Actualizado marzo 8, 2019
La biomasa ah surgido como alternativa sustentable a los combustibles fósiles ya que es un componente clave de los biocombustibles. La misma se puede cultivar especialmente para la producción de electricidad o para producir calor en el contexto energético. Su mayor beneficio es reducir la emisión de dióxido de carbono en el ambiente dado que consiste en un ciclo donde el dióxido de carbono eliminado durante su combustión para producir energía, se utiliza para el crecimiento de nueva biomasa que lo utiliza como materia prima en su fotosíntesis.
¿Que es la biomasa?
La biomasa se refiere al material biológico derivado de organismos vivos o recientemente vivos. En el contexto de la biomasa para energía, el término a menudo se usa para referirse a material de origen vegetal, pero también puede aplicarse tanto a materiales derivados de animales como a vegetales.
La biomasa está compuesta principalmente de carbono, hidrógeno y oxígeno. También se pueden encontrar nitrógeno y pequeñas cantidades de otros átomos, incluyendo metales alcalinos, alcalinotérreos y metales pesados. La biomasa es el bloque de construcción o ‘materia prima’ para muchos otros combustibles.
La diferencia clave entre la biomasa y las alternativas como los combustibles fósiles es la diferencia entre el tiempo que toma reponer la fuente de cada uno. La biomasa extrae el carbono de la atmósfera mientras crece y lo devuelve a medida que se quema. Si se gestiona de forma sostenible, la biomasa que se extrae como parte de un cultivo que se repone constantemente. Esto es durante el manejo forestal o agrícola o como parte de un programa continuo de replantación donde el nuevo crecimiento retiene el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera al mismo tiempo que se libera por combustión de la cosecha anterior. En contraste, cuando se quema un combustible fósil, el CO2 en la atmósfera aumenta, ya que se necesitan cientos de millones de años para que la fuente de combustible fósil se reponga.
¿Qué fuentes de biomasa hay?
La energía de la biomasa se deriva de cinco fuentes de energía muy distintas: basura, madera, residuos, gases de vertederos y combustibles de alcohol. La mayoría de la biomasa aún se basa en la incineración (quema) y, con este fin, a menudo se utilizan residuos forestales como árboles muertos, ramas y troncos de árboles, recortes de jardín, astillas de madera y basura. En la actualidad, la biomasa también tiende a incluir materia vegetal o animal utilizada para la producción de fibras o productos químicos, y también puede incluir desechos biodegradables que pueden quemarse como combustible.
La biomasa a escala industrial ahora se está cultivando fácilmente a partir de numerosos tipos de fuentes vegetales, que incluyen caña de azúcar (bagazo), pastos nativos, miscanthus, switchgrass, pongamia, cáñamo, maíz, pino, bluegum, álamo, sauce, sorgo y una variedad de especies de árboles, que van desde el eucalipto hasta la palma aceitera (aceite de palma). La planta particular utilizada generalmente no es importante para los productos finales, pero sí afecta el procesamiento de la materia prima real y, a menudo, los tipos de tecnología utilizados para hacer esto.
La energía de la madera se deriva tanto del uso directo de la madera recolectada como combustible como de los flujos de residuos de madera. La mayor fuente de energía de la madera es el licor de pulpa o «licor negro», que es un producto de desecho de los procesos industriales de la industria de la celulosa, el papel y el cartón.
Debido a que la biomasa es básicamente una materia prima o bloque de construcción que se puede convertir en energía, es potencialmente capaz de alimentar todo, desde automóviles y camiones hasta aviones y centrales eléctricas convencionales. La biomasa se puede convertir en energía de muchas maneras diferentes, incluida la combustión directa, la gasificación, el calor y la potencia combinados, la digestión anaeróbica y la digestión aeróbica.
Los biocombustibles avanzados ahora están convirtiendo la biomasa directamente en gasolina, diesel y combustibles para aviones y representan una nueva área de crecimiento a medida que se desarrolla la tecnología.
¿Como funciona una planta de biomasa?
Una central eléctrica de biomasa produce electricidad y calor quemando biomasa en una caldera. Los tipos más comunes de calderas son calderas de agua caliente y calderas de vapor. En las calderas se utilizan astillas de madera, residuos y otros tipos de biomasa, al igual que el carbón, el gas natural y el petróleo.
El combustible se almacena en un búnker para su posterior transporte a la caldera. En la caldera, el agua se calienta a alta temperatura bajo presión. El vapor de la caldera alimenta la turbina, que está conectada al generador. El vapor que ha pasado a través de la turbina, calienta el agua de calefacción del distrito, que se distribuye a través de las tuberías de la red de calefacción del distrito.
Biomasa de cocción conjunta con carbón.
La combustión conjunta de biomasa con carbón (que reemplaza una porción de carbón con biomasa) es un método eficaz para utilizar la biomasa con fines energéticos y para reducir las emisiones de CO 2 . Las plantas de carbón se pueden adaptar para reemplazar parte del carbón por biomasa o incluso para convertirlas completamente en biomasa, convirtiendo una planta de carbón en una planta de energía 100% renovable.
Biomasa utilizada para la generación eléctrica.
Productos forestales : la biomasa leñosa de bosques multifuncionales constituye la mayor parte de la biomasa actual. Los pallets y las briquetas se fabrican mediante la compresión de subproductos de la industria forestal, como el aserrín, corteza o la madera de pequeño diámetro. Son fáciles de transportar y por lo tanto son aptos para la exportación.
Residuos, subproductos y residuos : los residuos incluyen estiércol, aguas residuales, lodos y otros residuos degradables. Los residuos líquidos de biomasa, como el estiércol, los residuos domésticos y los residuos de plantas de aguas residuales, pueden ser digeridos a biogás.
Cultivos energéticos: los cultivos energéticos no se utilizan a gran escala para la producción de electricidad o calor en la actualidad. A medida que la demanda de biomasa sostenible aumenta con el tiempo, estos cultivos energéticos pueden jugar un papel más importante en el futuro. Los ejemplos incluyen la silvicultura de corta rotación de bosques / cultivos como el eucalipto, el álamo y el sauce. Pero también se pueden usar cultivos herbáceos (herbáceos) como miscanthus. Especialmente con el uso de cultivos energéticos, es importante asegurar que estas plantaciones se establezcan y gestionen de manera sostenible.
Triángulo de energía
Al suministrar energía a la sociedad, se debe lograr un equilibrio entre tres dimensiones clave: la competitividad, la seguridad del suministro y el medio ambiente y el clima. Ninguna fuente de energía única es óptima desde todas las dimensiones. Este triángulo energético ilustra los pros y los contras de la biomasa.
Clima y medio ambiente: el dióxido de carbono se emite a la atmósfera cuando se quema la biomasa, pero cuando la biomasa crece, se une al dióxido de carbono a través de la fotosíntesis. La biomasa adecuadamente manejada es, por lo tanto, neutral en carbono en el tiempo Al utilizar la biomasa en la producción de energía en lugar de los combustibles fósiles, las emisiones de CO 2se reducen significativamente.
Seguridad de suministro: la biomasa se puede convertir en un suministro estable y confiable de electricidad y calor. El uso de la biomasa en plantas combinadas de calor y energía son eficientes y flexibles y puede ayudar a equilibrar las fuentes de energía renovables intermitentes como la eólica y la solar. Un paso importante para asegurar volúmenes de abastecimiento sostenibles es establecer un sistema global de comercio y certificación. Los recursos de biomasa están diversificados geográficamente y el riesgo político es limitado.
Competitividad: el uso de biomasa para producir energía es actualmente más costoso que el uso de fuentes de energía como el carbón, el gas o la energía nuclear. La cadena de suministro global de biomasa se está desarrollando y, con el tiempo, las mejoras tecnológicas y logísticas bajarán los precios. Un aumento en el precio del CO 2 también mejorará la competitividad económica de la biomasa.
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