Por Dra. Esther Alvarez Godoy
El aserrín y la corteza resultan desechos de la industria de la elaboración primaria de la madera. En el mundo se desarrollan cada día nuevas tecnologías para dar un uso racional a estos residuos, que además contribuyen con su acumulación a la contaminación del entorno. Aspectos sociales de este problema y sugerencias para dar un aprovechamiento óptimo con enfoque ambientalista.
Resumen
Los materiales lignocelulósicos constituyen una fuente de materia prima importante para la obtención de productos de amplia utilización en la agricultura. Dentro de estos materiales se encuentran el aserrín y la corteza que resultan desechos de la industria de la elaboración primaria de la madera. En el mundo se desarrollan cada día nuevas tecnologías para dar un uso racional a estos residuos, que además contribuyen con su acumulación a la contaminación del entorno. En el presente trabajo se exponen los aspectos sociales de este problema y se ofrecen sugerencias para dar un aprovechamiento óptimo de los residuos con enfoque ambientalista.
Introducción
La ciencia y la técnica alcanzan una dimensión social muy grande cuando acometen tareas que urgen a la sociedad y cuando aportan soluciones que pueden tener carácter nacional o territorial. En la provincia de Pinar del Río, Cuba, se encuentran las mayores reservas de bosques del país, alrededor del 30% del total nacional (Díaz,1986) y sobre esta base se desarrolla lo que se denomina la industria primaria de elaboración de la madera, cuyo renglón económico lo constituye la madera aserrada. Esta industria genera dos subproductos o residuos que son el aserrín y la corteza. Los volúmenes anuales que se acumulan de aserrín de pino en nuestra provincia alcanzan entre 5000 y 7000 m3 y hasta el momento no se ha hecho un uso racional de esta biomasa, la cual al no ser evacuada con prontitud en pocos días pueden estrangular la producción y por otro lado su acumulación provoca efectos ambientales negativos. Teniendo en cuenta que tanto el aserrín como la corteza de pino constituyen fuente de materia prima para la obtención de valiosos productos para el hombre y que en Cuba no existe una industria química forestal que sí existe en otras regiones del mundo, entendemos que proponer las vías para dar utilización a un material residual es un problema que atañe a la ciencia, en particular a la química y que reportaría beneficios de carácter social con vistas a la alimentación animal y al desarrollo de la agricultura en la provincia.
El Problema: Dada la disminución de las reservas de materias orgánicas fósiles, en los últimos años en todo el mundo se dedica mucha atención al tratamiento químico y biotecnológico de la biomasa vegetal de madera y plantas agrícolas. La biomasa vegetal (fitomasa) se forma como resultado de la actividad fotosintética de las plantas. A diferencia de las fuentes fósiles, las reservas de fitomasa se renuevan como resultado de la actividad de las plantas superiores. Cada año en el planeta se forman cerca de 200 millones de toneladas de biomasa vegetal celulósica. La biosíntesis de la celulosa es la mayor de las síntesis en el pasado, presente y futuro. En este siglo los principales tipos de materiales orgánicos serán la madera, las plantas agrícolas y el carbón de piedra que a su vez es de origen vegetal. Por una valoración aproximada, las reservas conocidas de petróleo son prácticamente iguales a las de la madera en nuestro planeta, sin embargo, los recursos petroleros se agotan, al tiempo que los de maderas, como resultado del crecimiento natural, se elevan (Jolkin, 1989) .
En un futuro no lejano, nos espera el paso de la producción petroquímica a la elaboración química y bioquímica de la madera y otros materiales vegetales. Por otro lado, entre los problemas más acuciantes que enfrenta la humanidad en el momento actual, ocupan un lugar prominente la explosión demográfica, con su incidencia cada vez mayor en la producción alimentaria y la crisis energética mundial, con la perspectiva sombría del agotamiento, no lejano del combustible fósil. La biomasa forestal que se origina en el proceso de aserrado de la madera (fundamentalmente aserrín y corteza), constituye un material lignocelulósico que por su naturaleza química puede compararse con la del bagazo de caña y otros derivados de ésta, cuya utilización en nuestro país ya constituye una industria. Por cuanto un obstáculo para la sustentabilidad de los bosques y las industrias forestales lo constituye el nivel de desechos en el bosque mismo como en las plantas procesadoras de madera, en 1990, bajo la dirección de la Organización Internacional de las Maderas Tropicales, se estableció un proyecto para evaluar el nivel de desechos y recomendar formas de reducirlos (Noack,1995).
Partiendo de esta base y conociendo que nuestra provincia cuenta con grandes volúmenes de residuos que no han tenido una debida explotación, damos la siguiente formulación al problema científico:
- No se aprovechan adecuadamente los residuos lignocelulósicos que se originan en las principales industrias forestales de Pinar del Río, los que provocan, además, la contaminación del entorno. Los residuos industriales están asociados a los residuos de materiales que se forman en el proceso de producción del producto principal y que han perdido completa o parcialmente su valor de uso. El uso de la madera por el hombre data desde su propio surgimiento. Estos usos van desde combustible hasta material para construcción de utensilios, muebles, puentes, viviendas, etc.
Se conoce que antes de nuestra era muchas sustancias derivadas de la pirólisis de la madera fueron utilizadas para conservar a los Faraones. Tiempos atrás las resinas y la pez de madera y corteza se usaban como preservativo de la madera, como cola y masilla. Los Incas efectuaban operaciones complicadas como cesáreas y trepanaciones con el uso de desinfectantes obtenidos a partir de la madera.
Existe una serie de productos considerados como productos menores del bosque que tienen gran significado en la economía de los países tropicales en particular y de los cuales no hay estadísticas de producción, consumo interno y comercio internacional. Se consideran de tremenda importancia los exudados arbóreos, o sea, gomas, resinas, látex, tintes, sustancias medicinales, taninos, etc. (Díaz, 1986). La experiencia acumulada por el hombre en este sentido lo hizo introducirse en la búsqueda del por qué de estos efectos, y como resultado de la ciencia y la técnica ya existen en el mundo las industrias químicas de la madera, entre las más importantes, la de celulosa y papel y la industria hidrolítica.
Para la utilización racional de los residuos forestales, el método más perspectivo es el tratamiento químico, que conjugado con tratamientos biotecnológicos, permite obtener alimentos, sustancias biológicamente activas, monómeros, resinas sintéticas, combustible y diferentes productos para usos técnicos. De los tres componentes principales de los tejidos vegetales la mayor atención de los investigadores hasta ahora se le ha dedicado a la celulosa, la cual debido a su naturaleza fibrosa ha obtenido gran aplicación en la industria del papel, artículos textiles y placas. Las hemicelulosas encuentran utilización para la obtención de etanol, levaduras forrajeras y furfural en las industrias hidrolíticas (Charkov, 1972). Los extraordinarios adelantos hechos en los últimos tiempos en el campo de la ciencia y la tecnología representan un reto particularmente difícil para los países en desarrollo como el nuestro. Tales avances brindan nuevas oportunidades, pero para aprovecharlas , el país debe aumentar rápidamente su capacidad para aplicar las nuevas tecnologías .Aunque esta tarea es difícil, al mismo tiempo es indispensable. Tenemos que adecuar las nuevas tecnologías a las condiciones socioculturales y ambientales existentes (Comisión del Sur,1991 ).
En el caso que nos ocupa, la ciencia puede acumular un gran volumen de conocimiento teórico y en un futuro nuestra provincia quizás disponga de una industria químico-forestal, sin embargo nosotros nos proponemos contribuir al desarrollo del territorio obteniendo bienes para la sociedad con el mínimo de recursos, en instalaciones sencillas, un desarrollo centrado en la gente, propiciando que este desarrollo sea un proceso de crecimiento basado en los propios medios y conseguido mediante la participación del pueblo en función de sus intereses, producir para satisfacer las necesidades de la población y a la vez proporcionar empleos productivos.
Las utilidades serían :
1.- Se conoce que una de los principales limitaciones en el desarrollo ganadero de nuestro país lo constituye el alimento. Es sabido que como país subdesarrollado del área tropical no estamos en condiciones de dedicarnos a producir cereales para la alimentación del ganado, como tampoco resulta económico su importación para este fin, debido a la demanda que de estos productos tiene nuestra población. La generación de Biomasa a partir de materiales lignocelulósicos tiene gran importancia para todos los países. Los residuos agrícolas y forestales constituyen una fuente importante de sustratos orgánicos para organismos que son capaces de degradar en la naturaleza la lignina y la celulosa.
Dada la estructura altamente fibrosa de estos residuos se requiere de un tratamiento físico, químico o biológico para convertirlos en un producto asimilable por los animales. Se conoce que varios países como U.S.A., Finlandia , Australia y otros, realizan experimentos que demuestran la efectividad de la utilización de residuos de la industria de elaboración de la madera y el follaje en la obtención de alimento animal a partir de la tecnología química moderna y la biotecnología. En Canadá, la firma State Technology, LTD, comercializa un producto bajo la marca comercial "Procell" obtenida de los desechos del bosque descrito como un producto fibroso, de olor agradable, buen gusto y que eleva el apetito, el cual constituye un suplemento alimenticio en la dieta animal. En la antigua URSS se reportan diferentes experiencias en la obtención de suplementos carbohidratados y/o proteicos a partir de aserrín, astillas y corteza, empleando diferentes métodos (Utkin, 1984; Ladinskaya, 1987). Ensayos realizados por diferentes investigadores dan fe del valor nutritivo de tales suplementos.
Ejemplos:
- Al suministrar suplemento carbohidratado obtenido a partir de astillas de madera a novillas y vacas lactantes, se comprobó que su valor nutritivo es elevado y equivale a 0,5-0,6 unidades alimenticias (Levanova, 1987).
- Se suplementó una dieta alimenticia para toros de ceba con masa sacarificada de madera, en dosis de 4 Kg por cabeza al día y se observó un aumento en 32 % en peso de los animales con respecto al grupo de control (Strelski,1989). En el Centro de Estudios de Biomasa Vegetal de la Universidad de Pinar del Río se obtuvo un suplemento alimenticio que se denominó masa sacarificada de aserrín de pino, que es en sí celulignina enriquecida en azúcares de fácil asimilación. Está comprobada su utilización como suplemento en la dieta de aves (Alvarez, 1993). Las cualidades alimenticias del producto se enriquecieron mediante el cultivo de hongos basidiomicetos sobre este sustrato, los cuales, mediante una fermentación en estado sólido son capaces de bioconvertir rentablemente y a gran escala los residuos forestales y agrícolas, obteniéndose un enriquecimiento proteico del sustrato por el crecimiento micelial del hongo.
2.- En la agricultura son numerosos los reportes científicos acerca de la utilización del aserrín y la corteza de pino en la elaboración de compost para la fertilización orgánica y el mejoramiento de los suelos en diferentes países. Compost es el producto de la mezcla de todos los desechos vegetales y animales con el objetivo de que sufran la descomposición microbiana mediante fermentación, convirtiéndose, en un tiempo prudencial, en lo que se conoce como mantillo o humus (Dangler,1993; Milbocker, 1991). En Chile un grupo de investigadores estudiaron el comportamiento de mezclas suelo-aserrín-ceniza y comprobaron la posibilidad de utilización de estos residuos como mejoradores de la fertilidad de los suelos, ya que las mezclas producen un incremento en el nivel de elementos nutritivos (Crez,1990). En España se reporta la utilización de corteza de pino , de la cual han sido extraidos los fenoles para la obtención de adhesivos, con fines agrícolas, ya que por sus propiedades físicas y químicas impide el desarrollo de hierbas indeseables (López, 1993). Investigadores norteamericanos refieren efectos positivos de la corteza de pino pulverizada para el incremento de las poblaciones de hongos en el suelo (Kokalis-Burelle, 1994).
En Portugal un grupo de investigadores demostró la efectividad de la corteza de pino y eucalipto como sustitutos de la zeolita en calidad de intercambiadores iónicos vegetales para la fertilización del suelo, composteada con otros compuestos (Guedes de Carvalho, 1994). En nuestro país también se han realizado trabajos encaminados a demostrar la efectividad de estos residuos forestales con fines agrícolas. En el Instituto de Investigaciones Forestales, por ejemplo, obtuvieron un abono orgánico a partir de residuos boscosos, cepas microbiológicas y agentes químicos (Harewood, 1989).
La lignina hidrolizada ha sido utilizada en la elaboración de compost como sustancia orgánica y su valor como mejorador de suelo se relaciona con el contenido de azufre residual que ella posee (Strajov,1989). Otras alternativas de uso de los residuos forestales madereros, están relacionadas con su utilización como fuente de energía, como la obtención de biogás, de carbón activado y etanol combustible. Todos estos ejemplos de empleo de la biomasa muestran la fuerte conexión entre la agricultura por un lado y la producción y utilización descentralizadas de grandes cantidades de energías renovables por otro.
El aspecto ambiental del problema: Los avances tecnológicos que se van alcanzando originan una enorme diversidad de productos alimenticios agrícolas e industriales, lo cual tiende a elevar el nivel de vida de la población, pero no garantiza obligatoriamente el mejoramiento de la calidad de la vida. Incluso, se ha planteado que el aumento desenfrenado del consumo de los productos generados por la Tecnología puede en algunos casos, socavar las condiciones para la realización de una vida plena (Mesa,1994). Todo esto está relacionado con los posibles efectos negativos del impacto tecnológico en el medio ambiente. La comunidad mundial está muy preocupada por el uso sostenible de los recursos naturales por parte de las generaciones presentes y futuras, y por la calidad del medio ambiente.
Tiende a crearse una ética ambiental; se habla, por ejemplo, cada vez más, de usar sin abusar, los recursos, de no forzarlos, de reutilizarlos, de hacer más con menos. El término "desarrollo sostenible" fue difundido por el informe de la Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y el desarrollo. En el mismo se define el desarrollo sostenible como el que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para hacer frente a las suyas (Maini, 1992). Por esta causa ninguna rama de las ciencias o la tecnología escapa al análisis ecológico o ambiental. Según Lester Brown, la " Revolución Ambientalista" está forjando un cambio universal y profundo en los valores humanos, al transformar, ante todo, nuestras percepciones acerca del mundo en que vivimos. Por primera vez la humanidad despertó a una verdad básica: la naturaleza es finita y el uso equivocado de la biosfera amenaza, en última instancia, la propia existencia humana (Brown, 1992).
La agricultura, en su sentido más amplio, es una aplicación directa y práctica de la ecología, que aprovecha conocimientos para manejar diferentes componentes del ambiente, con el objeto de obtener bienes y productos para satisfacer los requerimientos del hombre. La agricultura es una parte primordial del conjunto de actividades socio-económicas que conforman la vida del hombre, y ese conjunto, unido a las características culturales y políticas de cada región, van a dar por resultado el grado de evolución de cada pueblo. Es por esta razón que en el futuro el desarrollo agrícola también tendrá que hacer hincapié en la necesidad de ser sostenible desde el punto de vista ambiental.
Reorientando el saber científico en una dirección ambientalista, las ciencias pueden convertirse en un factor positivo para la solución de los problemas ecológicos actuales (Freyre, 1994). Es indispensable crear tareas de investigación para obtener tecnologías que contribuyan a reducir el costo ecológico de las transformaciones agrarias y a potenciar recursos actualmente desaprovechados o subaprovechados. Entre las actividades susceptibles de degradar el ambiente se consideran las que propenden a la acumulación de residuos, basuras, desechos y desperdicios. Las personas siempre han generado residuos, lo que sucede es que nunca como ahora los problemas originados por el elevado nivel de producción y el escaso reciclaje habían sido tan importantes. Considerables cantidades de residuos que en su mayoría no se volverán a utilizar nunca más, se acumulan por doquier, rompiendo lo esencial en la economía de los ecosistemas.
Recuperar, reciclar, reutilizar y reparar son algunas de las "erres" que deben marcar, inevitablemente, el próximo milenio (UNESCO, 1994). En el tema que nos ocupa, podemos señalar que la acumulación de los residuos en los aserraderos provoca:
* Que al descomponerse los mismos, se devuelva a la atmósfera el dióxido de carbono contenido en la materia orgánica. El contenido de CO2 en la atmósfera está aumentando a un índice de entre un 0.4 y 0,48 % anual, que es el índice más rápido que se haya registrado jamás en los últimos 500 millones de años. Si no se toman medidas inmediatas para contrarrestar esta situación, se prevé que entre los años 2025 y 2050, el contenido de CO2 atmosférico se duplicará. Se presume que el marcado aumento que se está registrando actualmente en los niveles de CO2 tendrá profundos efectos en el clima de la tierra, así como en los ecosistemas naturales y su biodiversidad.
* Que por la incidencia del sol y las altas temperaturas de nuestro país se provoca en las grandes montañas de aserrín una pirólisis a baja temperatura, producto de lo cual se emiten gases contaminantes al medio. Por otro lado, esta combustión aumenta la temperatura en la zona, provocando un efecto invernadero, lo cual ocurre fundamentalmente en la parte externa, por lo que estas partículas, al quedar con muy poco peso, son arrastradas por el aire.
* Estos residuos constituyen un medio ideal para la generación de plagas y enfermedades. Por lo tanto, transformar estos desechos en productos de uso social se traduce también como aplicación de tecnología para el saneamiento ambiental.
Conclusiones
Dado el recurso forestal y el potencial científico con que contamos, es hora de que la ciencia y la tecnología cubran su lugar en el aprovechamiento de los productos forestales y su transformación en bienes de consumo para el pueblo, basados en una estrategia ambiental adecuada, integrando el respeto por el ambiente en la aplicación de tecnologías modernas a la agricultura y en la administración de los ecosistemas y los recursos naturales. Se trata, en resumen, de la transformación química y biológica del aserrín y la corteza de pino que se acumulan en los aserraderos como residuos de la producción de madera aserrada, y la obtención de productos útiles a la sociedad como son compost y alimento animal, entre otros, contribuyendo a la vez al saneamiento ambiental por la eliminación de estos residuos.
Es necesario dirigir los recursos de investigación hacia esos productos olvidados y que tienen un potencial prometedor pues pueden reportar dividendos económicos importantes al reducir importaciones y sobre todo, creando instalaciones sencillas con un gasto mínimo de recursos en las cercanías de los centros de producción, con lo cual se abrirían nuevos puestos de trabajo en las zonas rurales. Es necesario garantizar la utilización de todos nuestros recursos forestales a través de la promoción de líneas de investigación que arrojen resultados aplicables y que permitan el desarrollo de tecnologías ecológica y económicamente viables.
Se trata de definir proyectos científico-técnicos que sirvan de soporte a los objetivos generales del desarrollo social. Para llevar a cabo estos proyectos de investigación se precisa romper una barrera de años de prejuicios hacia la utilización de los recursos forestales no madereros, para lo cual hay que poner en marcha un programa educativo que comience en la Universidad, con una amplia participación estudiantil en este tipo de investigación científica y que incluya también a las autoridades estatales y políticas, quienes suelen mostrarse escépticos por falta de información sobre estos temas. La solución a la crisis económica y ecológica necesita inexorablemente encontrar lazos culturales y sociales que redefinan relaciones de solidaridad y cooperación entre los hombres y entre éstos y la naturaleza.
Bibliografía
-Alvarez, E.,et. al. (1993): Principales indicadores de la masa sacarificada de aserrín de pino y su efecto en la alimentación de pollos de ceba, Resúmenes del Primer Taller Internacional Bioforest 93, Pinar del Río.
-Brown,L(1992): La situación en el mundo ( Informe Hardwatch) B.A.,Sudamericana.
-Comisión de Sur (1991): Desafío para el Sur, Fondo de Cultura Económica, México, pp.11-30.
-Crez, R. (1990 ): "Utilización de aserrín como aditivo para mejorar la dinámica de los elementos nutritivos en el suelo", 6 Congreso de las ciencias del suelo, Chile.pp.173-176.
-Charkov, V.I.(1972): Química de las Hemicelulosas, Editorial Lesnaya Prom., Moscú.
-Dangler, J.M.(1993): " Lime aplications increase extended swetpotato transplant production in heated beds", Journal of plant nutrition, V 16(11),USA, pp.2281-2288.
-Díaz, A.(1986): Ciencia de la madera, Ministerio de Educación Superior, La Habana, 195 p.
-FAO.(1992): "Productos forestales no madereros; posibilidades futuras", Roma, 36p.
-Freyre, Eduardo y A.Ramos (1994): "Ciencias agropecuarias y sociedad", Problemas sociales de la Ciencia y la Tecnología. Ensayos Gesocyt, La Habana, pp. 137-147.
-Guedes, R .A, et.al.(1994): "Fertilization by natural ionic exchange with pine and eucalipto barks. International journal for Fhysics, Chemistry and technology of celulose and lignin, No 28.
-Harewood, Charles, et.al.(1989): "Proceso tecnológico para la producción de compost como abono orgánico a partir de residuos boscosos, Resúmenes Primer Congreso Forestal de Cuba, La Habana, p. 130.
-Jolkin,Y.I.(1989): Tecnología de las producciones hidrolíticas, Editorial Lesnaya Prom, Moscú, 495 p.
-Kokalis-Burelle, N.(1994): "Changes in population of soil microorganisms, nematodes, and enzyme activity associated with application of powdered pine bark",Plant and Soil 162,pp.175-194.
-Ladinskaya,S.I.(1987): "Obtención de alimento carbohidratado a partir de residuos de madera", Lesnoi zhurnal, N0 1.
-Levanova,V.P.(1987): "Obtención de alimento carbohidratado por hidrólisis de los desechos de plantas agrícolas,Guidroliznaya y lesoj.Prom., N0 4.
-López, M.E.(1993): "Primeros datos sobre el empleo de corteza de pino tratada para el control de malas hierbas ", Actas del Congreso 1993 de la Sociedad española de Malherbología, Madrid, pp 272-275.
-Noack, D.(1995): "Como aprovechar mejor la madera de los trópicos", OIMT,vol.3(2).
-Mesa, R. (1994): "Ecología e Impacto Tecnológico, Problemas Sociales de la Ciencia y la Tecnología, Ensayos, Gesocyt, La Habana, pp.219-229.
-Milbocker, D.C.(1991): "Low profile containers for nursey grown trees, HortScience, V 26 (3), USA, pp 261-263.
-Strajov, V.L. (1989): "Lignina en jardines y huertos", Guidroliznaya y Lesoj. Prom., N0 3.
-Strelski, V.A. (1989): "Ensayo para la obtención de masa forrajera de madera sacarificada",Guidroliznaya y Lesoj. Prom., N0 6.
-Utkin, G.K.,et.al (1984): "Obtención de productos de la prehidrólisis de material vegetal", Información resumen, industria Microbiológica, Moscú,38 p.
-Wickens, G.E.(1991): "El desarrollo de los productos forestales no madereros.Principios de ordenación, Unasylva 165,vol.42(2) pp.3-8.
* Centro de Estudios Forestales
Universidad de Pinar del Río, Cuba.
E-mail: estheral@af.upr.edu.cu