Biomasa y materia viva son la misma cosa. Cuando nos referimos a ella como fuente de energía de lo que hablamos es del conjunto de la materia orgánica, tanto de






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ENERGÍA BIOMASA


  • La biomasa

Biomasa y materia viva son la misma cosa. Cuando nos referimos a ella como fuente de energía de lo que hablamos es del conjunto de la materia orgánica, tanto de origen animal como vegetal, que puede ser utilizada con fines energéticos. La biomasa es una fuente de energía renovable, de hecho es la fuente de energía renovable que más aporta en la actualidad a las necesidades de la humanidad. La energía de la biomasa proviene del Sol a través del proceso de la fotosíntesis. Ésta es el proceso por el cual las células vegetales son capaces de formar sustancias orgánicas a partir del CO2 presente en el aire y de otras sustancias simples, aprovechando para llevar a cabo el proceso la energía procedente del Sol. De las sustancias formadas, que llamamos carbohidratos, se puede extraer energía bien quemándolas directamente, bien convirtiéndolas en un líquido combustible como el alcohol o el aceite, o incluso transformándolas en gas.http://www.definicionabc.com/wp-content/uploads/biomasa.gif


  • Tipos de biomasa


La biomasa que podremos usar como fuente de energía se encuentra, principalmente, de dos formas: como cultivos con un aprovechamiento claramente orientado a la producción de energía o como un residuo de los trabajos forestales y agrícolas, o de sus industrias asociadas.


  • Cultivos energéticos


Las plantas que se cultivan con el fin de convertirlas en energía se llaman cultivos energéticos y como hay tantas plantas distintas pueden ser de tantas formas como uno se pueda imaginar. En la práctica, los cultivos energéticos se adaptan al clima y al suelo de cada lugar y así en lugares como los países nórdicos hay bosques orientados a producir madera que se quema en centrales eléctricas, mientras que en nuestras latitudes los cultivos energéticos se orientan a plantas herbáceas. Así, por ejemplo, cereales y oleaginosas como la colza son cultivados de forma expresa con el objetivo de producir, respectivamente, alcohol o aceite, que tras un tratamiento podrán ser empleados en motores de automóviles.http://www.miliarium.com/bibliografia/monografias/biocombustibles/fototrigo.jpg



  • Biomasa de los residuos


La mayoría de las plantas tienen un fin que no es el energético como por ejemplo alimentar el ganado o producir madera para los muebles. Pero de todos esos procesos siempre se genera un residuo que sí tiene un aprovechamiento energético. https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcs6inqkt4jvfp6wzguqcvvd20rdaipnh4-gnoaqc1f4xabfxvb5u9cyqlrw
> Residuos forestales: los residuos del aprovechamiento de nuestros bosques son una fuente muy importante de recursos de biomasa. Entre ellos se encuentran restos de las podas, serrín, virutas, recortes y cortezas, que se generan tanto en el campo como en las industrias donde se aprovecha la madera, que son las principales consumidoras de este recurso con fines energéticos.
> Residuos agrícolas: son de muchos tipos, desde las podas de olivos, vides y frutales hasta los residuos de cultivos herbáceos, como la paja de cereales. Parte de estos residuos se queda en el campo, para recuperar los nutrientes de la tierra, pero otra parte puede ser usada como combustible.

Igual que en el caso anterior, dentro de este grupo se incluyen los residuos que se generan en las industrias que tratan los productos agrícolas, como el orujillo en el caso de la producción de aceite de oliva o las cáscaras de almendra en el caso de las industrias de frutos secos.

Un caso particular dentro de este apartado lo constituyen los residuos de las granjas de animales, de los cuales puede extraerse el llamado biogás.


  • Tratamiento de la Biomasa


El tratamiento de la biomasa significa someterla a diferentes procesos que, en función del producto que queramos obtener, pueden ser:


  • Procesos físicos


>Compactación o reducción del volumen para su tratamiento directo como combustible.

>Secado para realizar posteriormente un tratamiento térmico.


  • Procesos termoquímico


>Combustión directa de la biomasa con aire: al quemar la biomasa se obtiene calor para producir vaporque mueva una turbina que arrastra un alternador que produce electricidad.

>Pirolisis, que consiste en un calentamiento sin la presencia de oxigeno.


  • Procesos bioquímicos

Ciertos microorganismos actúan sobre la biomasa transformándolos
>Fermentación alcoholica (aerobia), el proceso de transformación de glucosa en etanol por la acción de microorganismos.

>Fermentación anaerobia, que consiste en fermentar en ausencia de oxigeno y durante largo tiempo la biomasa


  • Procesos químicos


>Transformación de acidos grasos, que consiste en transformar aceites vegetales y grasas animales en una mezcla de hidrocarburos mediante procesos químicos no biológicos.


  • Formas que tenemos de aprovechar la biomasa




  • La combustión: generando calor y electricidad




Quemar la biomasa para obtener calor con el que abastecer directamente las necesidades de una industria o de viviendas, o bien producir electricidad en una central térmica es la forma más habitual de obtener energía a partir de la biomasa.

Pero hay más.
http://www.inverter-china.com/blog-es/upload/biogas.gif


  • Digestión anaerobia: el biogás

La digestión anaerobia es el proceso natural de descomposición de la materia orgánica en ausencia de aire a través de bacterias.

Uno de los subproductos de ese proceso nat ural es el llamado biogás, que es una mezcla de gases en los que aparece el metano junto con otros incombustibles como el CO2 y que como consecuencia tiene un poder calorífico menor que el gas natural. Aunque sea un gas más pobre que el que utilizamos de forma habitual, tiene a su favor que se genera a partir de un residuo, que es tratado de esta forma, y que se puede producir de forma local y próxima al consumo



  • Biocombustibles líquidos


Los biocombustibles líquidos se emplean en los motores de vehículos, dentro del sector del transporte, e incluyen tanto al biodiesel como al bioetanol. La inclusión del prefijo “bio-” delante de las palabras diesel o alcohol no indica otra cosa que el origen biológico de la materia prima empleada en su elaboración. Y hablando de materias primas, las que se usan para producir el biodiesel son los aceites, bien puros (girasol, colza o soja, por ejemplo) o bien usados (los llamadoshttp://unidades.climantica.org/resources/1208/imagen-19.png

aceites de fritura). Estos se someten a una transformación química para obtener el biodiesel, que luego es utilizado en los vehículos en sustitución del gasoil. Por su parte, el bioetanol se produce a partir de plantas que contienen gran cantidad de azúcar, como la remolacha azucarera o la caña de azúcar, o almidón, como los cereales, y se emplea como sustituto de la gasolina. Como se puede ver, un buen número de productos agrícolas que asociamos a la alimentación tienen también una aplicación energética y su uso es bastante más común de lo que suponemos. Así, cada vez es más frecuente encontrar puntos de venta de mezclas de biodiesel con gasoil al tiempo que, poco a poco se extiende el uso de bioetanol mezclado con la gasolina, bien puro o bien como aditivo.


  • Beneficios




  • Beneficios medioambientales

Si normalmente a los sistemas de producción de energías renovables se les otorga un beneficio claro, la disminución de la carga contaminante provocada por los combustibles fósiles, en el caso de la biomasa existen otros beneficios como propiciar el desarrollo rural y proporcionar el tratamiento adecuado de residuos, en algunos casos contaminantes, o gestionar los residuos procedentes de podas y limpiezas de bosques limitando la propagación de incendios. El aprovechamiento de la masa forestal residual como combustible para calderas de biomasa es una de las soluciones para facilitar el saneamiento de los bosques. En este último caso podrían incluirse los rastrojos y podas agrícolas, cuya quema tradicional en el campo conlleva un riesgo añadido de incendios, y que pueden encontrar un nuevo mercado en la producción de energía.
Otro aspecto a tener en cuenta es la posible reforestación de tierras agrícolas o forestación con cultivos energéticos, herbáceos o leñosos, con destino a la producción de biomasa, que aumentarían la retención de agua y la disminución de la degradación y erosión del suelo. Respecto a las aplicaciones energéticas, las calderas modernas de biomasa no producen humos como las antiguas chimeneas de leña, y sus emisiones son comparables a los sistemas modernos de gasóleo C y gas. La composición de estas emisiones es básicamente parte del CO2 captado por la planta origen de la biomasa y agua, con una baja presencia de compuestos de nitrógeno y con bajas o nulas cantidades de azufre, uno de los grandes problemas de otros combustibles. La mayor ventaja es el balance neutro de las emisiones de CO2, al cerrar el ciclo del carbono que comenzaron las plantas al absorberlo durante su crecimiento, ya que este CO2 sólo proviene de la atmósfera en la que vivimos y necesita ser absorbido continuamente por las plantas si se desea mantener en funcionamiento la producción energética con biomasa. Según datos del PER, en el año 2010, con un incremento de la potencia eléctrica con biomasa de 1.695 MW y un incremento en la energía primaria procedente de biomasa térmica de 582,5 ktep, las emisiones evitadas de CO2 superarían los nueve millones de toneladas. Por otro lado, todas las nuevas plantas cuya actividad principal sea el aprovechamiento energético o la manipulación y transformación de la biomasa deben presentar un estudio de impacto ambiental en el que, entre otras cuestiones, se constate las características del entorno en el que se va a ubicar, el análisis del proyecto, la previsión de las alteraciones y las medidas correctoras, los impactos residuales y el plan de vigilancia.



  • Beneficios socioeconómicos


A lo largo de la Historia de la Humanidad, la aparición de los núcleos rurales, en primer lugar, y posteriormente de las grandes urbes ha estado asociada a las actividades productivas y mercantiles de las distintas regiones. Cuanto mayor fuera esta actividad, mayor sería el núcleo de población. De forma inversa, durante estos últimos años la mejora de las técnicas de producción en el sector agroforestal ha disminuido las necesidades de una población estable, cercana a las áreas de producción. La disminución de los precios de muchos productos rurales ha provocado un descenso en los ingresos de este sector, quedando en muchos casos como empleo marginal.
El fomento de la producción de biomasa para uso energético permite el desarrollo de una nueva actividad en las áreas rurales, sobre la base de un mercado con una demanda continua y sin fluctuaciones, que genera puestos de trabajo estables, bien remunerados y supone una nueva fuente de ingresos para las industrias locales. De acuerdo con lo expuesto por el Comité de las Regiones en su dictamen sobre el Libro Blanco de las Energías Renovables, a igual potencia instalada se crean hasta cinco veces más puestos de trabajo con energías renovables que con combustibles convencionales.
Esta oferta de empleo permite fijar la población en los núcleos rurales evitando algunos de los problemas sociales derivados de la migración hacia las grandes ciudades, como son el abandono de las actividades del mundo rural, el abandono de nuestros pueblos y la aparición de zonas marginales y desempleo en las grandes ciudades.

El aumento de ingresos de las industrias locales y el aumento de la población dan lugar a la aparición de nuevas infraestructuras y servicios en áreas rurales, como son las carreteras, los centros hospitalarios y educativos, y los servicios a la población en general. Esta sinergia aumenta aún más el empleo y la calidad de vida en los núcleos rurales.


  • Problemática




  • Ambiental



En general, para los diferentes tipos de biomasa, en los distintos procesos en que se trabaja con ella, y para los diversos tipos de contaminantes que produce el uso de la misma, el principal problema para conseguir que aquélla no sea contaminante es la falta de control de su uso, debido a que en la mayoría de los casos es utilizada en pequeñas instalaciones, lo que dificulta la reducción y el control de las emisiones, mientras que en las grandes, la adopción de medidas e implantación de sistemas de limpieza es norma habitual. En los diferentes procesos de transformación de la biomasa en otras sustancias combustibles, también se producen sustancias contaminantes que se vierten al medioambiente. Entre ellas, destacan las partículas, el dióxido y monóxido de carbono, los compuestos de azufre, los óxidos de nitrógeno y los residuos sólidos y líquidos. El riesgo de la biomasa es que, en numerosas ocasiones, se realiza un uso incontrolado como fuente de energía, ya que existen muchos equipos de combustión de pequeño tamaño para uso doméstico que no incorporan sistemas de retención de partículas. Según esto, el uso de la biomasa como combustible no hace aumentar el contenido de dióxido de carbono de la atmósfera y, por lo tanto, no atribuye el efecto invernadero. La realidad es que, si el ritmo en dicho uso se hace muy alto, y es superior al ritmo de producción de la biomasa, aumentará la cantidad de dicho compuesto en el aire. En la combustión de la biomasa, se obtienen cenizas como productos sólidos. La retención, extracción y tratamiento de estas sustancias puede contaminar el agua y el suelo debido a la presencia de sustancias tóxicas entre los compuestos que constituyen las cenizas, como son el plomo o el cadmio, siendo necesario un control exhaustivo en las diferentes etapas que constituyen el tratamiento de éstas.


  • Económico


Sin embargo, los costes de inversión para instalaciones de biomasa son superiores a sus homólogos para instalaciones de combustibles convencionales.
Los costes debidos al suministro de la biomasa varían según la cantidad demandada, la distancia de transporte y los posibles tratamientos para mejorar su calidad, como el secado, el astillado o la peletización.
De eso añadiremos;

-Distancia de transporte

-Posibles tratamientos para mejorar la calidad

[Como el secado, astillado o paletización].

-Disponibilidad de combustible

-Estacionalidad

-Variación de precios, etc.
La construcción de plantas destinadas al aprovechamiento de las biomasas, es posible distinguir los efectos generados por la inversión realizada.
-Aproximadamente 860,5 millones de euros en total (Incluyendo operaciones en la planta y mantenimiento)

*Mantenimiento; 40,8 millones de euros anuales.
-Sin embargo, la demanda intermedia aporta 176,6 millones de euros anuales.


  • Referencias




  • Peña, Antonio. "La energía y la vida; bioenergetica", Biomasa, FCE, 1990, pags 98.




  • Mousdale, David M. "Introduction to biofuels". Energía de la Biomasa, Boca Raton, Florida, 2010, pags 419.

  • Rico, Javier. "Manual de Energías Renovables", Instituto para la Diversificación y ahorro de energía, Edic. Cinco días, 1996.




  • AENOR, Ediciones. "Biocombustibles sólidos: método para la determinación del poder calorifico". 2005







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