Carbón vegetal

  El carbón vegetal es un material combustible sólido, frágil y poroso con un alto contenido en carbono (del orden del 80%). Se produce por calentamiento de madera y otros residuos vegetales, hasta temperaturas que oscilan entre 400 y 700 ºC, en ausencia de aire.

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El poder calorífico del carbón vegetal oscila entre 29.000 y 35.000 kJ/kg, y es muy superior al de la madera, que oscila entre 12.000 y 21.000 kJ/kg.

Hace un siglo, en zonas rurales era común ver la figura del carbonero, oficio ahora en vías de extinción, cuyo trabajo consistía en cubrir totalmente enormes pilas de leña con musgo y ramas tiernas. Luego prendía la leña (parte inferior), y dejaba que se quemara durante días. Luego, subía hasta la cima de la pila y pisaba.

Cuando la capa estaba estable y no temblaba, señal de que todo estaba secado y endurecido, abría la pila y obtenía el apreciado combustible. Pero muchos murieron al caer la pila, todavía sin endurecer, lo cual convertía la profesión en un oficio arriesgado.

Su trabajo se dividía en dos tareas: la talada de la madera y su transporte hacia la zona de carboneo, y el montaje de las pilas y el control del proceso de carbonización. El sueldo se repartía equitativamente entre estas dos tareas realizadas.

Uno de los lugares con tradición histórica en su elaboración es Santa Cruz de Yanguas, un pequeño pueblo al Norte de Soria.

Usos

El carbón vegetal es quizá el primer material de carbón utilizado por el hombre y su uso data probablemente desde el mismo momento en que se comienza a utilizar el fuego; dado que los trozos de madera carbonizada que quedarían en algunas hogueras pueden considerarse un carbón vegetal rudimentario. De hecho, existen pruebas de que en muchas pinturas rupestres de hace más de 15.000 años el carbón vegetal se utilizaba para marcar el contorno de las figuras, además de usarse como pigmento de color negro cuando se mezclaba con grasa, sangre o cola de pescado.

Forja de de hierro

Otro uso fundamental del carbón vegetal en la historia de la humanidad es su empleo en la metalurgia. La metalurgia el hierro, comenzada ya unos 1.200 años a.C. y que se desarrolla en Europa durante la “edad del hierro” (700 a. C. hasta el 68 d. C.), no hubiese sido posible sin el carbón vegetal ya que las elevadas temperaturas que se requieren para fundir los minerales no pueden alcanzarse utilizando simplemente madera o los combustibles de la edad del hierro. Además, el carbono que contiene el carbón vegetal actúa como reductor de los óxidos del metal que forman los minerales y con la técnica apropiada parte de este carbono puede alearse con el hierro para dar lugar al acero, mucho más duro que el hierro, lo cual fue fundamental en el desarrollo de armas y herramientas más resistentes. El uso del carbón vegetal en metalurgia ha perdurado hasta nuestros días, aunque otros combustibles como el coque metalúrgico lo han reemplazado casi por completo, en la actualidad y especialmente en países con abundantes recursos forestales y economías en desarrollo existe un resurgimiento del uso del carbón vegetal en metalurgia, dado que además su uso representa, al menos en principio, un menor impacto ambiental que el del coque metalúrgico. El carbono se puede encontrar en las aleaciones hierro-carbono, tanto en estado ligado (Fe3C, cementita), como en estado libre (C). De una forma genérica, al aumentar el porcentaje en carbono, las aleaciones Fe-C aumentan su dureza y rigidez y pierden ductilidad. Se considera que una aleación de hierro es un acero si contiene menos de un 2 % de carbono, si el porcentaje es mayor recibe el nombre de fundición.

Otra de las aplicaciones del carbón vegetal es la fabricación de pólvora. La pólvora negra se compone de un 75% de salitre (nitrato de potasio), un 12% de azufre y un 13% de carbón vegetal. Estos ingredientes al quemarse producen un gas que tiende a ocupar un volumen 400 veces mayor que la mezcla original, produciendo una fuerte presión en las paredes del recipiente que los contiene.

Dado que el carbón vegetal es un material poroso, otra de sus aplicaciones es su uso como absorbente. Así, se sabe que la madera carbonizada se usaba como absorbente médico en el antiguo Egipto y que en el año 400 a. C. Hipócrates recomendaba filtrar con carbón el agua para beber. El carbón vegetal no posee una textura porosa tan desarrollada como la de los carbones activados. No obstante, resulta más simple y barato de producir, por lo que a pesar de ser un absorbente relativamente mediocre, si se compara con los carbones activados, se utiliza en determinadas aplicaciones que no requieren de una gran capacidad de absorción. También se usa para absorber moléculas de un tamaño relativamente grade (como los colorantes), dado que la mayoría de la porosidad de los carbones vegetales cae dentro del rango de los macroporos (anchura del poro > 50 nm). Una aplicación relativamente importante es la clarificación de bebidas alcohólicas como el vino, cerveza, whiskey, etc.

Carbón vegetal (charcoal en Inglés) para uso doméstico

El carbón vegetal se usa mayoritariamente como combustible, no solo de uso doméstico sino también industrial, especialmente en los países en vías de desarrollo. El carbón vegetal es una fuente de energía renovable, lo que aumenta su interés como combustible. No obstante, la producción de carbón vegetal por métodos artesanales tiene un importante impacto ambiental que es necesario disminuir mediante el uso de métodos industriales con control de emisiones.

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