26 de septiembre, 2023

El rol del carbono en la madera de pino radiata: un efecto asombroso para Arquitectos e Ingenieros

Conoce los detalles técnicos y los mejores secretos del bosque de pino radiata. Una maravilla natural para quienes trabajan en Arquitectura o Ingeniería.

Un bloque de madera de pino radiata es un material natural aparentemente simple y que tiene un secreto fascinante: aproximadamente el 50% de su masa está compuesta por el carbono que es capturado de la atmósfera y queda secuestrado en su estructura durante toda su vida útil.
En esta nota desglosaremos los detalles técnicos que hay detrás de esta maravilla natural, especialmente relevante para aquellos que trabajan en el mundo de la arquitectura y la ingeniería.

La Fotosíntesis: transformando la luz solar en madera

La historia comienza con la fotosíntesis, un proceso natural que permite a los árboles convertir la energía solar en energía química.

Los árboles de pino radiata, con sus hojas y agujas, son expertos en capturar la luz solar y absorber el dióxido de carbono del aire. Este carbono se combina con agua para producir la glucosa y otros azúcares, que no solo son fuente de energía para el crecimiento, sino también son la base para construir la madera.

Las especies forestales que se plantan en Chile son de rápido crecimiento. Esto hace que también sean rápidas para capturar el dióxido de carbono del aire.

 Celulosa y lignina: los componentes claves de la madera

La fotosíntesis produce glucosa y otros azúcares, que luego se convierten en celulosa. La celulosa es un polímero formado por cadenas de moléculas de glucosa y es la responsable de la estructura fibrosa de la madera. Compone alrededor del 40-50% de la masa seca de la madera. Dado que la glucosa contiene carbono, estas cadenas de celulosa almacenan carbono en su estructura.

La lignina es un polímero complejo que actúa como pegamento natural que une las fibras de celulosa y proporciona rigidez. Aunque representa alrededor del 20-30% de la masa seca de la madera, también contiene carbono que contribuye al almacenamiento total.

Para entender cómo se llega a que el 50% de la masa de un bloque de madera sea carbono, acudimos a Guillermo Olmedo, investigador principal en Ecosistemas, Productividad y Cambio Climático de nuestro Centro de Investigación Científica Bioforest, quien nos explicó:

“La composición química básica de la madera incluye carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y pequeñas cantidades de otros elementos como nitrógeno (N) y minerales”, y agregó que, “el principal componente que contribuye al almacenamiento de carbono en la madera es la celulosa, que representa aproximadamente entre el 40% y 50% de la masa seca de la madera. La lignina también contiene carbono, pero en menor proporción.”

¿Qué relación existe entre la celulosa y el carbono?

El investigador explicó que la celulosa es un polímero compuesto por cadenas lineales de glucosa, un azúcar simple cuya fórmula química es C6H12O6.

En la celulosa, muchas moléculas de glucosa se unen en una misma cadena. Dado que el carbono es parte fundamental de la estructura de la glucosa, las cadenas de celulosa también contienen carbono en su composición.

“Si consideramos que, aproximadamente el 40-50% de la masa seca de la madera es celulosa, podríamos decir que al menos ese porcentaje corresponde a carbono”, agregó Olmedo.

Por otra parte, la lignina es otro componente esencial de la madera que le da rigidez y resistencia a la estructura. Guillermo Olmedo explicó que, aunque la lignina contiene carbono, su proporción en la madera es menor en comparación con la celulosa (alrededor del 20-30% de la masa seca de la madera), pero que no todo este porcentaje corresponde al carbono.

“Existen otros componentes como hemicelulosas, minerales y agua, que también tienen carbono en su composición, pero en general, no contribuyen tanto al almacenamiento total de carbono en la madera como lo hacen la celulosa y la lignina” indicó el experto.

El caso específico de Arauco

Conversamos con Guillermo acerca de las estadísticas que manejan en Arauco con respecto a este proceso y nos explicó:

“En general, considerando una relación de masa a masa, aproximadamente el 50% de la madera es carbono” y agregó: “nosotros en las estimaciones en bosques consideramos el volumen comercial, un coeficiente de expansión para considerar volumen de árbol completo (aéreo), la densidad y luego, la proporción de carbono en la madera. Además, debes considerar que al C se lo expresa muchas veces como CO2, y en ese caso, es necesario considerar el peso del C y el peso molecular del CO2, porque internacionalmente las emisiones y capturas para hacerlas comparables, se expresan como CO2 equivalente.”

“Arauco es una empresa carbono neutral, de hecho, es la primera empresa forestal en el mundo certificada como carbono neutral. Esto significa que el carbono que capturamos desde la atmósfera es mayor que el carbono que se emite en el proceso productivo”.

Nuestros bosques año a año van capturando carbono para crecer. En determinados momentos cosechamos estos bosques, volvemos a plantar y este ciclo se repite constantemente. Pero es muy importante considerar que esos bosques cosechados, mantienen ese carbono almacenado y esto es especialmente importante cuando son utilizados en productos con larga vida útil”, explicó Guillermo Olmedo.

El poder de la gestión forestal sostenible

Para arquitectos e ingenieros, entender cómo la madera de pino radiata almacena carbono puede influir en la elección de materiales y en la planificación. Sin embargo, esto por sí solo no basta, ya que debe ser complementado con una gestión forestal sostenible que es la clave para maximizar la captura y almacenamiento de carbono en la madera.

En Arauco, el 97,2% de nuestro patrimonio forestal está certificado por FSC y/o PEFC, lo que garantiza que nuestros procesos y productos cumplen con los estándares ambientales, sociales y económicos más exigentes a nivel mundial. Así, aseguramos que los bosques mantengan su biodiversidad, productividad, capacidad de regeneración y vitalidad.

Un material con profundidad

Al diseñar edificios, los profesionales deberían considerar la madera de ingeniería de ARAUCO (HILAM) como una alternativa sostenible. No solo es un recurso de construcción estructural y versátil, sino que tiene la capacidad de almacenar carbono de manera sorprendente durante toda su vida útil. Además, puede ser reciclado y reutilizado al ser desmontado o dado de baja.

Cada pedazo de madera de pino radiata que se utilice se convierte en un gran aliado contra el cambio climático.