El cartón podría alimentar centrales eléctricas: un estudio revela su potencial como biomasa

El cartón es un material tan común que solemos verlo solo como un residuo destinado al contenedor azul. Sin embargo, su enorme presencia en el comercio online y en el día a día lo convierte en un recurso abundante que, hasta ahora, parecía limitado al reciclaje tradicional. Un estudio británico plantea que podría tener una segunda vida mucho más ambiciosa.

Ingenieros de la Universidad de Nottingham han demostrado que el cartón usado puede comportarse como una biomasa eficaz para la producción de electricidad. El trabajo, publicado en la revista Biomass and Bioenergy, compara su rendimiento con el del eucalipto, un referente habitual en la industria energética.

El análisis no se limitó a ver cómo arde el cartón, sino que incluyó estudios detallados sobre su estructura, su composición química, su reacción al calor y el tipo de residuo que deja tras la combustión. Los investigadores incluso desarrollaron un método específico para medir el contenido de carbonato de calcio, un componente clave en su comportamiento.

La pregunta que guía el trabajo es simple pero poderosa: ¿podría un material cotidiano, presente en millones de hogares, convertirse en un combustible real para centrales eléctricas? Los resultados apuntan a que sí, aunque no sin desafíos.

El cartón genera chars muy reactivos y combustiona mejor de lo esperado

Los ensayos revelaron que el cartón produce chars finos, porosos y altamente reactivos, características que aceleran la combustión. Este comportamiento se comprobó en una Drop Tube Furnace, un sistema que simula la combustión rápida de biomasa pulverizada en centrales modernas.

En este entorno, los investigadores observaron que las partículas de cartón se descomponen formando estructuras ligeras que mejoran el burnout, es decir, la capacidad del material para quemarse completamente en poco tiempo. Esto compensa su menor poder calorífico frente al eucalipto.

Cuando se probó en una Muffle Furnace, que imita condiciones de lecho fluidizado y parrilla, el cartón mantuvo un rendimiento sólido, incluso con tiempos de residencia mayores. Este resultado sugiere que su uso podría adaptarse a diferentes tecnologías de combustión.

Además, el equipo analizó más de un millón de partículas por muestra para estudiar tamaño y forma. Descubrieron que el cartón tiende a formar agregados esponjosos durante la molienda, un detalle que podría influir en futuros modelos de combustión a escala industrial.

Ventajas y limitaciones químicas: el papel clave del calcio

El estudio detectó diferencias importantes entre el cartón y el eucalipto. El cartón contiene menos carbono total y produce más ceniza, pero su alta reactividad compensa parte de esa desventaja. Sin embargo, la presencia de carbonato de calcio es un factor complicado.

El CaCO₃, muy común en el cartón impreso, puede comportarse de maneras distintas según la temperatura y el tipo de caldera. A veces aumenta la temperatura de fusión de las cenizas, lo que es positivo porque reduce el riesgo de incrustaciones. En otros escenarios puede favorecer la formación de escorias.

Esto significa que no todas las centrales eléctricas podrían integrar cartón de la misma forma. Cada tipo de caldera tolera el calcio de manera diferente, por lo que la caracterización química previa es esencial para evitar problemas operativos.

A largo plazo, entender cómo se comporta el calcio del cartón permitiría desarrollar estrategias industriales específicas, como mezclas optimizadas con otras biomasas o ajustes en la temperatura de operación.

Obstáculos industriales que aún deben resolverse

Pese a su buen rendimiento en pruebas controladas, el cartón no puede introducirse mañana mismo en las calderas de una central eléctrica. El primer reto es logístico: al triturarse, forma grumos esponjosos de baja densidad que complican su transporte interno y pueden provocar atascos.

Los sistemas actuales de molienda y alimentación están pensados para biomasa más densa y homogénea, como pellets de madera o astillas. Integrar cartón requeriría rediseñar estos circuitos para garantizar un flujo continuo y seguro sin interrupciones.

El segundo reto es el comportamiento variable del calcio según el tipo de caldera. Sin un análisis previo, el riesgo de escorias o acumulación de cenizas es mayor. Esto obliga a estudiar caso por caso antes de planificar su uso comercial.

El tercer obstáculo es la validación a gran escala. Las pruebas de laboratorio son prometedoras, pero falta comprobar cómo responde el cartón en condiciones reales de operación, con diferentes mezclas, temperaturas y cargas energéticas.

Un residuo cotidiano con potencial en la transición energética

El estudio concluye que el cartón podría convertirse en un recurso energético local y abundante, capaz de complementar otras biomasas ya usadas en centrales eléctricas. Su alta reactividad y la posibilidad de predecir su comportamiento lo convierten en una opción atractiva.

Aun así, será necesario que la industria realice ensayos en calderas reales, estudie la composición de cenizas y determine su compatibilidad con las tecnologías actuales. Solo así podrá saberse si el cartón puede incorporarse de forma segura y estable al mix energético.

El hallazgo abre una vía inesperada: un material que hoy vemos como residuo podría participar en la generación de electricidad del futuro, diversificando el uso de biomasas y potenciando la economía circular.

Fuente: Xataka