Los preciados bosques de Estados Unidos están llenos de recursos que ayudan a la sociedad a prosperar. Además de ofrecer a los lugareños y turistas un lugar para caminar y relajarse, las áreas boscosas brindan acceso a bienes, incluidos materiales de construcción, papel, embalaje y madera para viviendas y edificios comerciales. En algunos casos, los productos forestales pueden incluso usarse en suplementos médicos y dietéticos, y como combustible para vehículos. En pocas palabras, los estilos de vida contemporáneos dependen totalmente de los bosques y sus muchos recursos.

Por supuesto, el uso eficiente de los recursos forestales requiere que prestemos mucha atención a los temas relacionados con la sostenibilidad y la conservación. El Laboratorio de Productos Forestales (FPL), con sede en Madison, Wisconsin, es una de varias instalaciones de investigación que promueven prácticas responsables en la industria forestal.

Junto con otras agencias gubernamentales y empresas públicas y privadas, la FPL explora cómo podemos continuar produciendo productos forestales esenciales mientras protegemos contra incendios forestales, especies invasoras y otros problemas relacionados con el cambio climático.

En este artículo, exploraremos qué tipos de productos está investigando actualmente la FPL y cómo son pioneros en un enfoque de ciencia primero para la silvicultura. Las áreas clave de investigación incluyen:

Compuestos avanzados

Los compuestos de madera son materiales fabricados con muchos materiales forestales diferentes, como fibras de árboles, copos de madera, desechos de madera y biofibras naturales como paja de maíz y plumas de aves. Los compuestos de madera pueden ayudar a reducir la producción de materiales de desecho y mejorar la eficiencia económica de los proyectos de reconstrucción forestal.

La FPL continúa encontrando nuevas formas de producir materiales compuestos, muchos de los cuales se utilizan en muebles para el hogar y proyectos de construcción importantes. Más específicamente, los compuestos avanzados se utilizan a menudo en los paneles interiores y las estructuras de soporte que se utilizan para erigir nuevos edificios. Además de ayudar a proteger los bosques y reducir los desechos, la madera compuesta es liviana, duradera, económica y fácil de trabajar. En el futuro, la FPL espera diseñar materiales compuestos que ofrezcan una mayor durabilidad y capacidad de servicio.

Estructuras avanzadas

Las estructuras avanzadas son productos de madera comúnmente utilizados en viviendas residenciales, edificios comerciales e infraestructura de transporte. Por lo general, estos productos ofrecen resistencia, diseño de vanguardia, control de la humedad y una gama de revestimientos y acabados.

La madera se ha utilizado como material de construcción vital durante milenios gracias a su durabilidad y asequibilidad. Emocionantemente, las estructuras de madera avanzada pueden incluso ayudar a enfrentar el cambio climático gracias a su naturaleza reciclable y su capacidad para almacenar carbono. Como tal, la madera tiene una huella ambiental más baja que el acero y el hormigón. Dados los claros beneficios de la madera, la FPL continúa investigando formas de aumentar su eficiencia y sostenibilidad.

Biorrefinería Forestal

Las áreas boscosas representan algunas de las fuentes más ricas del mundo de productos químicos y combustibles biológicos. Además, no requieren pesticidas ni fertilizantes como otras fuentes de subproductos biológicos como el maíz y el arroz. Como tal, la FPL se compromete a investigar cómo mejorar las tecnologías de biorrefinería para producir sustancias químicas y combustibles valiosos para el transporte.

Actualmente, los productos biológicos se obtienen hidrolizando la madera en azúcares. Estos azúcares luego se fermentan para crear etanol u otras sustancias fermentadas. La FPL está investigando nuevas formas de modificar el ADN de la levadura para aumentar el nivel de etanol producido durante este proceso.

En muchos sentidos, esta investigación no podría llegar en un mejor momento. A medida que la tierra boscosa se llena de árboles superpoblados y desechos arbolados, se nos presentan nuevas oportunidades para limpiar el bosque y satisfacer una necesidad cada vez mayor de combustibles alternativos. Sin embargo, la recolección de biomasa para la producción de productos químicos y combustibles es costosa y requiere mucho tiempo. Como tal, debemos encontrar formas más rentables de eliminar la biomasa de los bosques.

Nanotecnología

La nanotecnología representa un campo de vanguardia dentro de las esferas multidisciplinares de la ciencia y la tecnología. En términos generales, se refiere al análisis y la ingeniería de la materia a escala molecular y atómica. Para poner la práctica en perspectiva, un nanómetro equivale a una milmillonésima parte de un metro.

Entonces, ¿cómo se relaciona la nanotecnología con la silvicultura y los productos madereros? Bueno, los científicos actualmente están investigando y desarrollando materiales y sistemas relacionados con la madera que comprenden diferentes propiedades químicas, físicas y biológicas que los materiales que se encuentran a mayor escala. Los investigadores de FPL, por ejemplo, están realizando estudios a escala nanométrica para explorar componentes de la madera poco explorados.

Nuestra creciente capacidad para explorar y manipular materiales a pequeña escala es emocionante para los investigadores en los sectores de ingeniería y tecnología. Los nanomateriales podrían agregarse a todo, desde cemento hasta productos de tela, para aumentar su durabilidad y sostenibilidad. En algunos casos, incluso podrían usarse para producir materiales resistentes al calor. Más específicamente, la nanocelulosa tiene un potencial prometedor como sustituto económico de los materiales no renovables en prácticamente todos los sectores de fabricación.

Biomasa leñosa

Una tendencia alarmante en los últimos años, EE. UU. ha experimentado un número creciente de incendios forestales intensos en los últimos años. Parte de la razón de este aumento se relaciona con el hecho de que los bosques de EE. UU. contienen niveles significativos de materiales arbolados subutilizados y de pequeño diámetro. Estos bosques superpoblados aumentan el riesgo de que se desarrollen incendios. Además, son propensos a las infestaciones y enfermedades.

¿Cuál es la solución a este peligroso problema? Tradicionalmente, los bosques se han clareado para reducir el riesgo de incendios y mantener los bosques saludables. Sin embargo, este proceso es relativamente costoso y podría exceder el valor de los productos forestales recolectados durante la remoción.

Como tal, la FPL ha estado investigando las mejores formas de utilizar los subproductos del raleo, ayudando a las comunidades locales amenazadas por incendios forestales a aprovechar al máximo la biomasa leñosa. Actualmente, la FPL está analizando el uso potencial de madera de diámetro pequeño en estructuras grandes como cobertizos, puentes, senderos, refugios para picnic y otros edificios que pueden beneficiarse de una apariencia rústica.

Productos Forestales = Cambio Positivo

Hay muchas formas innovadoras para que las comunidades y las empresas utilicen la madera y los subproductos forestales. En el futuro, es probable que la industria cambie hacia procesos aún más sostenibles, con el objetivo de ayudar a las empresas y comunidades a ser más conscientes ecológicamente y tener un efecto más positivo sobre el cambio climático.