La biomasa

¿Qué es la biomasa?

Se entiende por biomasa todo tipo de materia orgánica cuyo origen esté próximo en el tiempo y sea debida a un proceso biológico. Se refiere tanto a sustancias de origen animal como vegetal, espontáneo o provocado (madera, residuos agrícolas, etc.) y que puede ser utilizada como fuente de energía. Tiene un carácter de energía renovableya que su contenido energético procede en última instancia de la energía solar fijada por los vegetales en el proceso fotosintético y acumulado en los enlaces de las moléculas orgánicas.

La biomasa es un recurso versátil, puede servir para producir electricidad, calor o carburante de transporte y puede almacenarse de forma sencilla y económica.

¿Qué tipos de biomasa existen?

• Biomasa natural: es la que se produce espontáneamente en la naturaleza sin ningún tipo de intervención humana. Los recursos generados en las podas naturales de un bosque constituyen un ejemplo de este tipo de biomasa.
• Biomasa residual seca: se incluyen en este grupo los subproductos sólidos no utilizados en las actividades agrícolas, en las forestales y en los procesos de las industrias agroalimentarias y de transformación de la madera y que, por tanto, son considerados residuos. También comprende los residuos de origen orgánico generados en los núcleos urbanos. Este es el grupo que en la actualidad presenta un mayor interés desde el punto de vista del aprovechamiento industrial. Algunos ejemplos son la cáscara de almendra o el serrín.
• Biomasa residual húmeda: son los vertidos denominados biodegradables: las aguas residuales urbanas e industriales y los residuos ganaderos.
• Cultivos energéticos: son cultivos realizados con la única finalidad de producir biomasa transformable en combustible. Como ejemplos podemos citar el cardo o el girasol.

¿Qué tipos de combustibles se pueden obtener?

• Biocombustibles sólidos

Los más importantes son los de tipo primario, constituidos por materia lignocelulósica procedentes del sector agrícola o forestal. La paja y los restos de poda de vid, olivo y frutales, la leña, las cortezas y los restos de poda de masas forestales son materias típicas para la elaboración de combustibles sólidos.

Todos estos materiales tienen que someterse a una serie de procesos y tratamientos para su uso como combustible sólido:

1. 1. Homogeneización y reducción del tamaño de la biomasa mediante astillado, triturado, molienda, cribado, tamizado o disgregación.
   2. Reducción de la humedad mediante secado natural o forzado. Es la fase más costosa.
   3. Densificación o compactación. Se consigue reducir el coste de transporte y almacenaje.
   4. Eliminación de componentes no deseados. Consiste en eliminar residuos extraños como metales, plásticos, piedras, etc.

Las formas más generalizadas de utilización de este tipo de combustibles son:

-Las astillas constituyen un material muy adecuado y frecuente.

-El carbón vegetal se obtiene por combustión lenta y parcial de la biomasa leñosa con un cierto contenido de humedad, proceso llamado pirólisis. Como resultado se obtienen también un conjunto de aceites pesados y otros productos que se agrupan bajo la denominación de breas.

-Las briquetas están conformadas por la compactación de astillas y residuos de madera o, en ocasiones, de cualquier tipo de biomasa residual como papel, cartón, restos de tableros de fibras, parafinas, etc. Son macizas con una geometría variable, generalmente cilindros de 50-130 mm de longitud y 5-30 mm de diámetro.

-En cuanto a los pelets, se trata de un combustible de madera virgen seca prensada en pequeños cilindros, generalmente sin aditivos, con dimensiones entre 6 y 12 mm de diámetro y de 10 a 30 mm de longitud.

Estos combustibles sólidos se emplean para producir energía eléctrica en las centrales de biomasa (su funcionamiento es similar al de una planta térmica convencional) o obtener calor en las calderas y estufas de biomasa.

• Biocombustibles líquidos

También denominados biocarburantes. Se obtienen por transformación de materias primas específicas producidas por el sector agrícola (cultivos energéticos) y presentan determinadas características físico-químicas similares a las de los combustibles convencionales derivados del petróleo. Los dos más importantes son:

-Bioetanol y sus derivados: pueden sustituir parcial o totalmente a las gasolinas o a los aditivos que se utilizan en los motores de explosión para aumentar el índice de octano. Se obtiene a partir de productos ricos en azúcares o el almidón, mediante un proceso de fermentación. También se puede obtener a partir de la hidrólisis de la materia lignocelulósica (bioetanol de segunda categoría). Es biodegradable.

-Biodiesel: sus propiedades son muy similares a las de los gasóleos. Se obtiene mediante un proceso de transesterificación de aceites vegetales, empleando un alcohol. Estos aceites se obtienen a partir de diversos cultivos oleaginosos mediante procesos de prensado.

• Biocombustibles gaseosos 

-Gas de gasógeno: producto gaseoso de bajo poder calorífico que se obtiene al someter la biomasa (o la brea resultante de la pirólisis) a altas temperaturas (800-1500 ºC) en un dispositivo llamado gasógeno. Se pueden emplear en motores de encendido por chispa o en un motor de doble combustible (10% de gasóleo y 90% de gas de gasógeno).

-  Hidrógeno: su obtención a partir de la biomasa se puede realizar utilizando compuestos orgánicos hidrogenados mediante un proceso de reformado. Este proceso consiste en romper moléculas orgánicas en sus componentes elementales (carbono, hidrógeno y eventualmente oxígeno) mediante reacciones a elevadas temperaturas con vapor de agua en presencia de los catalizadores adecuados. Entre las moléculas orgánicas susceptibles de ser fuente renovable de hidrógeno destaca el bioetanol.

-Biogás: se origina a partir de la digestión de la biomasa en condiciones anaerobias (sin oxígeno). La aplicación habitual del biogás es la producción de electricidad mediante motores de combustión interna de gran potencia. El rendimiento energético que se puede alcanzar en este tipo de instalaciones puede ser superior al 30%.

¿Cuáles son las ventajas de la biomasa?

1. El balance de CO2 emitido por la combustión de la biomasa es neutro. Si se realiza en las condiciones adecuadas produce agua y CO2, pero la cantidad emitida de éste fue captada por las plantas durante su crecimiento. Es decir, el CO2 de la biomasa viva forma parte de un ciclo de circulación continuo entre la atmósfera y la vegetación siempre que ésta se renueve a la misma velocidad que se degrada.
2. No emite contaminantes nitrogenados o sulfurados, ni apenas partículas sólidas.
3. Una parte de la biomasa procede de materiales residuales que sería necesario eliminar. Su aprovechamiento supone convertir un residuo en un recurso o, en otras palabras, reciclar.
4. Los cultivos excedentarios pueden ser sustituidos por cultivos energéticos, ofreciendo una nueva oportunidad al sector agrícola.
5. La producción de biomasa es totalmente descentralizada y puede favorecer un cambio social y económico en el mundo rural.
6. La implantación de cultivos energéticos en tierras abandonadas evita la erosión y degradación del suelo.
7. La recogida de los residuos forestales puede evitar en gran medida la propagación de incendios.

¿Qué inconvenientes presenta la biomasa?

1. Los rendimientos de las calderas de biomasa son ligeramente inferiores a los de las calderas de combustibles fósiles convencionales.
2. La biomasa posee menor densidad energética, por lo tanto, para conseguir la misma cantidad de energía es necesario utilizar más cantidad de recurso.
3. Los sistemas de alimentación de combustible y eliminación de cenizas son más complejos y requieren mayor coste de operación y mantenimiento.
4. Los canales de distribución de la biomasa no están tan desarrollados como los de los combustibles fósiles.

¿Cuál es el estado actual de la biomasa en España?

La biomasa puede considerarse en España como uno de las fuentes de energía renovable con mayor potencial. Según fuentes oficiales, la cantidad de recursos utilizables para biomasa es de unos 10 Mtep/año (millones de toneladas equivalentes de petróleo).

En los últimos años el número de plantas dedicadas a la producción de electricidad a partir de biomasa se ha incrementado notablemente y existen numerosos proyectos (tanto en fase de construcción como en desarrollo) para que este número siga aumentando en el futuro próximo. Se calcula que el uso de la biomasa crece a un ritmo del 10% anual.

Andalucía, debido a la existencia de numerosas y potentes industrias agroalimentarias, es la Comunidad Autónoma más importante en lo que a aprovechamiento de la biomasa se refiere.

via: urlm.in/lcud