SELVICULTURA DE PLANTACIONES: TENDENCIAS DE TRATAMIENTOS EN MASAS DE Eucalyptus nitens Y OTRAS PROMETEDORAS ESPECIES PARA LA PRODUCCIÓN DE MADERA Y BIOMASA CON FINES ENERGÉTICOS Dr. Fernando Muñoz Sáez Facultad de Ciencias Forestales Universidad de Concepción, Chile fmunoz@udec.cl

1. Dr. Fernando Muñoz Sáez
Facultad de Ciencias Forestales
Universidad de Concepción, Chile
fmunoz@udec.cl
Octubre 2010
SELVICULTURA DE PLANTACIONES:
TENDENCIAS DE TRATAMIENTOS EN MASAS DE Eucalyptus nitens
Y OTRAS PROMETEDORAS ESPECIES PARA LA PRODUCCIÓN DE
MADERA Y BIOMASA CON FINES ENERGÉTICOS

2. •Porqué plantaciones forestales
•E. nitens en Chile
•E. regnans, ¿la próxima especie?
•Cultivos dendroenergéticos
Contenido

3. Aumento:
210.000
personas/día
8.750
personas/hr
146
personas/min

4. Cantidad promedio
de madera usada
diariamente por
cada persona en el
mundo
W. Sutton (NZ) (2003)
Por cada día
que aumenta la
población, …
también
aumenta la
demanda de
madera en sus
diferentes
formas

5. Hace algunos años se pensaba que el consumo de papel disminuiría.
Eso no ha ocurrido.

6. 302
234
135 125
40 36 28
5
51
0
50
100
150
200
250
300
350
EstadosUnidos
Canadá
Oceanía
Europa
A.CentralyCaribe
A.DelSur
Asia
África
PromedioMundial
No va a ocurrir un menor consumo.
Consumo per cápita anual de papel (kg/hab) (FAO)
También ……
Aumento de la expectativa de vida

7. La demanda de papel continuará incrementándose (a pesar del
reciclado).
En el 2004, la demanda mundial de papel y cartón ascendió a 350
millones de toneladas. Al 2020 se estima en 500 millones de
toneladas
Mercados Emergentes
4% crecimiento anual
Mercados Maduros
0.6% crecimiento anual

8. ¿Cuál es el origen de la madera?
•Bosques naturales que aportan el 65% de la demanda de
madera en trozos.
•Las plantaciones constituyen el 5% de la cubierta forestal
mundial y aportan cerca del 35% de la madera en trozo.
•En el año 2050 esta cifra aumentará al 75% (Sedjo, 2001).
•En algunos países las plantaciones forestales aportan la
mayoría del suministro de madera para uso industrial (caso
de Chile).
Plantaciones forestales se incrementan a una tasa anual
estimada de 3,1 millones de hectáreas (FAO, 2002)

9. Bosques naturales:
Aportarán cada vez menos al suministro de madera, por:
•Limitaciones ambientales
•Limitaciones de accesibilidad
•Aumento de costos de cosecha y transporte
Plantaciones forestales:
Aportarán cada vez más al suministro de madera, por:
•Nuevas técnicas, especialmente en el establecimiento, que
aumentan el rendimiento
•Implementación de exitosos programas genéticos y biotecnológicos
En resumen,

10. Fuente: INFOR, 2007
(75,6 MM ha)
Situación en Chile…
Superficie nacional por uso actual

11. Fuente: INFOR, 2007
Distribución de la superficie con bosques

12. Fuente: INFOR, 2007
Ley de Fomento
Forestal
Ley de FomentoLey de Fomento
ForestalForestal
Tasa promedio anual de plantaciones

13. Fuente: INFOR, 2007
Propiedad de los bosques plantados

14. Fuente: INFOR, 2007
Consumo industrial de madera en trozo según especie
(MM m3 ssc)
Total: 33,2 MM m3 ssc

15. Certificación de Plantaciones
Tamaño
empresa
Certificada
(miles ha)
Total (miles ha)
Superficie
certificada
(%)
Plantaciones
(miles ha)
FSC CERTFOR Superficie
certificada
Superficie
plantaciones Eucalipto
Pino
radiata
Pequeña 52 - 52 401 13 177 224
Mediana 323 85 239 295 81 53 242
Grande - 1.254 1.254 1.254 100 295 959
Total 375 1.339 1.545 1.950 7979 525 1425
Fuente: Lignun (2008) citado por Espinosa (2008)

16. ¿Donde se planta?
Cubierta anterior Cubierta actual

17. FUENTE: Catastro de los Recursos
Vegetacionales Nativos de Chile - WRI
TERRITORIOS PROTEGIDOS
Chile 15 %
BOSQUES PROTEGIDOS
Chile 28 %

18. Eucalyptus nitens en
Chile

19. • En Chile, a principios de la década de los 90, existía
una visión optimista del mercado de la celulosa de
Eucalyptus
• ¿Por qué E. nitens? Soporta bajas temperaturas, es
de rápido crecimiento, posee buena calidad de fibra,
bajo costo de producción
• Limitaciones en la disponibilidad de suelos para
E. globulus impulsaron importantes proyectos con E.
nitens
Un poco de historia….

20. • La calidad pulpable no fue la esperada (edad y
calidad del proceso industrial)
• Mayor disponibilidad mundial de madera de
Eucalyptus por incremento de plantaciones en
otros países
• Disminución del precio de la madera de
E. nitens
Dificultades luego de la cosecha de las primeras
plantaciones de E. nitens:

21. • Uso mezclado con fibra de E.
globulus en la producción de
pulpa
• Uso en la fabricación de tableros
OSB
• Uso en la fabricación de
muebles y chapas
Búsqueda de nuevas opciones de uso para
E. nitens:

22. • La plantación mundial de aprox 380.000 ha
• Distribución en Australia (Tasmania y Victoria), Chile,
Sudáfrica, Nueva Zelanda y España
• La mayor superficie se encuentra en Australia y Chile
Superficie y distribución

23. Superficie nacional de Eucalyptus (ha)
Fuente: Infor (2007), Schaffner (2007)

24. Superficie nacional de E. nitens (ha) por propietario
Fuente: Infor (2007), Schaffner (2007)
Empresas: Forestal Arauco, Forestal Mininco, Masisa, Bosques Cautín, Forestal Comaco, Forestal Anchile,
Forestal Tierra Chilena, Forestal Los Lagos, Volterra. M:Sociedades y personas naturales cuya propiedad
excede las 200 ha; Pp: propiedades menores a 200 ha

25. Superficie y rendimiento de Eucalyptus por zona de crecimiento
Fuente: Infor (2007), Schaffner (2007)

26. Demanda Industrial de madera de Eucalyptus
Fuente: Infor (2007), Schaffner (2007)

27. Exportaciones de E. Nitens por exportador y puerto
Fuente: Infor (2007), Schaffner (2007)

28. Consumo proyectado de madera de Eucalyptus (m3)
Fuente: Infor (2007), Schaffner (2007)

29. Fuente: Escenario B, Disponibilidad de Madera de Eucalyptus en Chile
2006 – 2025
Disponibilidad de E. nitens (Mm3) 2007 – 2025

30. Precios de exportación de astillas de E. globulus y E. nitens
Precios de exportación equivalente:
Globulus US$/Bdt 117,4 <=> 51 US$/m3. Nitens US$/Bdt 98,3 <=> 34 US$/m3
Fuente: Schaffner (2007) en base a estadísticas de exportaciones, Infor (Cifras a julio del 2007)

31. Renta del suelo con E. nitens vs E. globulus
Schaffner (2007)

32. Densidad básica de la madera de E. nitens según altura
del árbol
Muñoz et. al (2019) Mariani et al. (2005)

33. Según distintos autores, la zona apical (sobre el 40% de la altura
comercial) de E. nitens presenta mejores condiciones para la
obtención de pulpa kraft, cualidades sustentadas por las siguientes
propiedades frente a madera de la zona basal:
• Menor presencia de duramen
• Mayor densidad de madera
• Mayor contenido de vasos que mejora la penetración del licor de
pulpaje
• Mayor contenido de holocelulosa
• Menor contenido de solubles en etanol tolueno y extraíbles
totales
Oportunidad
Trozas basales para chapas y/o
aserrables y las trozas superiores para
pulpa

34. También la mezcla de E. globulus y E. nitens genera ventajas
industriales (Reyes, 2005):
•La pulpa de 50% nitens (y 50% de E. globulus) tiene propiedades de
resistencia similares a la producción normal de 25% de nitens en la
mezcla.
•Las pulpas de mezcla 70% y 100% presentaron mejores propiedades
de resistencia que la pulpas de 25% nitens.
•Las tres mezclas al tener un menor volumen específico y mayor
opacidad hace estas pulpas altamente aptas para la fabricación de
papeles de impresión y escritura.
•A mayor fibra de E. nitens hay mayor ‘esponjamiento’ y suavidad de la
fibra, lo que debiera indicar mejores aplicaciones en tissue, impresión y
escritura de los productos elaborados con estas fibras.
Oportunidad
Producir celulosa de características
diferenciadoras para mercados
específicos

35. Regeneración natural
• Mala regeneración
natural
• El tamaño del tocón y la
procedencia de la semilla
es importante
• No hay manejo de monte
bajo

36. Uso de la madera
Muebles
Chapas Laminados
Tableros

37. Culminación del crecimiento
Producción de trozas
pulpables
(densidad 1100 arb/ha)
Producción de trozas
debobinables
(densidad 400 arb/ha)
IMA IPA
0
20
40
60
80
6 10 14
Edad (años)
Incremento(m3/ha/año)
0
20
40
60
80
6 10 14
Edad (años)
Incremento(m3/ha/año)
Muñoz et. al (2006)

38. Mayor volumen por hectárea (680 m3/ha)
Mayor volumen por árbol (0,99 m3/arb)
Densidad 1100
arb/ha y poda
a 3,5 m
(49 m3/ha/año)
Densidad 400
arb/ha y poda
a 0 m
Muñoz et. al (2006)

39. Manejo de E. nitens:
Objetivo: Madera libre de defectos y pulpa (raleos)
Densidad inicial: 1429 arb/ha (plano), 1.250 arb/ha (ladera)
Dos: 15 cm a la primera poda
Edad de corta: 20 - 24 años
Ahora, madera aserrada….
Esquema de manejo de Forestal Mininco
Fuente: Forestal Mininco S.A. (2010)

40. Muchos forestadores
están mirando el
negocio de E. nitens
con otros ojos…

41. Eucalyptus regnans, ¿la
próxima especie?

42. •Latifoliada que alcanza la mayor
altura
•Esta presente en Nueva Zelanda,
Sudáfrica, Kenya, Chile
•Esta especie necesita mínimo
1200 mm de precipitación anual,
suelos profundos y bien drenados
•En Chile superficie aprox 2000 ha
Eucalyptus regnans

43. E. regnans, 11 años, Arauco.
E. regnans, trozos de 25 años,
Arauco.

44. Madera aserrada
Muebles
Chapas

45. ICA (m3/ha/año) IMA (m3/ha/año)
Valor Edad Valor Edad
E. regnans en Chile 30-40 11 22 15
E. regnans en
Australia
(Florence 2005)
30-40 20 22 30
E. regnans en Australia vs E. regnans en Chile
Lisboa (2010)

46. Esquema de manejo E. regnans para sitios con un IS 30
(Edad Clave 10 años) (Forestal regnans, 2010) (preliminar):
•Densidad de plantación: 1000 arb/ha (4 x 2, 5 m)
•3 podas y dos raleos comerciales
•Cosecha
A los 20 años, altura 45 m, DAP medio 55 cm, se obtienen aprox. 600
m3/ha totales, del cual aproximadamente 230 m3 corresponden al fuste
podado, 180m3 de volumen aserrable de diámetro mínimo 30 cm y el
resto volumen pulpable.

47. Chilean Ash is produced by the Forestry Co.
REGNANS Ltd and its Sawmill Co. PROSYLVA Ltd.
Prosylva @entelchile.net
C.E.O Hector Lisboa - htlisboab@gmail.com
Phone :56-41-2553309 / Fax 56-41-2331463
Covadonga 435
ARAUCO Chile

48. Cultivos Dendroenergéticos

49. EnergEnergíía Primaria en Chilea Primaria en Chile
Consumo Bruto Energía Primaria
(Teracalorías)
PETROLEO CRUDO
110.420
45%
GAS NATURAL
24.795
10%
CARBON
43.695
17%
LEÑA
51.170
20%
HIDROELECTRICIDAD
20.898
8%

50. Capacidad Instalada de Generación Eléctrica por Sistema:
2009 Capacidad instalada en Chile (15.196 MW)
Magallanes
24,3%
74,7%
0,3%
0,7%
Aysén
SIC
SING 3.698 MW
ERNC 0,4%
Convencional 99,6%
ERNC 3,5%
Convencional 96,5%
ERNC 45,0 %
Convencional 55,0%
11.347 MW
51,5 MW
ERNC 0,0 %
Convencional 100%
99,2 MW

51. ProyecciProyeccióón de Demanda de Electricidad y Matrizn de Demanda de Electricidad y Matriz
ElElééctricactrica ÓÓptimaptima
• Crecimiento promedio al 2020 6.7%
• Crecimiento acumulado 2020 91%
• Es necesario instalar más de 8.000
MW de nueva capacidad hacia 2020

52. El costo de la energía es alto….. Una oportunidad.
Fuerte impulso estatal a la búsqueda de fuentes de energía……..

53. DensificaciDensificaciDensificaciDensificacióóóón y otrosn y otrosn y otrosn y otros
procesosprocesosprocesosprocesos
Gasificación
Pirólisis
Extracción
Fermentación
DigestiDigestiDigestiDigestióóóónnnn
AnaerAnaerAnaerAnaeróóóóbicabicabicabica
BiomasaBiomasaBiomasaBiomasa
(Material(Material(Material(Material
OrgOrgOrgOrgáááánico)nico)nico)nico)
Biomasa que
contiene
lignocelulosa
Biomasa que
contiene aceite
(microalgas)
Biomasa conBiomasa conBiomasa conBiomasa con
bajosbajosbajosbajos
carbohidratoscarbohidratoscarbohidratoscarbohidratos
CO + H2
(SYNGAS)
Bio Oil
Trans-
esterificación
Destilación
BiogasBiogasBiogasBiogas
(CH4(CH4(CH4(CH4----CO2)CO2)CO2)CO2)
CambioCambioCambioCambio
AguaAguaAguaAgua----GasGasGasGas
BioBioBioBio
MetanolMetanolMetanolMetanol
Fischer
Tropsch
Biodiesel
ReformReformReformReform....
Bioetanol
HidrHidrHidrHidróóóógenogenogenogeno
1111ªªªª Vertical: PreparaciVertical: PreparaciVertical: PreparaciVertical: Preparacióóóón:n:n:n:
ProducciProducciProducciProduccióóóón Sostenible den Sostenible den Sostenible den Sostenible de
Biomasa, Pretratamiento,Biomasa, Pretratamiento,Biomasa, Pretratamiento,Biomasa, Pretratamiento,
LogLogLogLogíííísticasticasticastica
2222ªªªª Vertical: ConversiVertical: ConversiVertical: ConversiVertical: Conversióóóónnnn
Desarrollo y eficienciaDesarrollo y eficienciaDesarrollo y eficienciaDesarrollo y eficiencia
ttttéééécnico econcnico econcnico econcnico econóóóómica demica demica demica de
procesos, combinaciprocesos, combinaciprocesos, combinaciprocesos, combinacióóóón.n.n.n.
3333ªªªª Vertical:Vertical:Vertical:Vertical:
Productos finales, procesosProductos finales, procesosProductos finales, procesosProductos finales, procesos
de purificacide purificacide purificacide purificacióóóón, Logn, Logn, Logn, Logíííística.stica.stica.stica.
Pretratam.
+ Hidrólisis
Pretratam.
Steam Ref.
BiobutanolBiobutanolBiobutanolBiobutanol
DMEDMEDMEDME
((((DimethylDimethylDimethylDimethyl
Ester)Ester)Ester)Ester)
Biodiesel
Sintético,
Biogas Sintético,
(Bio SNG)
BioMetanoBioMetanoBioMetanoBioMetano
DieselDieselDieselDiesel
VerdeVerdeVerdeVerde
+MTHF =+MTHF =+MTHF =+MTHF =
p SERIESp SERIESp SERIESp SERIES
FUELSFUELSFUELSFUELS
Biomasa con
carbohidratos
(macroalgas)
Pretratam.
PelletsPelletsPelletsPellets,,,,
OtrosOtrosOtrosOtros
CombCombCombComb
SSSSóóóóllll....
Pretratam.
Bio Oil
BioGasBioGasBioGasBioGas
SyngasSyngasSyngasSyngas

54. Uso de residuos para generación de energía

55. Pero, ¿cuanto residuo se puede
extraer?
Recolección de residuos de
cosecha de P. radiata

56. • Cultivos en suelos que no compitan con cultivos
agrícolas
• Producción de altos volúmenes de biomasa en
pequeñas superficies
• Cortas rotación
• Especies de rápido crecimiento y que rebroten
• Cultivo sustentable ambientalmente y energéticamente
(balance energético)
Cultivos dendroenergéticos: Condiciones para
su establecimiento

57. Desarrollo de protocolos para la producción de biomasa de especies forestales
de rápido crecimiento y corta rotación para la generación de bioenergía.
Proyecto Innova Biobío 06-PC S1-33. Empresas Asociadas: Masisa y Energía
Verde. 2006-2011
Plantaciones con especies leñosas de corta rotación para la producción de
biocombustibles de segunda generación. INNOVACHILE 08CTE03-000 -
CONSORCIO BIOENERCEL. Empresas Asociadas: Arauco S.A., Masisa S.A. y
Mininco S.A. 2009-2013.
Aprovechamiento sustentable de residuos de cosecha forestal e industrial para
producción de biocombustibles de segunda generación. INNOVACHILE
08CTE03-000 - CONSORCIO BIOENERCEL. Empresas Asociadas: Arauco S.A.,
Masisa S.A. y Mininco S.A. 2009-2013.
Proyectos en ejecución liderados por el grupo de
investigación en biomasa y energía de la UdeC
Introducción y evaluación del cultivo de Miscanthus y Paulownia como fuente
de biomasa lignocelulósica para la generación de energía renovable en la zona
centro sur de Chile. Empresas asociadas, Universidad de Santiago de
Compostela y Politécnica de Madrid. Financiamiento Fondef. 2010-2013.

58. Dr. Miguel Espinosa B., Silvicultura
Dr. Eduardo Acuña C., Economía Forestal
Dr. Rafael Rubilar P., Productividad Forestal Sustentable
Dr. Jorge Cancino C., Biometría
Dr. Fernando Muñoz S., Silvicultura
Grupo de Investigación en Biomasa y Energía, UdeC

59. Eucalyptus camaldulensis
Eucalyptus nitens
Cultivos Dendroenergéticos

60. Acacia melanoxylon
Cultivos Dendroenergéticos
Acacia dealbata
Eucalyptus globulus

61. Estudio en Desarrollo
SITIOS
– Arenales
– Sedimentos
Marinos
– Trumaos
ESPECIES
– A. dealbata
– E. globulus
– E. denticulata
– P. radiata

62. Esquemas de trabajoEsquemas de trabajo
EspeciesEspecies DensidadesDensidades SitiosSitios
Acacia melanoxylon 5000, 7500 y 10000 2
Eucalyptus camaldulensis 5000, 7500 y 10000 1
E. globulus 5000, 7500 y 10000 1
E. nitens 5000, 7500 y 10000 2
75 m
75 m
25 m
49
árboles
Unidades
experimentales

63. Ensayo Secano Interior
Ensayo Arenales

64. Sandoval y Cancino (2009)
Arenas
Secano
Interior
Sector Valle

65. Análisis de biomasa aérea

66. Introducción y evaluación del cultivo de Miscanthus y Paulownia
Miscanthus sp

67. Propagación in Vitro
-Introducción
-Proliferación
-Multiplicación
-Viverización
Etapas
Generación de biomasa
-Preparación de suelo
-Plantación
-Cosecha
-Transporte
Primeravertical
Productos
Etanol Cogeneración Pellets
Terecravertical
Propagación in Vitro
-Introducción
-Proliferación
-Multiplicación
-Viverización
Etapas
Generación de biomasa
-Preparación de suelo
-Plantación
-Cosecha
-Transporte
Primeravertical
Propagación in Vitro
-Introducción
-Proliferación
-Multiplicación
-Viverización
Etapas
Generación de biomasa
-Preparación de suelo
-Plantación
-Cosecha
-Transporte
Primeravertical
Productos
Etanol Cogeneración Pellets
Terecravertical
Diagrama general según vertical de estudio

68. Hay expectativas de incremento demanda de biomasa por:
•Política energética: 20% de energía renovable al 2020
•Posibilidad de cogeneración
•Exportación de biomasa
•Aumento consumo doméstico
•Generación eléctrica en centrales con biomasa

69. Esto significa……
OPORTUNIDADES DE NEGOCIOS EN CHILE

70. 8.8°
Epicentro… mi región
Se movió la tierra……..
Febrero 2010, 5°terremoto más grande del mundo desd e que se tiene registros

73. Dichato

74. También hay momentos de alegría…..