Prof. José Tomás Karsulovic.

Las ventajas de la madera son indudables: es una de las materias primas más versátiles (está en unos 10 mil productos), es renovable, reciclable y biodegradable. En nuestro país de los 16 millones de hectáreas de bosques que existen sólo un 13.5% corresponden a cultivos forestales destinados a la producción maderera, el resto son bosques nativos en distintos niveles de desarrollo que en su mayoría se encuentran en terrenos privados o públicos bajo protección, por lo que no son usados productivamente, según lo establecen cifras de la Corporación Chilena de la madera. Las excelentes aptitudes forestales con las que cuenta nuestro país para colocar productos de buena calidad en los mercados extranjeros ameritan que esta actividad cuente con tecnología avanzada para determinar los defectos internos que afectan a la madera y que le provocan daños irreversibles en sus propiedades físicas y mecánicas. “Conocer en detalle esto permite establecer programas de corte sabiendo a priori con cuánta madera se dispone y cuánta no es utilizable. De esta forma se puede maximizar el rendimiento del aserradero y se evita tener que desechar o descartar trozas”, explica el Jefe de carrera de Ingeniería de la Madera, de la Facultad de Ciencias Forestales, Prof. José Tomás Karsulovic.

Entre las principales amenazas que provoca el biodeterioro de árboles en pie se cuentan los hongos de pudrición blanca y café, que causan degradación a nivel central. Por otra parte, en madera ya aserrada, el defecto más común son los nudos y la fibra inclinada, cuya posición y magnitud en una pieza afectan sus propiedades mecánicas.

El Prof. Karsulovic, quien tiene una basta trayectoria en investigación sobre el tema y acaba de finalizar un proyecto para detectar defectos internos en trozas y madera mediante ultrasonido y radiación gamma, destaca que una de las primeras técnicas que se utilizó fue el “Pulso Acústico”, que consiste en la propagación de ondas de esfuerzo. Ésta permite determinar el módulo de elasticidad- parámetro influenciado por los defectos- en piezas de tamaño estructural. Por tanto, con su medición se establece la resistencia mecánica de la madera y facilita clasificarla y establecer grados de calidad.

Posteriormente los estudios derivaron a la utilización de radiación gamma, metodología que hace posible definir perfiles de densidad de la madera, de forma no destructiva. Según relata el docente, el interés se centró posteriormente en detectar y delimitar la presencia de nudos y su tamaño. Luego, se probó la utilización del ultrasonido -que utiliza ondas mecánicas sobre los 20 kilohertz de frecuencia- sistema que permite caracterizar elásticamente la madera, determinar la presencia de nudos, la inclinación de fibras. Se trata de una técnica muy eficaz, pero que está limitada por problemas en la emisión y recepción de las señales ultrasónicas, las que se espera sean solucionadas a futuro: es necesaria la elaboración de transductores adecuados (que permiten el pulso ultrasónico) para que haya un buen acoplamiento con la pieza a ensayar y que permita su aplicación a nivel industrial. Este sistema que se encuentra a nivel experimental, como es muy sensible a las variaciones de las propiedades elásticas del medio, no sólo permite identificar un nudo, sino también su zona de influencia.

Este tema se encuentra actualmente en pleno estudio en los países desarrollados y a nivel nacional, aclara el docente, la Facultad de Ciencias Forestales está a la cabeza de la investigación científica en esta área.



“Trabajamos con radiación gamma y ultrasonido en un afán comparativo, porque en el proyecto participó tanto el Departamento de Ingeniería de la Madera como el Laboratorio de Haces Iónicos del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la Universidad. Esto nos permitió ir avanzando paralelamente en dos técnicas que en un momento determinado, pensamos, pueden ser complementarias”, aclara el docente. Ambas, fueron aplicadas en el pino radiata, en madera estructural y en trozas de lenga de Magallanes.

Pese a que en varios países se está investigando el uso de tecnologías no destructivas a nivel de alta producción, son escasos los equipos comerciales que existen. Estos se basan en rayos X, que no son compatibles con ambientes de suciedad, ni para aplicarlos en árboles en pie o a nivel de trozas. Para este efecto son más aptos los rayos gamma, que requieren de equipos de menor costo, lo que se están desarrollando a través del proyecto. Además, su aplicación es difícil, ya que requieren de una gran inversión y personal capacitado. El estudio, sin embargo, determinó que esta tecnología no es riesgosa ni para el operador ni para el medio donde opera.

La técnica de radiación gamma permite realizar un escaneo de trozas antes de que entren al aserradero, permitiendo almacenarlas según diferentes grados de calidad, de acuerdo a la cantidad de defectos que presenten. “Si bien es cierto, la aplicación de una técnica similar a la tomografía computarizada que se utiliza en la medicina puede constituir una solución óptima para la detección de defectos internos en la madera, para su aplicación se deben superar aún múltiples problemas técnicos. Hay algunos centros de investigación que lo han utilizado para demostrar que es factible determinar defectos internos en trozas, pero el problema es que son escáneres de alto costo y la velocidad con que funcionan es baja, no pudiéndose aplicar directamente a los sistemas productivos”, explica el Prof. Karsulovic.

Los mayores impactos económicos que se pueden obtener de los resultados de esta investigación sería su aplicación a los procesos productivos y en la clasificación del pino radiata, a partir de la detección de defectos en líneas de producción y en procesos de clasificación estructural de la madera. Cabe destacar que otra aplicación de la radiación gamma se refiere a la factibilidad de detectar pudrición interna en árboles en pie, lo que puede constituir una herramienta útil en la toma de decisiones en el manejo silvicultural, así como también si se utiliza en la forestería urbana, de manera de prevenir situaciones de riesgo por la caída de árboles que pueden causar graves accidentes.