En un artículo anterior estuve hablando de la energía geotérmica y comenté de que las energías renovables que existen en este mundo, hay algunas más conocidas y utilizadas, como lo son la energía solar y eólica, y otras menos conocidas (algunas veces casi ni nombradas) como lo son la energía geotérmica y la de biomasa.
La energía de la biomasa o también llamada bioenergía es menos conocida y empleada que otro tipo de energías renovables. En este post vamos a conocer todo lo relacionado con este tipo de energía renovable y sus posibles usos.
¿Qué es la energía de la biomasa o bioenergía?
La energía de la biomasa es un tipo de energía renovable que se obtiene a través de la combustión de compuestos orgánicos obtenidos mediante procesos naturales. Son restos orgánicos como restos de poda, huesos de aceituna, cáscaras de frutos secos, restos de madera, etc. Que provienen de la naturaleza. Se podría decir que son los residuos de la naturaleza.
Estos restos orgánicos se queman mediante combustión directa o se puede transformar en otros combustibles como alcohol, metanol o aceite, y de esa forma obtenemos energía. Con los restos orgánicos también podemos obtener biogás.
Diferentes fuentes de obtención de bioenergía
La principal característica de la bioenergía es que se trata de un tipo de energía renovable y, por lo tanto, sostenible para la sociedad y su consumo energético. Como he nombrado antes, esta energía se obtiene mediante la combustión de distintos tipos de residuos ya sean forestales o agrícolas que de otra forma no se utilizarían para nada. Sin embargo, vamos a ver qué tipos de fuentes de biomasa sirven para la generación de bioenergía y para qué se destinan:
- Se puede obtener bioenergía a través de cultivos energéticos que están destinados exclusivamente para ello. Se trata de algunas especies vegetales que hasta ahora apenas tenían ninguna función alimenticia ni para la vida del ser humano, pero que son buenas productoras de biomasa. Es por ello que empleamos este tipo de especies vegetales para la producción de bioenergía.
- También se puede obtener bioenergía a través de distintas actividades forestales de explotación, cuando los residuos forestales no pueden ser utilizados o vendidos para otras funciones. La limpieza de estos residuos forestales tiene la ventaja de que, además que contribuye a la limpieza de las zonas y la producción de energía sostenible, evita los posibles incendios por la quema de los restos.
- Otra fuente de residuos para la producción de bioenergía puede ser el aprovechamiento de los residuos de procesos industriales. Estos pueden provenir de carpinterías o fábricas que utilicen como materias primas la madera. También puede proceder de residuos desechables como los huesos de aceituna o las cáscaras de almendra.
¿Cómo se genera la energía de la biomasa?
La energía obtenida a través de los restos orgánicos se produce a través de la combustión de los mismos. Esta combustión se realiza en calderas donde el material se va quemando poco a poco. Este procedimiento genera cenizas que pueden ser aprovechadas posteriormente y ser usadas como abono. También se puede instalar un acumulador para poder almacenar el calor sobrante generado y poder emplear esa energía posteriormente.
Calderas de biomasa
Principales productos derivados de la biomasa
Con los restos orgánicos se pueden generar combustibles como:
- Biocombustibles: Estos son obtenidos a partir de restos orgánicos tanto animales como vegetales. La naturaleza de estos restos son renovables, es decir, se van produciendo en el medioambiente de manera constante y no se agotan. El uso de los biocombustibles permite reemplazar a los combustibles fósiles obtenidos del petróleo. Para la obtención del biocombustible se pueden utilizar especies de uso agrícola, tales como el maíz y la mandioca, o plantas oleaginosas como la soja, el girasol o las palmas. También pueden emplearse especies forestales como el eucalipto y los pinos. La ventaja ambiental del uso de los biocombustibles es que constituye un ciclo cerrado de carbono. Es decir, el carbono que se emite durante la combustión del biocombustible ya se ha absorbido previamente por las plantas durante su crecimiento y producción. Aunque esto está en discusión actualmente ya que el balance de CO2 absorbido y emitido están desequilibrado.
- Biodiésel: Este es un biocombustible líquido alternativo que se produce a partir de recursos renovables y domésticos tales como el aceite vegetal o las grasas animales. No contiene petróleo, es biodegradable y no es tóxico debido a que está libre de azufre y compuesto cancerígenos.
- Bioetanol: Este combustible se produce fruto de la fermentación y destilación del almidón contenido en la biomasa, que es previamente extraído por procesos enzimáticos. Se obtiene a través de las siguientes materias primas: féculas y cereales (trigo, maíz, centeno, yuca, patata, arroz) y azúcares (melazas de caña, melazas de remolacha, sirope de azúcar, fructuosa, suero).
- Biogás: Este gas es producto de la descomposición anaeróbica de la materia orgánica. En los vertederos enterrados se extrae el biogás a través de circuito de tuberías para su posterior aprovechamiento energético.
¿Para qué se utiliza la biomasa y qué consumo tiene en nuestro territorio?
Generalmente y más o menos parecido a la energía geotérmica, la biomasa se utiliza para generar calor. A nivel industrial nos podemos encontrar con un uso de dicho calor para la generación de energía eléctrica, aunque es más complejo y costoso. Para poder aprovechar el calor que genera la combustión de los restos orgánicos, se instalan calderas de biomasa en las viviendas para tener la calefacción y también para calentar agua.
En nuestro territorio, España se encuentra en el cuarto puesto de los países que mayor cantidad de biomasa consume. España es líder a nivel europeo en la producción de bioetanol. Las estadísticas demuestras que la biomasa en España alcanza casi el 45% de la producción de las energías renovables. Andalucía, Galicia y Castilla y León son las comunidades autónomas con mayor consumo debido a la presencia de empresas consumidoras de biomasa. La evolución del consumo de biomasa está generando nuevas opciones tecnológicas y se está desarrollando cada vez más para su uso en la producción de energía eléctrica.
Las calderas de biomasa y su funcionamiento
Las calderas de biomasa se utilizan como fuente de energía de la biomasa y para la generación de calor en los hogares y edificios. Utilizan como fuente de energía combustibles naturales como los pellets de madera, huesos de aceituna, residuos forestales, cáscaras de frutos secos, etc. También se emplean para calentar el agua en las viviendas y edificios.
El funcionamiento es similar a la de cualquier otra caldera. Estas calderas queman el combustible y van generando una llama horizontal que va entrando en un circuito de agua e el intercambiador de calor con lo que se va obteniendo agua caliente para el sistema. Para optimizar el uso de la caldera y los recursos orgánicos como combustibles, se puede instalar u acumulador que almacena el calor producido de una forma similar a como lo hacen los paneles solares.
Calderas de biomasa para edificios. Fuente: http://www.solarsostenible.org/tag/calderas-biomasa/
Para poder almacenar los residuos orgánicos que serán empleados como combustibles, las calderas necesitan de un contenedor para el almacenaje. Desde ese contenedor, mediante un alimentador de tornillo sin fin o de succión, lo lleva a la caldera, donde se realiza la combustión. Esta combustión genera cenizas que se deben de vaciar varias veces al año y se van acumulando en un cenicero.
Tipos de calderas de biomasa
A la hora de elegir qué tipo de calderas de biomasa vamos a comprar y utilizar tenemos que analizar el sistema de almacenamiento y del sistema de transporte y manipulación. Algunas calderas permiten quemar más de un tipo de combustible, mientras que otras (como por ejemplo las calderas de pellet) sólo dejan quemar un tipo de combustible.
Las calderas que permiten quemar más de un combustible necesitan de una mayor capacidad de almacenamiento ya que son de mayor tamaño y potencia. Éstas normalmente están destinadas a usos industriales.
Por otro lado nos encontramos con las calderas de pellets que son las más comunes para potencias medias y que se utilizan para la calefacción y agua caliente sanitaria mediante acumuladores en viviendas de hasta 500 m2.
Ventajas del uso de la energía de biomasa
Entre las ventajas que nos encontramos en el uso de la biomasa como energía tenemos:
- Es una energía renovable. Estamos hablando del aprovechamiento de residuos generados por la naturaleza para generar energía. Es por eso que tenemos una fuente de energía inagotable, puesto que la naturaleza genera esos tipos de residuos de manera continua.
- Reduce las emisiones de gases de efecto invernadero. Como hemos nombrado antes, las emisiones de producimos durante su combustión lo han absorbido previamente los cultivos durante su crecimiento y producción. Esto es algo polémico hoy día, puesto que el balance de CO2 emitido y absorbido no está equilibrado.
Central de tratamiento de biomasa. Fuente: http://www.fundacionsustrai.org/incineracion-biomasa
- El precio en el mercado es bajo. Este aprovechamiento de energía contenida en la biomasa resulta muy económico si lo comparamos con los combustibles fósiles. Suele costar un tercio menos.
- La biomasa es un recurso abundante en todo el mundo. En casi todos los lugares del planeta se generan residuos procedentes de la naturaleza y que son aprovechables para su uso. Además, por lo general no son necesarias grandes infraestructuras para llevar los residuos a su punto de combustión.
Desventajas del uso de la energía de biomasa
Las desventajas del uso de esta energía son pocas, pero sí hay que tenerlas en cuenta:
- En algunas zonas, debido a las condiciones más difíciles de extracción de la biomasa, puede ser cara. Esto además suele ocurrir en proyectos de aprovechamiento que impliquen recolección, procesado y almacenamiento de algunos tipos de biomasa.
- Se necesitan grandes zonas para los procesos destinados a la obtención de la energía de la biomasa, sobre todo para su almacenamiento, ya que los residuos suelen tener poca densidad.
- A veces, el uso de esta energía puede provocar daños en los ecosistemas o fragmentación debido a las actividades de recolección de biomasa y la alteración de los espacios naturales para conseguir los recursos.
Con estas ideas podéis tener una visión más amplia sobre este tipo de energía renovable. No obstante, en otra ocasión os contaré más sobre los tipos de calderas de biomasa, su funcionamiento, tipos y ventajas, y sobre la polémica ya nombrada sobre las emisiones a la atmósfera.