Ecoterra, no. 28, 2011 [619425]

Ecoterra, no. 28, 2011
23
ASPECTE ALE PRODUC ȚIEI DE BIOMASĂ PROVENITĂ DIN PĂDURI

Corina BERKESY1, Mihaela BEGEA1, László BERKESY2, Mircea CR ĂCIUN1,
Mihaela ANDREICA1, Maria SOMEȘ AN1

1S.C. ICPE Bistrița S.A., 2Universitatea Babeș -Bolyai din Cluj -Napoca, Facultatea de Știința și Imgineria
Mediului

Abstract: Considerations on the forest -derived biomass production . The regenerative energy resources
represent a new opportunity in Romania, with perspectives of developing themselves in the future . At
present, in Romania but small -scaled, pending developing pilot projects or small companies could be
mentioned . The capitalisation of the regenerative energy resources could contribute to the putting into
practice of strategies regarding the enhancement of the energy security by the diversi fication of the energetic
resources and the imports reduction . This work presents certain issues on the technologies of extracting the
wood biomass from forests, some methods of obtaining products from this kind of biomass, such as
firewood, briquettes and pellets, and on the utilisation of the Romanian wood biomass as an energy resource,
as this one is taken as a long -lasting and environmentally friendly source of energy .

Key words: regenerative resources, wood biomass, pellets, briquettes.

Introducere
Biomasa contribuie cu 14% la consumul mondial de energie primară, iar pentru trei sferturi
din populația globului , care trăiește în țările în curs de dezvoltare , aceasta reprezintă cea mai
importantă sursă de energie.
În prezent, în UE, 4% din necesarul de energie este asigurat din biomasă. Agenția
Internațională pentru Energie estimează că în Europa, resursele de petrol se vor epuiza în 40 de ani ,
cele de gaze naturale în 60 de ani, iar cele de cărbune în 200 de ani, lucru care s -ar traduce prin
faptul că, peste aproximativ 20 de ani, Europa va fi nevoită să importe 70 la sută din necesarul de
energie. Ca urmare a acestui fapt, statele Uniunii au fost nevoite s ă găseasc ă surse regenerabile. În
cele 25 de state ale Uniunii Europene , sursele regenerabile de e nergie au contri buit cu 6% la
produc ția total ă de energie di n 2002. Ț inta Comisiei Uniunii Europene a fost ca până în 2010,
energia regenerabil ă să aibă o contribu ție de 12%. Circa dou ă treimi din energia din sursele
regenerabi le folosite în Europa revin biomasei (http:// www.tehnicainstalatiilor.ro /articole/pdf/
nr_38/014 -030.pdf) .
Resursele regenerabile de energie reprezintă o nouă oportunitate în România, cu perspective
de dezvoltare în viitor. În preze nt în România ar putea fi menționate numai proiecte la scară mică,
proiecte pilot în curs de dezvoltare sau companii mici.
Valorificarea resurselor regenerabile de energie ar putea contribui la realizarea unor strategii
în ceea ce privește sporirea secur ității de energie prin diversificarea resurselor energetice și
reducerea importurilor.

Biomasa lemnoas ă
Biomasa lemnoasă provine din lemnul rezultat de la tăierea coroanelor pomilor care nu au
utilizare industrială și din cantitățile de lemn care urmeaz ă a fi prelucrate, dar care au o calitate
inferioară. Comparând cu alte surse existente de biomasă lemnoasă din pădure, recuperarea
reziduurilor nefolosite din operațiunile de exploatare convenționale are cel mai mare potențial în a
furniza biomasă pentru producția de energie (Brad, 2010) .

Surse de materii prime pentru combustibili "densificați"
Rezid uurile generate de produsele industriei forestiere ar putea fi împărțite în două categorii:
– rezid uurile de exploatare, generate de operațiunile de expl oatare forestieră, de exemplu, de
la curățirile finale ;
– produse secundare industriale, generate de industriile forestiere în timpul prelucrării
lemnului, placajului, PAL -ului, celulozei etc . (Brad, 2010) .

Ecoterra, no. 28, 2011
24

Unele s urse și tipuri de reziduri sunt prezenta te în tabelul 1.

Tabel ul 1
Surse și tipuri de reziduuri (după Brad, 2010)
Sursa reziduului Tipuri de reziduuri
Operațiuni forestiere Crăci, ace, frunze, vârfuri, rădăcini, lemn
degradat și declasat, tăieturi și rumeguș
Producerea de cherestea Coajă, rum eguș, lăturoaie, lemn crăpat
Producția de placaje Coajă, miez, resturi de furnire, rebuturi, resturi
de placaje, așchii de rindeluit
Producția de PAL Coajă, resturi de plăci, rumeguș

Biomasa, în special peletele din lemn, se va impune și în România, ca o sursă de bază în anii
ce vor veni. Soluțiile de producere a energiei bazate pe biomasă sunt mai eficiente decât cele
rezultate din exploatarea energiei eoline sau solare, și nu au practic limitări geografice. Potenția lul
energetic al biomasei depășeșt e de peste opt ori necesarul global al Terrei
(http://ecopellets.ro/pdf/doc_1.pdf ).

Recoltarea și transportul masei lemnoase
În funcție de elemen tele dimensionale ale biomasei și capacitatea de transp ort a mijloacelor
de colectare, este necesar ca aceasta să se deplaseze pe drumul cel mai scurt cu cheltuieli și
consumuri reduse, de la locul de doborâre până la locurile de concentrare de -a lungul liniilor sau
căilor de colectare, operație cunoscută sub denumirea de adunat (tabelul 2). Aceast ă operație se
desfășoară pe distan țe scurte , folosindu -se la maximum condițiile naturale de teren și mai ales căile
gravitaționale de deplasare sau de alunecare . Caracteristic pentru adunat este faptul că se
efectue ază pe distan țe scurte, în general sub 100m, pe trasee naturale, dispersate (Horodnic, 2003) .
În anumite condiții de teren și arboret operațiile de scos și apropiat se execută continuu cu
aceleași mijloace, procesul de colectare fiind denumit și de scos -apropiat.
Accesibilizarea fondului forestier constituie prima treaptă în introducerea și extinderea
mecanizării exploatării lemnului, fiind pe de o parte, pentru deplasarea până la locul de recoltare a
lemnului a mijloacelor mecanice de lucru, iar pe de altă parte, pentru a colecta și a introduce în
circuitul economic masă lemnoasă pusă în valoare și prevăzută în posibilitatea amenajamentului
(fig. 1).

Fig. 1. Recoltare și transport mas ă lemnoas ă.

Practic, exploatarea forestier ă începe cu t ăierea lemnului din p ădure, cur ățarea de crengi ș i
îndep ărtarea r ădăcinilor, dup ă care urmeaz ă opera țiunea de transport și depozitare în cadrul fabricii
de prelucrare, locul unde se realizeaz ă adev ărata sortare și clasificare pe grupe de calitate a
lemnului .
Până î n prezent, în Rom ânia nu s -au dezvoltat tehnologii de valorificare complet ă a tuturor
categoriilor de deșeuri lemnoase . În momentul de fa ță, la noi în țară nu exist ă utilaje specializate în
scoaterea cioatelor și a rădăcinilor, acest poten țial de de șeuri lemnoase neput ând fi astfel valorificat
cel pu țin pe termen scurt și mediu.

Ecoterra, no. 28, 2011
25

Pe termen lung este necesar ă realizarea unei analize pentru determinarea oportunit ății de
achizi ționare a tehnologiilor deja existente pe pia ța european ă pentru scoaterea și valorificarea
acestor cioate și rădăcini, ținând seama de faptul c ă aceast ă practic ă este aplicat ă la scar ă larg ă în
țările nordice ale Europei și în Italia
Reglement ările cuprinse în legisla ția UE în domeniul ecologic, și anume de a se valorifica
integral de șeurile lemnoase rezultate în urma prelucr ărilor primare și secundare, se respect ă prin
plasarea unor echipamente de compactare sta ționare în fluxul tehnologic specific, la fiecare agent
economic din domeniu.

Tabel ul 2
Procesul tehnologic de reco ltare a lemnului

Valorificarea bio masei lemnoase exploatate
În zonele urbane , instala țiile termice folosesc în mare m ăsură combustibilii fosil i, gazele
naturale ș i petrolul, aduse de la mare distan ță prin conducte sau prin transport terestru și cu costuri
mari. Nu e de mirare c ă popula ția urban ă, săracă, nu este î n stare s ă plătescă încălzirea și apa cald ă.
În schimb , zonele rurale posed ă o resurs ă deosebit ă, biomasa vegetal ă. În prezent, în vestul
Europei, propor ția de biomas ă primar ă transformat ă în surs ă de energie dep ășește 10%. Aceasta este
o surs ă energetică ce în Romania este folosit ă sub 1%.
Ținând cont de aceasta , valorificarea superioar ă a biomasei lemnoase presupune c a
obiectiv e:
– creșterea propor ției de lemn pentru utiliz ări industriale sau pr elucr ări în produse finite, cu
valori mari de întrebuin țare;
– utilizarea de șeurilor rezultate din produc ție pentru producerea de pele ți, briche ți, cipsuri .

Procesarea reziduurilor de exploatare
Procesarea include activități asociate convertirii rezid uurilor de exploatare sau a arborilor în
piese mai mici (chips). În general , exist ă trei tipuri de echipamente de procesare: tocător cu
rezervor , tocător orizontal , tocător de arbori întregi (Brad, 2010) .

Ecoterra, no. 28, 2011
26

Deșeurile de lemn ca lemn de foc
În afara val orificărilor în stare brută, în urma unor prelucrări mecanice sau chimice, mai
există și valorificarea lemnului ca și combustibil. Prin combustibil se înțelege un material în gene re
de proveniență organică, prin a cărui ardere se dezvoltă în mod economic c ăldură.
Teoretic, orice bucată de lemn , oricât de mică, poate fi folosită drept combustibil. Practic
însă, nu se pune problema unei astfel de utilizări pentru o serie de deșeuri lemnoase, în special de la
exploatarea pădurilor: rumegușul rezultat la dobor ârea și secționarea arborilor, coaja împrăștiată pe
parcurs la colectarea lemnului etc. În problema brichetării cojii sau a rumegușului este de menționa t
că această modalitate mărește valoarea termică a ambelor sortimente, le micșorează volumul și
ușurează manipularea, transportul și depozitarea lor (fig. 2).

Fig. 2. Lemn de foc – depozitare, transport .

Privită sub aspect economic, brichetarea rumegușului prezintă însă dezavantaje economice
care nu sunt de natură a considera problema ca soluți onată. Legarea crăcilor în snopi este de
asemenea o problemă de corelare între valorile de cost și de livrare, prima depășind -o în multe
situații pe cea de a doua (Brad, 2010) .

Peletele din lemn
Peletele se ob țin prin presare a mecanic ă a materialului lemnos la dimensiuni mult mai mici
și cu densitate mult mai mare. Pele tele sunt combustibili solizi, cu con ținut sc ăzut de umiditate,
obținute din rumegu ș, așchii de lemn, s au chiar scoar ță de copac, talaj și praf de lemn de la
instala țiile industriale de pr elucrare a lemnului, precum și din copacii nevalorifica ți din exploat ările
forestiere. R ășinile și lian ții existen ți în mod natural în rumegu ș au rolul de a men ține pele ții
compac ți și de aceea ace știa nu con țin aditivi (http://ecopellets.ro/pdf/doc_1.pdf) .
Peleții din lemn sunt combustibili ecologici (fig. 3), economici și neutri privitor la emisiile
de CO 2, în majoritate produs din rumeguș și resturi de lemn, comprimate la presiune ridicat ă fără
aditivi pentru lipire. Ei sunt de form ă cilindric ă, de obice i măsurând între 6 -10 mm diametru și 10-
30 mm lungime. Fiind un combustibil produs la standarde înalte și comprimat, pele ții permit ca
transportul lor s ă fie economic și să se utilizeze sisteme complet automatizate în unit ățile
produc ătoare de electricitat e și căldură, de la cele care deservesc o singur ă familie p ână la cele
publice.

Fig. 3. Pelete din lemn .

Ecoterra, no. 28, 2011
27
Producere a de pele te din biomas ă din lemn
Procesul de peletizare este o posibilitate de valorificare a de șeului lemnos. Peletul este un
combustibil care se fabric ă din de șeuri rezultate din procesul de prelucrare a lemnului, de exemplu,
din rumegu ș, talaj, buc ăți de lemn, resturi vegetale sau din plante energetice.
Peletul este un combustibil nepoluant, deoarece prin ar dere nu se produc emi sii dă unătoare.
Masa unui m3 de pele ți este aprox. 650 kg și produce aprox . 3.250 kWh energie.
Procesul de fabricare al pele ților nu este unul complicat, dar este totu și complex . Schema
din fig. 4 prezint ă o linie de peletizare complet ă, ce include toate e lementele tehnologice .

Fig. 4. Schema procesului de peletizare (http://www.kenobi.ro/fileadmin/download/ro/prese -peleti –
procesul -de-fabrica re-peleti -nov-2009.pdf )

Primul echipament din fluxul te hnologic de peletizare este tocă torul, prin care se efectueaz ă
mărunțirea de șeurilor lemnoase. Tocarea este prima faz ă a fluxului pentru a simplifica transportul
materiei prime și pentru ca materialu l supus usc ării să fie de dimensiuni mici și, pe cât posibil ,
uniform. De aici, materialul tocat, dar înc ă umed, ajunge într -un siloz intermediar cu ajutorul unui
transportor melcat. Din siloz, toc ătura se dozează în mod controlat în usc ătorul de material lemnos
mărunt (rumegu ș, toc ătură)(http://www.kenobi.ro/fileadmin/download/ro/prese -peleti -procesul -de-
fabricare -peleti -nov-2009.pdf ).
Conținutul de umiditate (10-14%) al materialului care pă răsește usc ătorul se poate regla prin
controlul temperaturii din incinta de uscare și prin controlul debitului materiei prime introduse în
uscator. Urmă toarea faz ă tehnologic ă este trecerea materialului prin separatorul magnetic care
elimin ă toate materialele feroase .
Materialul omogenizat obținut în echipamentul de condiționare se transport ă și se introduce
în mașinile de presat. Materialul este presat printr -o matriț ă special ă. Datorit ă presiunii mari (800 –
900 bar) și a temperaturii ridicate care apare la presare, lignina, liantul natural al lemnului , se
topește și ajut ă la formarea peleților la dimensiunile și la forma identică cu cea a orificiilor din
matrița de presare .

Avantajele pele ților de lemn
Argume ntele de ordin ecologic sunt cele legate de faptul c ă industria de resort folose ște
deșeurile provenite din industria lemnului recicl ându-le într-un combustibil solid, care arde cu o
emisie de carbon neutr ă și are o compozi ție 100% natural ă. Cenu șa rezulta tă în urma combustiei nu
este d ăunătoare mediului , iar fumul este aproape inexistent. Nu exist ă riscul contamin ării în timpul
transportului.

Ecoterra, no. 28, 2011
28

Din punct de vedere economic, pot fi enumerate mai multe aspecte:
– peleții produ și în Rom ânia contribuie la indep enden ța energetic ă a țării;
– poten țialul energetic al biomasei din Rom ânia este aproape egal cu cel al energiei hidro ;
– crează locuri de munc ă în industria de profil , precum și în industriile adiacente ;
– fiind un combustibil standardizat la nivel eur opean, beneficiaz ă de sisteme de ardere
moderne, cu randamente comparabile cu cele ale gazului natural ;
– prețul pele ților este mult mai stabil dec ât cel mereu cresc ător al combustibili lor fosili ;
– este o surs ă de energie modern ă, curat ă, ieftin ă, dar m ai ales regenerabil ă
(http://ecopellets.ro/pdf/doc_1.pdf ).

Avantajele brichetelor de rumeguș
Principalul avantaj constă în faptul că rumegușul este net superior altor combustibili. Pentru
încălzit, este nevoie de o cantitate de brichete de două ori mai m ică decât de lemne, deoarece
puterea calorică a rumegușului este de 4.200 -5.500 kcal/kg față de cea a lemnului folosit pentru foc,
care constituie 1.600 -2.800 kcal/kg
Brichetele sau butucii au o dimensiune mai mare față de peleți. Materialul de bază este
întotdeauna rumegușul și așchiile de lemn.
Procesul de producție diferă față de peleți, având în vedere că se poate adăuga cca. 40 -50%
lemn de esență tare, atingându -se astfel o putere calorică mult mai mare.
Brichetele se folosesc tot mai mult în toate tip urile de încălzire pe lemn, în special pentru
sobele de teracotă și șeminee.
Brichetele de lemn există în diverse forme, de la rotunde, dreptunghiulare până la
octogonale (fig. 5).

Fig. 5. Brichete din lemn .

Avantaje ale valorific ării deșeurilor lemnoase
Se pot sintetiza după cum urmează :
– aplicarea standardelor de calitate și de mediu existente la nivel european;
– asigurarea unei protec ții ecologice eficiente a popula ției, precum și a apei, a p ădurii etc.;
– reciclarea materialelor;
– eliminarea de șeurilor de material lemnos de pe suprafe țele de depozitare;
– asigurarea unor performan țe de ardere superioare a produselor peletizate ;
– utilizarea eficient ă a de șeurilor de material lemnos rezultate prin prelucrarea lemnului;
– reduce rea volumului de depozitare a materialelor combustibile, ținând seama că volumul
unei brichete este de circa șapte-opt ori mai mic dec ât volumul ocupat de aceea și cantitate de
rumegu ș înainte de brichetare;
– realizarea unei alternative simple pentru prod ucerea c ăldurii în domeniul casnic sau în
întreprinderi din mica industrie;
– realizarea de noi locuri de munc ă;
– accelerarea alinierii legisla ției ecologice din țara noastr ă la cea existent ă în domeniu la
nivelul UE .

Ecoterra, no. 28, 2011
29
Concluzii
În ceea ce privește c onsumul de biomasă al României, în regim de exploatare energetică, se
folosesc bio -combustibili de diferite tipuri, după cum urmează:
– combustibili pe bază de lemn, folosiți în cazane industriale de abur sau de apă fierbinte,
pentru diferite procese de î ncălzire industrială;
– combustibili pe bază de lemn, folosiți în cazane d e apă caldă, cu puteri termice unitare
între 0,7 MW și 7 MW;
– sobe și cuptoare cu lemne și/sau diverse deșeuri agricole, utilizate în sfera încălzirii
individuale a locuințelor și pentru prepararea hranei, a apei calde menajere etc.

Mulțumiri
Acest articol a fost realizat cu suportul financiar al proiectului BiomassTradeCentre2
“Development of biomass trade and logistics centres for sustainable mobilisation of local wood
biomass resources” (Contract IEE/10/115/SI2.591387). Proiectul este cofinanțat de UE prin
programul Intelligent Energy – Europe Programme.

Bibliografie
1. Brad M., L., 2010 – Cercetări privind valorificarea superioară a lemnului de mici dimensiuni ,
Rezumatul te zei de doctorat, Brașov
2. Horodnic S., 2003 – Bazele exploatarii lemnului , Editura Universit ății Suceava
3. *** http://www.kenobi.ro/fileadmi n/download/ro/prese -peleti -procesul -de-fabricare -peleti -nov-
2009.pdf
4. *** http:// www.tehnicainstalatiilor.ro /articole/ pdf/ nr_38/014 -030.pdf).
5. *** http://ecopellets.ro/pdf/doc_1.pdf

Date de contact
Corina BERKESY: S.C. ICPE Bistrița S.A., str. Parcului , nr. 7, Bistrița, cod poștal 420035 , e-mail:
icpe@icpebn.ro

Ecoterra, no. 28, 2011
30