Energía Biomasa: ¿Qué es? ¿Cómo funciona? Tipos, Usos y Ejemplos

 

¿Qué es la energía de la biomasa?

La biomasa está formada por un conjunto de organismos vivos que habitan en los mares y continentes, donde se incluyen microorganismos, plantas y animales.

Esta energía se obtiene de los compuestos orgánicos, gracias a distintos procesos de orden natural.

El término biomasa alude a la energía solar, convertida en materia orgánica por la vegetación. Gracias a procesos de combustión directa, se recupera o se transforma en otros combustibles, como alcohol, metano o aceite.

Inclusive,  a partir de desechos orgánicos, se puede producir biogás.

Ventas y desventajas de la energía de biomasa

¿Qué ventajas tiene?

Ventajas:
  • Es una energía limpia, de pocos residuos que son biodegradables.
  • Libera el ambiente de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y elimina el uso del carbón como combustible fósil para producir otras energías.
  • Su producción es continua, porque depende de la actividad humana.energía de biomasa
  • Es una energía barata, porque su materia prima principal está disponible  a partir de desechos de la actividad agrícola y ganadera.
  • Ayuda a mantener los bosques limpios y menos propensos a incendios, ocasionados por restos de materia orgánica seca.
  • Genera empleo y desarrollo en zonas rurales.
  • Promueve el reciclaje y la eliminación de residuos.
  • Disminuye de dependencia externa para abastecerse de combustibles.
  • Promueve el fomento de tecnologías cada vez más eficientes, que abaratan costos de producción de esta noble energía, fuerte competidora del gas natural.
  • Las cenizas resultantes pueden usarse como abonos y fertilizantes agrícolas.

¿Qué desventajas tiene?

Desventajas:
  • Su rendimiento es menor que el de la energía generada  partir de combustible fósiles. Comparativamente, su costo de producción es un poco más alto.
  • Su densidad energética es más baja que la de energía obtenida a través de los fósiles convencionales y esto obliga a usar mayor cantidad de  biomasa.
  • Requiere gran cantidad de espacio, por lo que puede convertirse en una limitación y reportar problemas de logística o transporte.
  • Podrían destruirse zonas forestales o selváticas, extinguiendo así zonas de gran importancia ecológica, por lo cual los Estados deben estar muy atentos.
  • Se puede generar una desaceleración en los cultivos, toda vez que los agricultores pueden dejar de sembrar para dedicarse a esta actividad energética, con la producción de cultivos orientados hacia la biomasa.
  • En el caso del biogas o biodiesel, se  generan procesos químicos donde se producen desechos como nitratos y sulfatos que contaminan la tierra e inclusive las reservas acuíferas de la zona, donde los mismos agricultores trabajan cultivos de biomasa. El metano es un gas de efecto invernadero 20 veces más poderos que el dióxido de carbono.

¿Cómo se produce la energía de la biomasa?

Se emplean en su proceso productivo grandes calderas donde se quema el material orgánico poco a poco.

Esto genera cenizas, que no se desaprovechan porque sirven como abono. Cuando se le instala un acumulador, el calor sobrante se guarda o almacena.

También hoy día es posible instalar calderas de biomasa en viviendas, con el objeto de calentar agua y servicio de calefacción (por suelo radiante).

Funciona cuando se quema en una caldera doméstica diseñada especialmente para hogares, se echa la biomasa, se quema y el calor resultante  agua caliente. 

La biomasa proviene de varias fuentes:

  • Natural: disponible en la naturaleza, sin intervención humana.
  • Residual: procedente de restos de actividades agrícolas y ganaderas. Ejemplos: huesos de aceitunas, pajas sobrantes y restos de poda de  vid, entre otros.
  • Cultivos energéticos: también aportan biomasa de sus restos.

La madera es la más utilizada, bien sea en  astilla, pellets o serrín. 

En ocasiones, la biomasa también se usa como materia prima para generar electricidad, gracias a un proceso industrial un tanto más complejo.

¿Qué necesita una centra industrial de biomasa?

Una central industrial de biomasa está compuesta de:

  1. Un almacén: guarda el material que necesitaremos.
  2. Horno: la materia orgánica almacenada cae en un horno, que produce calor al calentar el agua, que circula a través de unos conductos.
  3. Turbina: el agua se convierte en vapor y pasa a una turbina.
  4. Generador: está conectado a la turbina y su misión es producir electricidad.
  5. Condensador: el vapor pasa a este dispositivo y se enfría, se convierte en agua y comienza el proceso otra vez.

De esta forma, sus aplicaciones están configuradas para generar energía térmica y electricidad.

¿En qué unidades se mide?

En la medición de la energía de la biomasa se usan diversas medidas, dependiendo de lo que desee dar a comprender. Veamos cuáles son:

  • KCAL/KG: se aplica a combustibles, Indica el número de kilocarías que se producirán en la combustión de 1kg de ese combustible.
  • TEC: se entiende como la tonelada equivalente de carbón y representa la energía liberada en la combustión de 1 tonelada de carbón.
  • TEP: representa la tonelada equivalente a petróleo. 1tep = 1,428 tec.

¿Cómo se transforma la energía de biomasa?

La transformación de la biomasa en energía emplea métodos termoquímicos y biológicos.

En los termoquímicos se emplea calor.  Veamos cuáles son las técnicas usadas en este grupo:

  1. Combustión: la biomasa  es sometida a una temperatura elevada con gran cantidad de oxígeno. Se usa comúnmente en espacios domésticos para generar energía eléctrica.
  2. Pirolisis: aquí también la biomasa se somete a altas temperaturas, pero sin oxígeno en el proceso. Con las reacciones generadas, producimos carbón vegetal y combustibles líquidos.
  3. Gasificación: la biomasa que se somete igualmente a ala tas temperaturas, pero con cantidades especificas de oxígeno para alcanzar una combustión completa que permita utilizar tanto el oxígeno puro como diversos productos.
  4. Co aire se obtendrá un gas muy pobre solamente para conseguir electricidad y vapor, pero al hacerlo con oxígeno puro se puede conseguir el llamado gas de síntesis y transformarlo en combustible líquido.
  5. Digestión anaerobia: Los métodos biológicos echan mano de los microorganismos, responsables de degradar las moléculas para convertirse en compuestos mucho más simples y de gran densidad energética. Acá se produce la llamada fermentación alcohólica para producir etanol.
  6. También se aplica la técnica de la digestión anaerobia por bacterias, a partir de los excrementos de animales en cultivos ganaderos, que tienen un 60 por ciento de metano en su composición.

cómo funciona la energía de biomasa

Pero ¿Qué energías son generadas a partir de la energía de la biomasa?

  1. Calor y vapor: producidos gracias a procesos de combustión directa. Ejemplo: las calefacciones domésticas.
  2. Combustible gaseoso: se genera con la ayuda de procesos bio-químicos. Ejemplo: gas para cocinar.
  3. Biocombustible: también se generan procesos bio-químicos que producen combustibles para automóviles. Ejemplo: etanol; biodiesel.
  4. Electricidad: gracias a procesos termo-químicos y bioquímicos se pueden generar soluciones para generar electricidad. Ejemplos: metro de Monterrey y Nuevo León, en México, son experiencias exitosas.
  5. Co-generación de calor y electricidad: con apoyo igualmente en procesos térmico-químicos y combustión directa.   Ejemplos: garantizan operatividad de empresas como los llamados ingenios de azúcar, que se benefician de las bondades del vapor y calor.

¿Cómo se almacena?

En realidad lo que se almacena es la biomasa o materia prima, en los depósitos especialmente creados en los centros o centrales de producción energética, siempre ubicados cerca del área de calderas.

¿Qué necesitamos para producir energía de la biomasa?

Fundamentalmente, necesitamos los siguientes elementos para completar la infraestructura de producción de energía de la biomasa.

  1. Cultivo y recolección de madera.
  2. Sistema de transporte de madera.
  3. Almacenamiento y procesado de la biomasa.
  4. Almacenamiento de combustibles de apoyo.
  5. Caldera.
  6. Recuperación de calor.
  7. Condensador y generador.
  8. Transformadores.
  9. Líneas de Transporte.

¿Es un tipo de energía eficiente?

La biomasa es de producción estacional y la materia prima tiene n baja densidad energética.

Ocupa gran volumen y genera problemas de transporte y almacenamiento, porque se necesita biomasa y las plantas generadoras aún son de pequeña escala. Esto significa que tiene menos eficiencia que las energías provenientes de combustibles fósiles, reduciéndose de esta forma su eficiencia.

¿Es una energía renovable o no renovable?

La  biomasa como fuente de energía tiene una característica principal: es 100 % renovable. Emplea como fuente primaria desechos orgánicos de las actividades agropecuarias o basura de ciudades.

La biomasa es ilimitada. Se presenta en forma de residuos no procesados, pellets, biogás o biodiésel, sencillamente porque los seres vivos jamás podremos dejar de producir desechos.

El planeta entero alberga la posibilidad de acceder a fuentes de biomasa variada, proveniente de:  restos de cosecha, estiércol, desbroce de árboles y mucha basura orgánica. 

La biomasa está  siempre disponible en grandes cantidades, tanto en tierra (bosques, vertederos,) como en el mar (algas que llegan a nuestras costas). 

¿Quién y cuándo se inventó  la energía de la  biomasa?

energía biomasa qué esLa energía obtenida a partir de restos orgánicos es tan vieja como el mundo.

Y es que en la prehistoria, el hombre utilizó la biomasa para alumbrarse y entrar en calor. Después la energía de la biomasa contribuyó decididamente a que lograra cocinar, hacer cerámica, producir metales y alimentar máquinas de vapor para echarlas a andar y contribuir con el progreso y bienestar de los pueblos.

Y es que la energía de la biomasa ha sabido acompañar al ser humano para mejorar sus condiciones de vida. No es sino hasta cuando irrumpe la llamada primera revolución Industrial cuando la biomasa es reemplazada por otras energías de mayor poder calorífico.

El petróleo y el carbón se adueñaron de los mercados a nivel mundial, a pesar del consabido  daño ambiental que generan a gran escala con la emanación de gases tóxicos  que inclusive afectan la salud de las personas.

Pero ahora la energía de la biomasa vuelve como una llama esperanzadora, en aras de sanar el ecosistema del planta del efecto nocivo de la quema de combustibles fósiles.

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