La biomasa se refiere a los materiales orgánicos procedentes de las plantas, los animales o la actividad humana. La materia de la biomasa puede quemarse o procesarse para liberar energía, y podría formar parte de un futuro sostenible en el que seamos capaces de librarnos de nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Conozca más sobre la energía de la biomasa, incluyendo de dónde viene y cómo la procesamos, en nuestra guía completa.
¿Qué es la biomasa?
La biomasa es un material de origen vegetal o animal que puede utilizarse como fuente de energía sostenible. La madera es probablemente el ejemplo más conocido de biomasa, y se ha utilizado como fuente de calor y combustión casi desde que el ser humano camina sobre la tierra.
Otros ejemplos de biomasa son los cultivos energéticos que se plantan a propósito y se cosechan para producir energía. El álamo, la hierba plateada y el sauce son los cultivos energéticos más comunes en el Reino Unido. Veamos cómo se utilizan, así como las demás fuentes principales de biomasa con fines energéticos.
¿Cuáles son los 5 tipos de biomasa?
A continuación se enumeran las cinco fuentes de energía de la biomasa:
- Los cultivos energéticos de la madera, como el álamo y el sauce, pueden quemarse en una central de cogeneración o en una caldera residencial compatible.
- Otros cultivos energéticos, como los pastos y el maíz, pueden transformarse en combustibles como el bioetanol, y algunas algas producen una grasa que puede convertirse en biodiésel, el tipo de biocombustible más común.
- Los residuos agrícolas, normalmente procedentes de granjas o mataderos, como el exceso de fertilizantes, pesticidas, purines, paja y estiércol, pueden quemarse o digerirse anaeróbicamente para producir metano. Éste puede transformarse en gas natural e inyectarse en la red de gas del Reino Unido para generar electricidad o calor.
- Los residuos industriales de los proyectos de construcción pueden utilizarse en una instalación de digestión anaeróbica. La quema de residuos para generar electricidad o calor puede tener sentido desde el punto de vista medioambiental si las emisiones y los residuos se gestionan con cuidado, ya que permite reducir los residuos de los vertederos.
- Los residuos municipales, ya sean comerciales o residenciales, como los residuos de jardín, los residuos de alimentos, el papel, el cartón, los plásticos, el caucho, el cuero y los textiles. La utilización de estos residuos para la producción de bioenergía también representa una oportunidad para reducir los residuos residenciales y comerciales al desviar volúmenes importantes de los vertederos a la refinería.
Ventajas de la biomasa
Las ventajas de la biomasa son las siguientes
- Siempre y ampliamente disponible
- Neutral en carbono
- Reduce la dependencia excesiva de los combustibles fósiles
- Es menos costosa que los combustibles fósiles
- Fuente de ingresos añadida para los fabricantes
- Menos basura que llena los vertederos
Desventajas de la biomasa
Las desventajas de la biomasa son las siguientes
- No es tan eficiente como otras fuentes de energía
- No es totalmente limpia
- Puede provocar la deforestación
- Los cultivos energéticos requieren mucho espacio
Pirámide de la biomasa
La pirámide de la biomasa es la forma en que la energía fluye a través de la cadena alimentaria de un ecosistema y no está relacionada con la producción de energía renovable.
La idea es que la cantidad de biomasa desciende a medida que se asciende en la cadena alimentaria. Es una medida de materia seca por pie cuadrado o metro cúbico. En una pirámide de biomasa, los animales se dividen en consumidores y productores según sean depredadores o presas. Los seres humanos también forman parte de una pirámide de biomasa.
¿Cómo utilizar la biomasa?
La biomasa no produce calor por sí misma; necesita ser procesada para liberar su potencial energético. Veamos cómo se procesa la biomasa para generar energía.
Tratamiento de la biomasa con calor
Técnicamente conocida como conversión térmica, el calor se utiliza para procesar la biomasa y convertirla en un combustible más utilizable. Existen tres métodos principales:
- La Torrefacción elimina la humedad de la biomasa calentándola en un entorno sin oxígeno (como ocurre con el tostado del café). El resultado suele denominarse biocarbón, al que se le puede dar forma de pellets que se pueden quemar para liberar calor.
- La quema de biomasa puede producir carbón vegetal y productos carbonizados.
- La gasificación expone la biomasa a altas temperaturas y a cantidades precisas de oxígeno y vapor para convertirla en un gas.
Plantas de digestión anaeróbica
La materia prima de la biomasa se introduce en un digestor anaeróbico para que produzca biogás que puede utilizarse para producir energía eléctrica o calor. También se puede transformar el biogás en biometano o gas verde.
El digestor anaeróbico desempeña un papel fundamental en el procesamiento de la biomasa procedente de diversas fuentes:
- Residuos vegetales y cultivos
- Alimentos y otros residuos orgánicos
- Purines y estiércol agrícola
Los digestores anaeróbicos son esencialmente tanques de compostaje sellados que funcionan a escala industrial. La biomasa se introduce en el digestor para que se descomponga en varios subproductos, el más valioso de los cuales es el biogás, que sube automáticamente a la parte superior.
Estas pilas de compostaje tienen un conjunto de palas en la parte inferior para mezclar la biomasa y favorecer la descomposición. Varias válvulas y tuberías controlan los niveles de presión y la composición de la biomasa dentro del recipiente, además de permitir una cómoda extracción del biogás efluente, así como del digestato líquido y sólido.
El biogás puede utilizarse directamente para producir calor o electricidad en instalaciones compatibles, o bien refinarse en biometano, que es esencialmente indistinguible del gas natural, lo que lo hace ideal para la red de gas o los vehículos de GLP.
¿Qué es el digestato?
Aunque el digestato no es el producto principal del proceso anaeróbico, es un material rico en nutrientes que puede reutilizarse como fertilizante. Dado que se compone de lo que ha quedado después de extraer el biogás, el digestato coincide en un 90% con la materia prima de biomasa que se introdujo en primer lugar.
No hay que confundir el digestato con el compost. Aunque hay algunas similitudes, el compost se produce mediante bacterias y microorganismos que respiran aire (aeróbicos) y descomponen materiales compostables (que también podrían utilizarse para la producción de biogás):
- Residuos verdes
- Estiércol y camas de animales
- Desechos humanos
Lo más importante es recordar que el nitrógeno y el potasio presentes en la biomasa original permanecerán intactos en el subproducto del digestato. Esto significa que el digestato puede utilizarse eficazmente como fertilizante. Los fertilizantes a base de digestato son esenciales para gestionar nuestra huella de carbono y reducir el consumo de combustibles fósiles. Sin embargo, el digestato no es el objetivo final de la digestión anaeróbica. Veamos más de cerca el biogás.
Biogás y gas verde
El biogás es el principal producto resultante del procesamiento de la biomasa en un digestor anaeróbico. Se compone principalmente de metano y dióxido de carbono. En esta forma, el biogás no es inmediatamente compatible con las especificaciones de la red de gas natural.
Sin modificaciones, el biogás puede utilizarse en plantas de cogeneración, lo que representa el caso más eficiente desde el punto de vista energético, ya que la energía térmica escapada se reutiliza para alimentar el sistema de calefacción. Las centrales combinadas de calor y electricidad se han miniaturizado con éxito hasta el punto de que pueden utilizarse para calentar o alimentar edificios individuales de oficinas o residenciales.
Sin embargo, el biogás no puede inyectarse tal cual en la red de gas del Reino Unido. Para ello, debe someterse a un proceso de limpieza para eliminar las sustancias nocivas e incompatibles que podrían dañar todo: desde la infraestructura de gas hasta los electrodomésticos. Entre ellas se encuentran
- Oxígeno
- Sulfuro de hidrógeno
- Agua
- Nitrógeno
- Dióxido de carbono
Una vez eliminados estos elementos y compuestos, hay que aumentar el poder calorífico del gas y, a continuación, odorizarlo por razones de seguridad, es decir, para poder detectar fácilmente las fugas de gas. En este punto, el biogás se ha convertido en biometano o gas verde que cumple plenamente las normas de gas de la red.
Otras Guias
Mira:
- ¿Qué son las Energías Renovables?
- ¿Cuáles son las desventajas de la energía solar?
- Paneles Solares Ventajas
- Energía Eólica: ¿Como funciona?
- ¿Qué es la Deforestación?
Tambien podes consultar:
- ¿Qué es la Huella Ecológica?
- ¿Qué es el Calentamiento Global?
- ¿Qué es la Energía Verde?
- ¿Que es la Cosecha de Energía?
Revisa mas sobre energia.
