“LA BIOMASA COMO UNA FUENTE DE ENERGÍA RENOVABLE …
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Ing. Orlando Aguilar 1 ING. ORLANDO AGUILAR Profesor FIM / UTP Consultor en Mediciones Ambientales y Fuentes Renovables de Energía. “LA BIOMASA COMO UNA FUENTE DE ENERGÍA RENOVABLE EN CENTROAMERICA”
“LA BIOMASA COMO UNA FUENTE DE ENERGÍA RENOVABLE …
Presentación de PowerPointConsultor en Mediciones Ambientales y
Fuentes Renovables de Energía.
“LA BIOMASA COMO UNA FUENTE DE ENERGÍA
RENOVABLE EN CENTROAMERICA”
Introducción Biomasa
Tipos de biomasa Procesos de conversión aplicados a la biomasa para
su
aprovechamiento Abono Orgánico Biodigestión
Biogás y biodigestores Barreras al desarrollo de la Biomasa como
Fuente de Energía en
Centroamerica. Conclusiones
INTRODUCCIÓN
La energía del sol es utilizada por las plantas para sintetizar la
materia orgánica mediante el proceso de fotosíntesis. Esta materia
orgánica es incorporada y transformada por el reino animal,
incluido el hombre, quien además, la transforma para obtener bienes
de consumo. Todo este proceso da lugar a elementos utilizables
directamente, y a residuos o subproductos que tienen la posibilidad
de encontrar aplicación en el campo energético.
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INTRODUCCIÓN (CONT.)
La mayoría de los residuos animales y/o vegetales, cuando no son
aprovechados como alimento animal o desde el punto de vista
energético, pasan a ser un problema para el hombre y su entorno, ya
que se constituyen en criaderos de roedores, insectos y
microorganismos patógenos, además de la generación de olores
desagradables y vertidos líquidos que poseen alta potencialidad
como agentes contaminantes del suelo, del aire y de las fuentes
naturales de agua, por lo tanto, es una prioridad y un deber moral,
tratar los desechos que generamos.
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INTRODUCCIÓN (CONT.)
Para la región de América Central, las tecnologías de energía
renovable a pequeña escala representan una alternativa económica y
ambiental factible para la provisión de energía a comunidades
rurales, ya sea por medio de sistemas aislados o por proyectos
conectados a la red eléctrica. La región cuenta con suficientes
recursos para desarrollar sistemas hidráulicos, solares, eólicos y
biomásicos.
El potencial energético de los residuos biomásicos es amplio,
podemos mencionar la generación de gas de cocina, la generación de
energía eléctrica y la producción de fertilizantes orgánicos, entre
otros.
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BIOMASA
DEFINICIÓN: Por biomasa se entiende a toda la materia de
origen
biológico, esto es, materia orgánica renovable de origen animal o
vegetal, o procedente de la transformación natural o artificial de
éstas, que pueden ser convertidos en energía; como los desechos
provenientes de la agricultura (residuos de maíz, café, arroz, caña
de azucar), del aserradero (podas, ramas, aserrín, cortezas) y de
los residuos urbanos (aguas negras, basura orgánica y otros).
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¿ BIOMASA = ENERGÍA ? Se considera que la biomasa es una
fuente
renovable de energía porque su valor proviene del Sol. A través del
proceso de fotosíntesis, la clorofila de las plantas captura su
energía, y convierte el CO2 del aire y el H2O del suelo en
carbohidratos, para formar su materia orgánica. Cuando estos
carbohidratos se queman, regresan a su forma de dióxido de carbono
y agua, liberando la energía que contienen. De esta forma, la
biomasa funciona como una especie de batería que almacena la
energía solar.
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o Sólidos biodegradables o Lodos biodegradables
Cultivos Energéticos
BIOMASA NATURAL
Se produce en ecosistemas naturales Es una de las principales
fuentes energéticas en los países subdesarrollados Su explotación
intensiva no es compatible con la protección del ambiente.
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BIOMASA RESIDUAL RESIDUOS FORESTALES: Estos residuos son una
importante fuente de
biomasa que actualmente es poco explotada en el área
centroamericana. Se considera que de cada árbol extraído para la
producción maderera, sólo se aprovecha comercialmente un 20%. Se
estima que un 40% es dejado en el campo, en las ramas y raíces, y
otro 40%, en el proceso de aserrío, en forma de astillas, corteza y
aserrín.
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BIOMASA RESIDUAL
RESIDUOS AGROPECUARIOS: La agricultura y la cría de animales,
generan cantidades
considerables de desechos; ejemplos comunes son cascarillas de
arroz, de café, bagazo de la caña de azúcar, pulpa de frutas y
vegetales, así como estiercol de animales. Aunque es necesario
reciclar un porcentaje de la biomasa vegetal para proteger el suelo
de la erosión y mantener el nivel de nutrientes orgánicos, una
cantidad importante puede ser recolectada para la producción de
energía.
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RESIDUOS INDUSTRIALES: La industria alimenticia genera una gran
cantidad de
residuos y subproductos, que pueden ser usados como fuentes de
energía, los provenientes de todo tipo de carnes (avícola, vacuna,
porcina) y vegetales (cáscaras, pulpa) cuyo tratamiento como
desechos representan un costo considerable para la industria. Estos
residuos son sólidos y líquidos con un alto contenido de azúcares y
carbohidratos, los cuales pueden ser convertidos en combustibles
gaseosos.
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BIOMASA RESIDUAL RESIDUOS URBANOS: Los centros urbanos generan una
gran cantidad de
biomasa como lo son: residuos alimenticios, papel, cartón, madera y
aguas negras. La mayoría de los países centroamericanos carecen de
adecuados sistemas para su procesamiento, lo cual genera grandes
problemas de contaminación de suelos y cuencas; sobre todo por la
inadecuada disposición de la basura.
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CULTIVOS ENERGÉTICOS
Son grandes plantaciones de árboles o plantas de rápido
crecimiento, cultivadas con el fin específico de producir energía.
Usualmente, se cultivan en tierras de bajo valor productivo. Su
principal limitante es que se requieren grandes extensiones de
tierra para lograr una producción de energía rentable.
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PROCESOS DE CONVERSIÓN APLICADOS A LA BIOMASA PARA SU
APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO
Conversión termo-química
Conversión bio-química
I. FÍSICOS: Alteración mecánica de las características físicas del
material.
II. TERMO-QUÍMICOS: Descomposición térmica de la biomasa.
III. BIO-QUÍMICOS: Descomposición bioquímica de la biomasa por el
desarrollo de microorganismos.
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PROCESOS FÍSICOS APLICADOS A LA BIOMASA
Trituración / Molienda Consiste en el picado o molienda de la
biomasa,
principalmente forestal y agrícola, con el objeto de facilitar su
manejo y transporte. Densificación
Consiste en compactar la biomasa en “pellets” y/o “briquetas”, para
aumentar su valor energético por unidad de volumen.
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Fotos-Pellets-Briquetas.doc
PROCESOS TERMO-QUÍMICOS APLICADOS A LA BIOMASA
Pirólisis: Se obtiene carbón vegetal. En este proceso se quema la
biomasa con una disponibilidad restringida de oxígeno, lo cual
impide que la combustión sea completa. Gasificación: Se obtiene un
gas combustible. Se utiliza una mayor proporción de oxígeno a
mayores temperaturas, con el objeto de optimizar la producción del
“gas pobre”, constituido por monóxido de carbono, hidrógeno y
metano. Este se puede utilizar para generar calor y electricidad,
mediante motores diesel. El valor calorífico del gas depende de la
biomasa utilizada, por ejemplo madera, cascarilla de arroz, cáscara
de coco.
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Fermentación • Alcoholes • Combustibles líquidos
Biodigestión aerobia • Abono orgánico
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ABONO ORGÁNICO DEFINICIÓN: "Es la recuperación de materia orgánica
de los
residuos biodegradables para su transformación en fertilizante
agrícola".
Esto se logra compostando dichos restos, imitando el proceso de
fermentación que normalmente ocurre en el suelo de un bosque, pero
de forma acelerada, intensificada y dirigida. El abono resultante
contiene nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio, calcio, hierro y
otros nutrientes necesarios para las plantas.
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VENTAJAS DEL ABONO ORGÁNICO
Disminuye el volumen de desperdicios. Evita la propagación de un
problema sanitario por acumulación de residuos. Se cambia un foco
contaminante por tierra fértil. Se puede percibir un beneficio
económico.
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Biodigestión Anaerobia es una técnica de fermentación en ausencia
de oxígeno libre, ocasionada por el crecimiento y desarrollo de
grupos de microorganismos especializados, cuya finalidad es
producir biogás a partir de desechos orgánicos biodegradables,
transformándolos en residuos con propiedades físico-químicas
diferentes a las iniciales y de excelentes propiedades
fertilizantes.
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VENTAJAS DEL USO DE LOS BIODIGESTORES
Disminuye la carga contaminante del entorno. Mejora la capacidad
fertilizante del estiércol. Todos los nutrientes tales como
nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio así como los elementos
menores son conservados en el efluente. El material a la salida es
mucho menos oloroso que a la entrada. Control de patógenos. Genera
gas combustible para diversos usos.
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OPORTUNIDADES EN AMÉRICA CENTRAL
Combustión Directa Digestión Anaerobia Co-generación en ingenios
azucareros Generación de energía a través de desechos de:
Beneficios de café Desechos de aserraderos Desechos de molino de
arroz
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OPORTUNIDADES EN AMÉRICA CENTRAL
ENERGÉTICOS, EN CENTRO AMÉRICA
ENERGÍA
Información: La pequeña y mediana industria comunmente carece de la
información que les permita valorar debidamente el valor agregado
que pueden reportar con el aprovechamiento energético de los
residuos. La falta de conocimiento provoca la mala apreciación de
las inversiones y la tasa de retorno, por lo que no se tiene una
idea adecuada de la rentabilidad de los proyectos de recuperación
energética de los desechos.
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ENERGÍA
Financieras: Al no existir programas financieros en la banca que
soporten las inversiones en este tipo de proyectos, los productores
están obligados a financiarlos con su propia caja o a partir de
endeudamiento bajo las tasas de interés normales del mercado. Esta
situación hace disminuir la tasa de retorno y por ende, la
factibilidad económica.
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ENERGÍA
Políticas: En general, no existen programas de gobierno enfocados
al fortalecimiento de las tecnologías, ni incentivos para la
generación de energía o la sustitución de combustibles fósiles. En
toda el área, el aumento en las tarifas eléctricas y el costo de
los combustibles tenderán a favorer el desarrollo de la biomasa,
como una vía para la reducción de las facturas por insumos
energéticos.
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ENERGÍA
Institucional: No existe en nuestros países la capacidad y el
soporte técnicos formales para el desarrollo y aplicación de estas
tecnologías. Algunas empresas vinculadas con capitales extranjeros
han realizado acciones en algunos campos, como la digestión
anaeróbia, pero no se cuenta con suficientes empresas formales
centroamericanas que ofrezcan equipo y soporte técnico.
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CONCLUSIONES
La biomasa es una fuente renovable de energía útil y abundante en
Panamá y Centroamerica; La conversión de los residuos forestales,
agropecuarios y urbanos para la generación de energía reduce
significativamente los problemas ambientales que trae el manejo de
estos desechos;
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CONCLUSIONES
La biomasa es un recurso local que no está sujeto a las
fluctuaciones de precios de las importaciones de combustibles
fósiles; La producción y utilización de biogás reduce el consumo de
leña y produce beneficios micro-económicos a través de la potencial
sustitución de combustibles fósiles y fertilizantes químicos;
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“LA BIOMASA COMO UNA FUENTE DE ENERGÍA RENOVABLE EN
CENTROAMERICA”
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
BIOMASA RESIDUAL
BIOMASA RESIDUAL
CULTIVOS ENERGÉTICOS
PROCESOS DE CONVERSIÓN APLICADOS A LA BIOMASA PARA SU
APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO
PROCESOS DE CONVERSIÓN APLICADOS A LA BIOMASA
PROCESOS FÍSICOS APLICADOS A LA BIOMASA
PRODUCTOS DE BIOMASA BAJO PROCESOS FÍSICOS
PROCESOS TERMO-QUÍMICOS APLICADOS A LA BIOMASA
PROCESOS BIO-QUÍMICOS APLICADOS A LA BIOMASA
ABONO ORGÁNICO
OPORTUNIDADES EN AMÉRICA CENTRAL
OPORTUNIDADES EN AMÉRICA CENTRAL
EJEMPLOS DE UTILIZACIÓN DE LA BIOMASA, CON FINES ENERGÉTICOS, EN
CENTRO AMÉRICA
BARRERAS AL DESARROLLO DE LA BIOMASA COMO FUENTE DE ENERGÍA
BARRERAS AL DESARROLLO DE LA BIOMASA COMO FUENTE DE ENERGÍA
BARRERAS AL DESARROLLO DE LA BIOMASA COMO FUENTE DE ENERGÍA
BARRERAS AL DESARROLLO DE LA BIOMASA COMO FUENTE DE ENERGÍA
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES