¿Es posible quemar leña sin contaminar?

Hola Arturo, el monóxido de carbono, CO, es un gas inodoro, incoloro y altamente tóxico. Puede causar la muerte cuando se respira en niveles elevados y se produce por la combustión deficiente de cualquier combustible en base a carbono, tales como gas, gasolina, keroseno, carbón mineral, carbón vegetal, petróleo, tabaco o madera, por lo que afirmar que el carbón vegetal emite mucho CO no es correcto. Para evitar la generación e inhalación de CO, los calefactores residenciales a leña o carbón deben contar con caños de escape y buena alimentación de aire exterior.
Creo que afirmar que el carbón vegetal contiene azufre también es un error, puesto que si así fuese no podríamos usarlo para asar carne a la parrilla. El carbón mineral efectivamente contiene azufre y otros elementos químicos, por lo que hay que hacer la diferencia.
El precio de la bolsa de 2,5 kgs de carbón de espino en supermercado Montserrat estaba hoy a $1549 y el poder calorífico del carbón vegetal según Wikipedia, varía entre 29.000 y 35.000 kJ/kg (el poder calorífico de la leña fluctúa entre 12.000 y 21.000 kJ/kg). De acuerdo a esto el costo/kcal del carbón vegetal oscila entre $0.02 -0.018 por kcal.
De donde sacaste el precio de $0.03-0.05 por kcal para la leña? ya que no es lógico que la leña cueste mas cara que el carbón por kcal. Si fuese así, no sería necesario el subsidio del que escribo en mi artículo y todos deberíamos estar usando carbón en lugar de leña en nuestras estufas tipo bosca.

Hay un error de unidades de energía en el cálculo que acabo de entregar.
El costo por KiloJoules del carbón de espino oscila entre $0,02 y 0.018 por kj y no entre $0,02 y 0,018 por kcal como indiqué.
Como 1 kj = 0,24 kcal , el costo del carbón de espino oscila entre
$0.08 y 0.075 por kcal, que es aproximadamente el mismo costo de la parafina según lo que tu indicas y esto sí tiene sentido.

Andrés
El CO, como indicas, es producto de combustión deficiente; pero una combustión deficiente es, en gran medida, producto de las características del combustible. El carbón, en particular, al contener una mayor proporción de carbono que otros combustibles, tiende a no oxidarse por completo en la zona de alta temperatura (estamos hablando de una estufa, aunque tenga doble cámara), por lo que, típicamente, los hornos de carbón deben funcionar a altísimas temperaturas en un ciclo largo (o sea las partículas de carbón tienen un espacio largo para ser oxidadas). Además, en lo posible necesitas alta presencia de oxígeno, en el aíre hay un 21%, pero para tener una buena combustión necesitas inyección de aire, sino tienes una mezcla pobre = CO. Por eso mi duda tecnológica, no se si las estufas de leña están preparadas para quemar carbón así como así.
Respecto a el azufre y otros, los combustibles siempre tienen trazas de sulfuros, y la leña mas aún (pues la madera NO es puros hidratos de carbono, sino que hay metales (aluminio, sodio, etc) y otros como el azufre. Si bien la pirólisis pudiese eliminar una parte, es claro que no todo. Una de las razones porque no puedes tener combustión de leña dentro de una casa (con escape interno) es por la cantidad de ácido sulfúrico que puede producir la combinación de azufre con el agua resultante de la combustión. Tirarlo todo para afuera, si bien mejora la condición respecto a la leña misma, sobre todo en PM10, no alcanza para descontaminar.
El caso es que, 25kg de madera cuestan aprox 100-130 pesos el kilo…y el carbón algo así como 600 pesos el kilo…4-5 veces, aunque tengas el doble de poder.

Puede ser una idea correcta, bajo una condición de subsidio, y un sistema de quemado adaptado a ese combustible.
Saludos

Tu observación es correcta Jaime, el proceso de refinación, donde a la leña se le retira la mayor parte de los contaminantes y se obtiene carbón vegental con alto pocentaje de carbono puro, es un proceso que quema el carbono de los componentes volátiles de la leña y genera energía. Esta energía se puede usar para generar electricidad limpia (porque se obtiene a partir de combustible renovable), la cual se puede vender a la red para mejorar la rentabilidad de la planta

Hola Osvaldo, estas en lo correcto. Debido a que la concentración de CO2 en la atmósfera (410 ppm en 2017) ya sobrepasó por lejos el nivel de 350 ppm con que la civilización podría sobrevivir en el largo plazo, ahora no solo es necesario reducir rápidamente las emisiones de Gases Efecto Invernadero (disminuyendo via impuesto al contenido de GEI en los consumos de combustibles fósiles, músculo animal y cemento) sino que es urgente retirar dióxido de carbono de la atmósfera. Una de las formas mas eficientes para lograrlo es mediante BECCS (Bio Energy with Carbon Capture and Storage). En esta nueva actividad económica, hoy inexistente, se plantan bosques de crecimiento rápido en las praderas actualmente utilizadas para cultivar forraje, los bosques se cosechan cada 20 años, la madera previamente secada al sol se quema totalmente en las mismas plantas termoeléctricas que hoy queman carbón mineral y el CO2 producido ( CO2 no fósil) es capturado en la chimenea para luego bombearlo y dejarlo “secuestrado” para siempre en yacimientos subterráneos de arenisca que estén sellados por capas de material impermeable (similares a los que han guardado gas natural y petróleo por millones de años). Este mercado se crea únicamente con el Impuesto al Carbono, el cual debe castigar la emisión de cada tonelada de GEI con el mismo precio que tendrá secuestrar cada una de esas toneladas. Este precio se estima hoy será entre 150 y 350 dólares por toneladas de CO2 equivalente.

Gracias Derald, voy a echar un vistazo y te contacto

Te felicito Guillermo, te contactaré para conocer mas de tu valioso invento !

Estimado Ernesto Alvarez,

Estimado Ernesto,
Gracias por tu comentario. Para que la combustión de leña sea mas eficiente y menos contaminante, hay que recordar la regla de las 3 T; esto es Temperatura, Turbulencia y Tiempo. Mientras mayor sean estos 3 parámetros, mejor será la combustión y menos humo se emitirá, ya que el humo es básicamente combustible sin quemar. Al usar leña seca aumentas la temperatura, ya que disminuyes la cantidad de energía que debe perderse en evaporar el agua. Por otro lado, al quemar con mayor tiraje aumentas la turbulencia pero disminuyes el tiempo de permanencia de los gases piroleñosos (combustible) al interior de la cámara de combustión. Por lo anterior, resulta importante mantener un buen tiraje hasta que la estufa adquiera la mayor temperatura posible (toda la carga de madera al rojo) y solo después de obtenida esta alta temperatura se puede bajar el tiraje para aumentar el tiempo de permanencia de los gases. Otro factor medioambiental a considerar si obtienes leña de tus propios arboles, es no matar los arboles, sino que solo podarlos para que estos sigan usando todas sus raíces para recuperar lo podado y así no disminuir su potencial para capturar y transformar dióxido de carbono atmosférico en madera.