Origen de la energía
Calefactor económico de alta eficiencia basado en residuos biomásicos foresto- industriales como combustible primario.
Contexto y Formas de Uso
Si bien la leña es el combustible más antiguo utilizado por la humanidad, hoy se ha convertido en uno de avanzada por sus altas prestaciones y por ser renovable y no contaminante. En un contexto mundial de altos precios del gas licuado y otros derivados del petróleo, cada vez son más quienes eligen emplear leña para cocinar o calefaccionar los ambientes de sus casas. Debe tenerse presente que, a nivel mundial, el consumo de leña (biomasa) con nuevas tecnologías, está reemplazando en las viviendas al gas y otros derivados del petróleo. En las zonas donde existen forestaciones, cultivos de frutales, aserraderos, desmontes, hay gran cantidad de residuos de leña que se suelen quemar a cielo abierto generando contaminación y que son perfectamente aptos para ser utilizados en la estufa multifunción Biofuego.
Los árboles al crecer acumulan energía solar, un eficaz recurso renovable que requiere la menor inversión de todas las fuentes de energía.
Los calefactores están al alcance de las familias, los municipios, las comunidades educativas, las asociaciones, ya que permite obtener energía de forma independiente y a bajo costo. Con el aporte del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI), que certifica el diseño, lo que se propusieron es incorporar al diseño básico diversos aspectos tendientes a minimizar las emisiones (CO2 y material particulado) y maximizar la eficiencia energética del artefacto. También un suministro controlado de aire de combustión (primario y secundario). Un diseño de las cámaras de combustión tendiente a lograr una adecuada turbulencia de llama. Concebido para extraer la mayor cantidad de calor útil: calefacción del ambiente, cocción de alimentos, calentamiento de agua. Muchas veces se comparan estas estufas con las “salamandras” de fierro. Pero son muy diferentes. Si se analiza la anatomía de Estufas Biofuego, se advierte que aparece la segunda cámara de combustión encima de la primera, y las cañerías que le insuflan aire precalentado, usando como única fuente de absorción pasiva la baja presión interna de esta segunda cámara, donde la turbulencia, la temperatura y la velocidad de los gases son extremas.
Otras diferencias las da la diversidad: por ejemplo, en algunos planes de vivienda popular, como en Puente Márquez, un plan de viviendas sociales en el municipio bonaerense de Moreno, se ven estufas secuenciales multifunción: suministran las necesidades de calor, cocina y agua caliente (gracias a un termotanque solar de agua) de una familia. Se trabaja actualmente en otros desarrollos combinables de bajísimo costo, que incluyen calefones solares resistentes a granizo y calderas que quemen residuos de biomasa forestal y agrícola.
Aplicaciones Actuales
Mientras 16 millones de personas se preguntan cómo y dónde conseguir garrafas de gas de 10 kilogramos, Biofuego trabaja para suministrar calor de biomasa a domicilios y escuelas. Para ello, usan de un modo innovador el más viejo, olvidado y barato combustible de la historia humana: la leña.
Biofuego ya distribuyó muchas estufas a leña en la Argentina. Estos aparatos, perfeccionados por Francisco Borrazás a lo largo de más de tres décadas de prueba y error, mejoraron decisivamente en la actualidad gracias a una colaboración ininterrumpida con el INTI.
Los calefactores/cocinas/hornos y generadores de agua caliente, sustituyen el sistema de cocina y calefacción domiciliaria más viejo de todos: el fogón, sólo que con nueve veces más eficiencia térmica y sin generación de humos. La diferencia no se siente sólo en los pulmones, sino en el bolsillo: las estufas “secuenciales” pueden gastar hasta nueve veces menos leña para generar el mismo calor que un fogón o un hogar. Y eso porque la queman a una temperatura tan alta que la madera se gasifica y quema totalmente, y brota por la chimenea como dióxido de carbono y agua; una emisión limpia, parecida a la de un ultramoderno motor a hidrógeno. La eficiencia térmica - según el INTI- es tres veces mayor, y la pureza de emisiones por chimenea, inferior a la impuesta por las normas canadienses de medio ambiente para sistemas de leña, que son muy exigentes.Y como el combustible de base es vegetal y cultivable, muy dentro de la filosofía del Protocolo de Kyoto, no se inyecta carbono fósil en la atmósfera.
Descripción Técnica
Los calefactores poseen doble cámara de combustión interna con revestimiento interno de material refractario e inyección múltiple de aire para combustión, con lo que alcanzan el máximo rendimiento, no contaminan el medio ambiente, combinación que permite lograr un rendimiento de leña del orden del 85% mayor a cualquier otro sistema hasta ahora conocido. Están fabricados con acero de 5 mm de espesor, en la zona de contacto con el fuego; tienen soldaduras MIG, material refractario de 3 a 6 cm. De espesor en pisos, paredes y techo, vitrocerámica resistente hasta 1.200 grados centígrados en el frente y pintura apta para altas temperaturas.
En la cámara de combustión primaria, revestida de material refractario, la estufa cuenta con una puerta frontal provista de un visor de vidrio cerámico y entradas regulables de aire para combustión primaria.
Otros múltiples inyectores de aire ubicados en las paredes laterales y posteriores de dicha cámara de combustión impiden la formación de monóxido de carbono sobre el lecho de fuego (como se indica en la tabla al final, las emisiones de monóxido de carbono son cuatro veces inferiores a lo requerido por la norma canadiense CAN/CSA B415.1-92).
El humo producido por la leña al arder en esta cámara recibe el aire necesario para su combustión completa en la segunda cámara. Realiza este procedimiento por medio de otro inyector ubicado en un estrechamiento, autorregulando así su caudal. La separación de las cámaras es de material refractario y las paredes de ambas también están revestidas con este material.
El suministro del aire necesario, en los lugares adecuados, con la turbulencia apropiada para su mezcla con los gases de combustión de la leña, más la concentración de calor producida por el revestimiento de material refractario, y el suficiente recorrido que da tiempo para su completa ignición, logran quemar totalmente estos gases, liberando así toda su energía calórica y evitando la contaminación ambiental.
Los gases quemados son evacuados al exterior por un conducto de humo que posee un regulador de tiraje.
Ventajas, Desventajas y Limitantes
El rendimiento usual de los sistemas a leña es extremadamente bajo: ni un hogar convencional ni un fogón superan el 10%, ni una salamandra el 25%. Eso impide utilizar la leña en forma renovable, causando deforestación. El sistema de combustión desarrollado y probado en el INTI logra rendimientos máximos del orden del 85% y de combustión del 95%. Sus ventajas residen en la calidad y la innovación tecnológica, ya que posee dos cámaras de combustión independientes revestidas en material refractario e inyección múltiple de aire lo que les da los mayores rendimientos y economía posibles. Además por sus sistemas de combustión en dos etapas, queman los alquitranes, los gases contaminantes y el letal monóxido de carbono, emitidos por la leña al arder en forma incompleta, recuperando de este modo toda su energía calórica (como se indica en la tabla final, las emisiones de monóxido de carbono son cuatro veces inferiores a lo requerido por la norma canadiense CAN/CSA B415.1-92). Está probado en laboratorios especializados en energía del INTI según normas internacionales y tiene una óptima relación eficiencia/calidad/precio. Consumen 7 veces menos que los sistemas tradicionales, lo que constituye un ahorro de leña. Sin embargo se advierte que se torna necesario forestar para reponer la leña consumida y convertirla así en un recurso energético renovable.