Energía renovable: la biomasa

Cosechando energía de la biomasa

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Conceptos y definicionesBiomasa –también conocida como bioenergíao biocombustibles– es la fracción biodegrada-ble de los productos y residuos de la agricultu-ra, la forestación y sus industrias asociadas. El término también incluye la fracción orgánicade los desperdicios municipales e industriales.Dicha biomasa tiene carácter de energía reno-vable ya que su contenido energético procede,en última instancia, de la energía solar fijadapor los vegetales en el proceso fotosintético.Esta materia orgánica es renovable cuando seproduce a la misma velocidad de consumo,evitando la sobreexplotación de los recursosnaturales.

En contraposición, el carbón, el gas, el petró-leo y otros combustibles fósiles no se conside-ran biomasa, aunque deriven de material orgá-nico. Los millones de años necesarios para laformación de estos combustibles (acumulandocarbono) hacen que no puedan ser calificadoscomo renovables.

El ciclo del dióxido de carbonoCuando se combustiona, la biomasa libera CO2

a la atmósfera, el mismo CO2 que absorbió deesta última durante su crecimiento (en el casode la materia orgánica vegetal) o que absorbie-ron las plantas ingeridas (si se trata de materiaorgánica animal). Cuando se consume de unamanera sostenible, el ciclo se cierra y el nivelde CO2 a la atmósfera se mantiene constante,de forma que su utilización no contribuye agenerar el cambio climático.

Y no sólo eso. Su consumo evita el de los com-bustibles fósiles que sí generan emisiones cau-santes del recalentamiento del planeta. Ade-más, elimina residuos ayudando a disminuir elriesgo de incendio y trata líquidos residualesque son fuente de contaminación del subsueloy de aguas subterráneas.

En la fotosíntesis, las plantas captan y utili-zan la luz del sol para transformar la materiainorgánica (por ej, el CO2 y el agua) de sumedio en materia orgánica. En dicho proce-so, la energía solar se convierte en energíaquímica.

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Un ciclo limpiamente cerrado

La biomasa es creada mientras las plantas absorben CO2 durante su fase de crecimiento (1). Elhombre cultiva y usa la biomasa (por ej.) en forma de madera para fabricar muebles, construirviviendas, etc.(2) Eventualmente, la biomasa termina en basurales donde se descompone y libe-ra su CO2 (3). Las centrales de biomasa son una variación humana de este ciclo. En vez de dejarque se descomponga, la biomasa es quemada para generar energía para uso doméstico e indus-trial (4). La ventaja es que esta combustión libera el mismo volumen de CO2 que la descomposi-ción natural, sin alterar el equilibrio ambiental.

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Un poco de historiaDurante gran parte de la historia de la humani-dad y hasta la revolución industrial, la biomasaha servido para cubrir las necesidades de calore iluminación tanto en la vida cotidiana comoen las distintas industrias. Se utilizaba paracocinar, calefaccionar, hacer cerámica, produ-cir metales y, posteriormente, para alimentarlas máquinas de vapor. Estos nuevos usos–que progresivamente requerían una mayorcantidad de energía en un espacio cada vezmás reducido– promocionaron el uso del car-bón como combustible sustitutivo a mediadosdel siglo XVIII.

Desde ese momento se empezaron a utilizarfuentes energéticas con un mayor poder calorí-fico, y el uso de la biomasa declinó hasta míni-mos históricos. Actualmente sin embargo,según datos del Fondo de las Naciones Unidaspara la Alimentación y la Agricultura (FAO),“algunos países pobres obtienen el 90% de suenergía de la leña y otros biocombustibles”.

Los pellets son residuos procedentes de limpiezas forestales e industriasmadereras que son triturados, secados y prensados en forma de pequeñoscilindros. Son limpios, de fácil manejo, ocupan poco espacio y permiten laautoalimentación de las estufas que los utilizan.

La biomasa, una vieja aliada

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BioenergíaLa forma de transformar la biomasa en energíadepende, fundamentalmente, del tipo de bio-masa que se esté tratando y del destino que sequiera dar a esta energía. El sector bioenergéti-co está basado en tres modos de usar la ener-gía: para calefacción, para generación eléctricay para producción de biocombustibles.

Los sistemas comerciales para utilizar biomasaresidual seca se pueden clasificar en funciónde que estén basados en la combustión delrecurso (por ejemplo, en calderas para bioma-sa) o en su gasificación. Los sistemas comerciales para aprovechar labiomasa residual húmeda están basados en lapirólisis. Para ambos tipos de recursos, existenvarias tecnologías que posibilitan la obtenciónde biocarburantes.

El diagrama bajo estas líneas muestra las posi-bles transformaciones de la biomasa, desdelos materiales crudos hasta su uso final.

Los biocombustibles dejaronde ser una fantasía, para con-vertirse en una realidad.En Brasil, por ejemplo, millo-nes de vehículos se muevencon una mezcla de gasolina yalcohol, la cual se obtiene dela caña de azúcar o de la pul-pa de mandioca.

Co

mb

ust

ión

Transesterificación Biodiesel

Ethanol – ETBE

Hidrocarbonos

Gases de la Combustión

Pellets

Biogas

Hidrólisis – FermentaciónDestilación

Pirólisis – Hidrogenación

Fisher – Tropsh

Gasificación

Pelletización

Fermentación anaeróbica

Aceite vegetal

Azúcar y Almidón

Lignocelulosa

Biomasa húmeda

Biocombustiblespara transporte

Bioelectricidad(produccióncentralizada

o descentralizada)

Biocalefacción

(para uso individual,municipal o industrial)

Mat

eria

les

cru

do

s

Uso

fin

al

Tipos de biomasa

Biomasa natural: Se produce de formaespontánea en la naturaleza, sin interven-ción humana. Por ejemplo, las podasnaturales de los bosques.Biomasa residual seca: Procede de recur-sos generados en las actividades agrícolasy forestales, así como en las industriasagroalimentaria y maderera (ej: aserrín).Biomasa residual húmeda: Procede devertidos biodegradables formados poraguas residuales urbanas e industriales ytambién de los residuos ganaderos (elguano, por ejemplo).Cultivos energéticos: Su única finalidad esproducir biomasa transformable en com-bustible. Incluye los cereales, oleaginosas,remolacha y los cultivos lignocelulósicos.

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¿Cómo es una central de biomasa?

Una central de biomasa se ocupa de obtenerenergía eléctrica mediante diferentes procesosde transformación de la materia orgánica.Básicamente el funcionamiento de una centrales el siguiente:1) La biomasa recogida se quema en calderas.2) El calor de esta combustión se usa para her-vir agua y obtener vapor. Los gases se evacúanpor conductos y chimeneas.3) El vapor mueve una turbina conectada a ungenerador (al igual que en las centrales tradi-cionales).4) El generador convierte la energía mecánicaen energía eléctrica.5) El voltaje de la electricidad generada se ele-va para su distribución a través de la red.

Silos de combustible

Condensador de aire

Cuartode turbinas

Depósito

Chimenea

Purificador de gasesde combustión

Cuartode calderas

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Apuestas al futuro

Potencial bioenergéticoActualmente, la biomasa realiza el mayor apor-te energético de todas las energías alternati-vas. Como la bioenergía puede ser implemen-tada a pequeña, mediana y gran escala, esaplicable a una amplia variedad de recursos ymodelos de procesamiento/utilización.

Sin embargo, es necesaria una mayor cantidadde biocombustible que de combustible fósilpara conseguir la misma cantidad de energía,lo que hace necesario mayor espacio para sualmacenamiento. Además, el rendimiento delas calderas de biomasa es inferior al de lasque utilizan combustibles fósiles, y sus siste-mas de alimentación y eliminación de cenizasson más complejos.

A pesar de estos aspectos desfavorables, latecnología aplicada a la biomasa está sufrien-do un gran desarrollo y se concentra en incre-mentar el rendimiento energético y la producti-vidad de este recurso.

El futuro de la biomasaTanto Argentina como Brasil cuentan con eldesarrollo total de la tecnología y fabricaciónde calderas y generadores de vapor para pro-ducir energía eléctrica a partir de residuosforestales. De aplicar esta tecnología se produ-ciría una gran cantidad de energía que supera-ría al consumo de los propios aserraderos y elresto se entregaría a la red. Dicha implementa-ción es importante debido a que muchas zonasforestoindustriales se encuentran alejadas delos centros urbanos y no cuentan con un ade-cuado suministro de energía.

La utilización de biomasa como fuente de ener-gía puede contribuir a sustituir la utilización delos combustibles fósiles, lo que daría mayorseguridad energética nacional con una diversi-ficación más amplia de las fuentes de energía.Y además, al ser una fuente de energía renova-ble puede ayudar a mitigar el cambio climáti-co, siempre y cuando se produzca de manerasostenible.

Se necesitan aproximadamente 3 kgde biomasa para obtener la mismacantidad de energía que nos propor-ciona un litro de gasolina

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