Estimado lector:
Usted encontrará un cuestionario que envié a especialistas en pasta papelera, a nivel iberoamericano, el último trimestre del año 2011. El referido cuestionario, forma parte de la metodología utilizada en un proyecto de investigación sobre la innovación tecnológica para el proceso industrial sostenible para la producción de pasta papelera. A la fecha he consolidado las respuestas recibidas, por tal motivo si usted tuviera algún comentario o aporte al respecto, le agradecería su colaboración, indicándome además sus datos personales, la institución y el país del cual me escribe.
Cordialmente.
Jorge Eduardo Loayza Pérez
Ingeniero Químico, Responsable del Proyecto (FQIQ-UNMSM)
Lima, Perú, 07 de abril de 2012.
CUESTIONARIO – RESPUESTAS CONSOLIDADAS
Primera Parte:
Innovación tecnológica en la plantación
1. ¿Es posible conseguir mediante ingeniería genética especies forestales que contengan una menor cantidad de lignina o con una lignina más reactiva?
a) Las especies forestales desarrollan tejido leñoso, cuya lignificación aumenta con el tiempo. Una planta puede acumular hasta 30 % de lignina; en maderas para pulpa, se maneja el bosque de modo que la cantidad de lignina no supere el 25 %, con una edad de corta entre 12-16 años (fibras cortas latifoliadas) y 18-25 años (fibras largas coníferas). Hay una experiencia industrial, en Brasil, donde se cosechan árboles para pulpa con 8 años de edad, resultado de técnicas de mejoramiento genético.
b) La ingeniería genética puede lograr bajar la cantidad de lignina, u obtener una lignina de fácil reacción durante la cocción; sin embargo, no se conoce ninguna experiencia industrial de uso de biotecnología para bajar cantidad de lignina. Probablemente, aunque no está validado, un árbol con poca lignina pero con mucha biomasa en su tallo, sería muy frágil y no podría soportar ni su propio peso ni la fuerza de los vientos que se presentarían durante todo su desarrollo. La lignina es el componente que aglomera las fibras y le da solidez al tallo (madera) hasta su cosecha final.
c) Lo que si se está buscando con ingeniería genética es bajar la cantidad de extractivos y lograr una lignina más reactiva, pero sin que pierda su resistencia mecánica durante el desarrollo del árbol.
2. ¿Cómo influye la menor cantidad de lignina o la calidad de la lignina en las características de las fibras de celulosa?
La menor cantidad de lignina facilita su extracción o disolución; cuando esto ocurre, la celulosa se ve poco afectada y sus propiedades son mejores. Sin embargo, en la madera, la lignina se encuentra muy compenetrada dentro de las fibras (que se subdividen en capas primaria y secundaria), formando una estructura junto con la celulosa y especilmente con las hemicelulosas.
A la fecha, la baja cantidad de lignina se puede lograr por:
· Selección de la especie, utilizando aquellas que por su naturaleza intrínseca no tengan valores altos de lignina.La lignina debe ser más reactiva, del tipo guayacil, con dos grupos metoxilos en las unidades de fenilpropano.
· Por el manejo del bosque, obteniendo árboles con una edad óptima para tener buenas propiedades de las fibras pero con una menor cantidad de lignina.
3. ¿A qué especies forestales maderables y no maderables se puede aplicar esta tecnología?
a) Especies maderables: se cumple para eucaliptos (globulus, saligna, urophylla) pinos (radiata, elliotti), álamos y otras de uso industrial. Por razones ecológicas, últimamente se esta incorporando un tipo de acacia, para el caso de fibras cortas.
b) Especies no maderables: probablemente en este caso el objetivo es diferente. Se usa bagazo de caña, pajas (de trigo, de arroz) porque son recursos disponibles, a pesar de ser de menor calidad, comparativamente con la madera.
c) Últimamente se menciona a un tipo de bambú (Bambusa vulgaris) por su rápido crecimiento y buena calidad de fibra (esta especie se cultiva en Brasil).
SEGUNDA PARTE:
Innovación tecnológica en la planta industrial
1. ¿Cuál de las etapas del proceso industrial de producción de pasta papelera: cocción o blanqueo, han implicado cambios relevantes en la última década? (Tomando como referencia el año 2000).
a) En la cocción kraft se ha reemplazado el sulfuro de sodio por la antraquinona de manera parcial y total. También se utilizan aditivos como surfactantes para mejorar la humectabilidad y reacción de la lignina.
b) En el caso del blanqueo, se ha reemplazado los reactivos clorados en casi su totalidad. Teniendo en cuenta la trayectoria tecnológica del sector, en primer lugar se ha reemplazado el cloro por dióxido de cloro, para la pulpa ECF (Elemental Chlorine Free) y actualmente, los reactivos clorados por oxígeno, ozono o peróxido de hidrógeno, para la obtención de pulpa TCF (Total Chlorine Free). En la pulpa ECF se reduce el riesgo de organoclorados en los efluentes, y en la pulpa TCF, se elimina la presencia de cloro y derivados en los efluentes.
2. ¿Es posible considerar a estos cambios como innovaciones? ¿Por qué?
a) En el caso de la antraquinona si es una innovación del proceso pues en la práctica se ha logrado eliminar contaminación generada por los compuestos de azufre.
b) Además hay innovación de producto, ya que se obtiene una pulpa con buena aptitud para el blanqueo, como es el caso de las pulpas ECF y TCF.
3. ¿Qué factores han influido en que ocurran las innovaciones identificadas?
Se destacan los:
a) Factores ambientales. Las comunidades situadas en el área de influencia de las plantas pasteras, han reportado problemas causados por la contaminación del aire y del agua, debido al funcionamiento irresponsable de algunas plantas industriales. Por tal motivos, las innovaciones identificadas se dan fundamentalmente en la cocción, reducción o sustitución del los compuestos de azufre y en el blanqueo, por la eliminación del cloro o sus derivados.
b) Factores económicos. Que el proceso sea limpio, implica la reducción de costos ambientales en el tratamiento de emisiones o efluentes, lo que permite invertir en innovaciones en la etapa del blanqueo. Hasta los años 80, el promedio de blancura era 85% y hoy se alcanza con mucha facilidad el 95 %.
4. ¿Qué opciones se están utilizando para la gestión de residuos industriales generados en la producción de pasta papelera?
En la gestión de residuos industriales generados en la producción de pasta papelera, se considera por ejemplo:
a) La reducción de la emisión compuestos de azufre como el H2S, los mercaptanos o los sulfuros de carbono, en los nuevos procesos de cocción.
b) El aprovechamiento energético de los residuos, como el licor negro que se concentra y utiliza como combustible en el horno de recuperación, para generar calor y electricidad.
c) La reducción de la DQO de la carga de efluentes de blanqueo, por el uso de reactivos no clorados.
Nota: Las respuestas consolidadas presentadas, han sido compiladas por el responsable del proyecto durante el mes de marzo del 2012 y son el resultado de las respuestas enviadas por los especialistas en pasta papelera que respondieron el cuestionario enviado durante el último trimestre del año 2011.
