también afecta la estabilidad operacional de todo el proceso.

“Se podría decir que, en este caso, el tamaño realmente importa. Una distribución irregular del tamaño de las astillas reduce el rendimiento: los finos y las astillas pequeñas se sobrecuecen, degradando la celulosa y debilitando la resistencia de las fibras, mientras que las astillas sobredimensionadas se cuecen de forma insuficiente, aumentando los niveles de rechazo de la planta al generar más nudos y astillas no desfibradas. Una distribución desigual también provoca segregación en el digestor, afectando la porosidad del lecho de astillas y generando flujos irregulares del licor y canalización. Y dado que las plantas siempre ‘cocinan para el peor caso’, una baja uniformidad de las astillas inevitablemente incrementa el consumo de productos químicos y energía”, explica Wilhelmsson.

Mejorar la eficiencia de la materia prima genera ahorros

Aproximadamente el 60% del costo anual total de una planta de celulosa química está relacionado con la materia prima. En una planta de celulosa mecánica, esta cifra alcanza alrededor del 40%.

“Por lo tanto, el costo de la materia prima es el mayor gasto individual en una planta de celulosa, y mejorar la eficiencia de la materia prima incluso en un uno por ciento representa un ahorro económico significativo. Esta eficiencia puede incrementarse mediante la mejora de la calidad de las astillas: mientras más uniforme sea su distribución de tamaño, menor será el nivel de rechazos”, recuerda Minna Vepsä, Product Sales Manager, Pulp Drying, Baling, Wood & Biomass Handling, en Valmet.

El futuro se construye con datos

Incluso hoy, muchas plantas no miden sistemáticamente la calidad de las astillas. En cambio, dependen de muestras ocasionales de laboratorio, lo que dificulta diagnosticar desviaciones del proceso. Los tres expertos de Valmet coinciden en que la recopilación de datos y la automatización estarán entre las principales áreas de mejora para las plantas de celulosa en el futuro.

“El consejo más importante es comenzar de inmediato a medir y recopilar datos, como el diámetro de los troncos, la distribución de tamaño de las astillas y la humedad. Ese es el primer paso hacia un control de procesos basado en datos. Más adelante, los datos de las astillas pueden integrarse con los datos de cocción y mantenimiento para proporcionar una comprensión más profunda de las oportunidades de mejora del proceso y una valiosa herramienta para la resolución de problemas, sin mencionar el impacto que tienen en la gestión integral del ciclo de vida de la planta”, afirma Ari Havu.