la biomasa eficiencia

La biomasa, en el ámbito de la tecnología de las fuentes de energía renovables, es la materia orgánica de origen vegetal o animal, que puede ser utilizada como fuente de energía, ya sea como combustible o por otros procesos. La biomasa utilizada como fuente de energía puede incluir material vegetal de origen agrícola, proveniente de cultivos destinados específicamente a este fin o de subproductos o restos de otros cultivos, biomasa de origen forestal (leña sobre todo), y productos o subproductos de origen animal, como los estiércoles. La energía de la biomasa suele utilizarse para su aprovechamiento como energía térmica o, indirectamente, para la generación de energía eléctrica. A veces se incluye también en la biomasa la obtención de energía a partir de residuos urbanos como la incineración de las basuras domésticas o industriales, o su metanización y posterior combustión. Finalmente otras formas de biomasa son el biogás y los biocarburantes, como el bioetanol y el biodiesel.

la biomasa eficiencia

El término biomasa se ​​utilizó originalmente en el ámbito del estudio ecológico de los ecosistemas naturales, para referirse a total de los organismos vivos existentes en una comunidad o en un ecosistema, medidos como la masa de los mismos, a la que a menudo añadía también la materia orgánica no viva, utilizable como fuente de energía para la actividad biológica.

En términos energéticos, se utiliza como energía, como es el caso de la leña, los aceites para producir biodiesel, del agroalcohol, del biogás y del bloque sólido combustible. No se considera renovable porque su ciclo de regeneración es más largo que su tiempo de consumo. Además, por su bajo poder calorífico, producir biomasa necesitaría muchas hectáreas de plantaciones que habría que quitar a cultivos para alimentos o acaparar más terreno salvaje.

La biomasa puede ser usada en pequeñas cantidades como producto de reciclado de residuos, como ocurre con el biogás (metano) obtenido de la basura orgánica o con el petróleo azul para hacer bajar el dióxido de carbono emitido por cementeras y otras industrias. Sin embargo, la biomasa no puede ser nunca una fuente principal de energía, ya que sería absurdo tener que producir cantidades mucho mayores de barrenderos sólo para poder obtenerla. Además, haría falta la superficie total de unos cuantos planetas Tierra sólo con los cultivos de biomasa necesarios para sustituir la energía obtenida actualmente por los combustibles fósiles.

Origen de la energia de la biomassa

Las plantas, árboles y otros vegetales utilizan la luz de la energía solar y a través de la fotosíntesis las plantas que contienen clorofila u otros pigmentos con la misma función transforman productos inorgánicos en energía para alimentarse, y a su vez los vegetales sirven de alimento a otros seres vivos.

origen de la biomasa

La energía almacenada en el proceso fotosintético puede posteriormente ser transformada en energía térmica cuando ésta se quema por combustión, soltando cantidades de dióxido de carbono en el aire. El carbón y el petróleo son restos de plantas y animales muertos que, al haber perdido una gran parte de agua y aire, tienen esta energía mucho más concentrada que las plantas, papel, madera, leña, aceites, alcoholes, etc. La diferencia principal entre los combustibles fósiles y la biomasa es que los primeros no pueden ser producidos por el hombre, que sólo puede actuar como recolector, mientras que idealmente la biomasa es cultivable. Desde algunos ámbitos se discute su uso por criterios de sostenibilidad y sobre todo de capacidad de carga, resultando que no habría espacio suficiente en la Tierra como para hacerlo, y que la madera, por ejemplo, es “cosechadora lectada “de manera análoga a como se hace con los combustibles fósiles, produciendo graves problemas ambientales debido a la desaparición masiva de árboles y bosques.

Tipos de biomasa utilizados como fuente de energía

Los principales tipos de biomasa utilizados son:

tipo de biomasa

  • Biomasa forestal o leñosa: es material leñosa de origen forestal o de cultivos leñosos. Tradicionalmente ha sido una de las primeras fuentes de energía térmica utilizadas por el hombre en forma de leña. La leña, material primario, puede utilizarse directamente o someterse a procesos industriales para obtener combustible en otras formas, como son la astilla forestal, el pellet o las briquetas. La biomasa forestal se destina sobre todo a la obtención de energía térmica por combustión, si bien también se puede utilizar en centrales termoeléctricas para generar electricidad.
  • Productos o subproductos agrícolas: pueden ser cultivos destinados a su utilización como combustible, o subproductos de otros cultivos, como la cáscara de almendra y otros frutos secos, o orujo de oliva.
  • Biocarburantes: son carburantes líquidos destilados a partir de material vegetal, normalmente proveniente de cultivos agrícolas, para diferentes procesos industriales. Hay dos clases de biocarburantes: el bioetanol y el biodiesel.
  • Biogás: es un gas combustible obtenido por digestión anaerobia de materia orgánica. Esta materia orgánica puede provenir de vegetales (como cultivos destinados a este fin), residuos animales (como estiércol o purines) o residuos industriales orgánicos El gas obtenido de la digestión puede utilizarse para la obtención de energía térmica por combustión o , indirectamente, para la generación de electricidad. También puede obtenerse biogás para la metanización de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos.
  • Incineración de residuos urbanos o industriales: consiste en la valoración energética de los residuos sólidos urbanos, mediante su incineración, consistente en la combustión controlada de la fracción que no se ha podido reciclar de las basuras domésticas. La energía recuperada se puede aprovechar para generar electricidad que se inyecta a la red eléctrica, o para generar vapor que puede ser vendido a industrias cercanas.

Utilización de la energía proveniente de biomasa

Desde algunos ámbitos se ha criticado la inclusión de la energía proveniente de la biomasa como una fuente renovable. Las principales objeciones a su utilización son:

Emisiones atmosféricas: su combustión, al igual que la de los combustibles fósiles y al contrario que los combustibles nucleares, emite CO 2 a la atmósfera, que es un contaminante atmosférico considerado uno de los mayores gases de efecto invernadero; por ello, como los combustibles fósiles, sería necesario utilizar filtros y realizar la combustión a temperaturas superiores a los 900 ° C. Según un documento de la Unión Europea filtrado en febrero de 2012, los biocombustibles a base de aceite de palma, de soja y de colza emiten más CO2 (dióxido de carbono) a la atmósfera que la gasolina convencional. Por ejemplo , el aceite de palma emite 105 gramos de CO2e / M J mientras que la gasolina emite 87 gramos CO2e / MJ, es decir que las emisiones de este biocombustible son un 20% superiores a las de la gasolina (petróleo). El de soja emite 103 gramos CO2e / MJ, [8] el de colza 95 gramos CO2e / MJ [8] y el de girasol es cercano al de la gasolina, de 86 gramos CO2e / MJ.

utilización de la biomasa

Impacto ambiental, económico y social: entidades como Greenpeace y Amigos de la Tierra añaden que su producción, además de contribuir al cambio climático, aumenta la deforestación, la degradación de las turberas y las disputas sobre los derechos de la tierra.  Los inconvenientes sociales incluyen los usos intensivos de tierras (lo que también hace que sean menos eficientes) y, por efecto de la oferta y la demanda (disminuye la oferta de alimentos básicos, quemados para uso combustible) entre otras, el aumento del hambre en el segundo y tercer mundo, y del precio de los alimentos en el primer mundo. Estas organizaciones denuncian públicamente que a pesar de estos datos la Unión Europea sigan subvencionando y considerando sostenibles y renovables estas fuentes de energía, que según los criterios económicos, sociales y medioambientales, con los datos de la misma UE y comparando con una fuente claramente considerada no sostenible ni renovable (la gasolina) no lo son. Amigos de la Tierra y ActionAid afirman que estos biocombustibles costarán a los europeos unos 126.000 € hasta 2020.

Capacidad de carga: según algunos autores, para sustituir los combustibles fósiles exclusivamente con combustibles provenientes de biomasa la superficie destinada a cultivos o ganadería deberían ser demasiado grandes. Si se dedicara toda la superficie de la Tierra a cultivar biomasa (prescindiendo de los cultivos con fines alimentarios y médicos, en los bosques, en el espacio para ciudades, etc.) no obtendría ni una sexta parte de la biomasa necesaria para sustituir energía procedente del petróleo. Además, el ciclo de regeneración (nacimiento, crecimiento y maduración) de los cultivos sería demasiado lento, respecto a la velocidad de consumo, lo que dejaría la humanidad sin energía hasta la cosecha. Estos autores consideran la biomasa una fuente de energía no viable en grandes cantidades ni por sí misma (sí podría serlo en algunos casos muy particulares, siempre como energía de apoyo a otros, de su uso como reutilización de un subproducto de descontaminación o de tratamiento de residuos), no aceptable éticamente y anti- sostenible. Incluso a pequeña escala crearía problemas sociales importantes, como la subida del precio de alimentos básicos en el primer mundo, la especulación con las tierras del tercer mundo, contaminación de suelos y aguas que afectan a los ecosistemas y los alimentos, esclavitud de personas del tercer mundo por parte de las promotoras privadas de estos productos, aumento de muertes por hambre en los lugares donde se cultivan, etc. Además, los procedimientos para obtenerlos, en general, químicos industriales, pueden presentar otros inconvenientes adicionales, por ejemplo, una mala incineración, causada por una separación no suficientemente cuidadosa, puede resultar peligrosa, ya que produce emisión de sustancias tóxicas.

Desde esta óptica se defendería su utilización sólo cuando suponga una revalorización, es decir, que de una función o valor a un residuo o producto secundario de otro proceso industrial que de todos modos se debería tratar. En cambio, no se consideraría adecuado cultivar especialmente un producto, como por ejemplo caña de azúcar, o olivos para tener que producir más aceite de oliva de la cuenta para poder obtener las enormes cantidades de “residuo”, que se convertiría objetivo y para tanto producto principal, para hacer combustible.

En cambio, cuando se trata de materia resultante de un proceso de descontaminación ambiental y se utiliza de energía de apoyo, sin tener que ser forzosamente la principal sino una más, en un mix energético más amplio y variado, resulta interesante. Las provincias Catalanas funcionan muy bien la producción de biogás, que minimiza el volumen de basuras orgánicas a tirar a los vertederos, y, en Alicante, la producción de un líquido a base de alga, pionero en el mundo, que se hace para absorber parte del dióxido de carbono que genera una fábrica de cemento. Tanto uno como otro se pueden usar como combustible en una central térmica de gas natural o de fuel, respectivamente, ahorrando así una parte de los combustibles fósiles que hubiéramos usado de otro modo.

En el caso del biocombustible de alga, llamado comercialmente blue petroleum (petróleo azul) es evidente que, al ser quemado, emite también, como todos los combustibles excepto el nuclear, dióxido de carbono. Sin embargo, el balance resulta negativo, y por tanto interesante, para cada tonelada de dióxido de carbono que la cementera no emite al aire, luego un poco menos de la mitad se emite en la central térmica, lo que significa que el resto ya no será emitida a la atmósfera y así en reducimos las emisiones y contaminación.

Centrales térmicas con biomasa

central termica de biomasa

Una central térmica convencional puede producir energía eléctrica a partir de la combustión de biocombustibles. La tecnología más madura en este sentido es la combustión de biogás en una turbina de gas, obteniéndose un rendimiento energético del 32,95%. También es posible emplear biocarburantes producidos con cultivos energéticos (maíz, caña de azúcar , algas, etc.) en calderas de centrales térmicas que emplearían gasóleo o fuel. Actualmente se está potenciando la cogeneración que utiliza la quema de biomasa (por ejemplo en forma de astilla o pellet) para la producción de frío o calor y aprovecha la temperatura de los gases generados para producir electricidad. Combinando estos dos procesos se obtiene un rendimiento global mayor. Estas instalaciones pueden tener una dimensión menor que las centrales térmicas convencionales y ser útiles para generar climatización y energía para grandes edificios o pequeños barrios.

Written by Manel