Profundicemos en el tema de las biomasas, tratando de entender qué son, qué impacto tienen en el medio ambiente y cómo pueden generar energía.

¿Qué son las biomasas?

Biomasa del bosque

Biomasa del bosque


El término biomasa se refiere a una serie de materiales de origen biológico. Generalmente se trata de residuos de actividades agrícolas que pueden ser transformados mediante varios procesos para obtener combustibles o directamente energía eléctrica y térmica.

Las biomasas incluyen:

  • leña para quemar
  • ramas y residuos de actividades agrícolas y forestales
  • desperdicios de la industria alimentaria
  • líquidos residuales derivados de la cría de animales
  • algas marinas

Pero eso no es todo. También se incluyen plantas específicamente cultivadas para la producción de energía y residuos orgánicos urbanos.

Biomasa: definición

El término «biomasa» incluye una amplia gama de materiales, de diversas naturalezas y que pueden presentarse en diferentes estados físicos: sólido, líquido y gaseoso.

Por lo tanto, se puede definir biomasa como cualquier sustancia de matriz orgánica, animal o vegetal, que no ha sufrido ningún proceso de fosilización y de la que es posible obtener energía.

Desde otro punto de vista, podemos considerar biomasa cualquier sustancia que derive de la fotosíntesis clorofílica, de manera directa o indirecta.

Biomasa: ejemplos

La biomasa es la parte biodegradable de todos los productos derivados de cultivos agrícolas y forestales (incluidos los residuos de la actividad agrícola y forestal), los residuos de la producción de alimentos para consumo humano o animal, los residuos de la industria de la madera y papel (siempre y cuando no hayan sido tratados químicamente), todos los productos orgánicos derivados de la actividad biológica de animales y humanos.

Elementos que componen la biomasa

• leña para combustión
• residuos lignocelulósicos
• subproductos de cultivos agrícolas y procesos alimentarios
• cultivos agrícolas y forestales dedicados
• purines y residuos zootécnicos

A continuación se presentan algunos ejemplos prácticos de biomasa:

• residuos agroindustriales
• digestato
• lodos de depuración
• fracción orgánica de residuos sólidos urbanos (FORSU)
• plantas
• residuos de poda
• astillas de madera
• astillas de leña
• palets
• cáscaras de frutos secos
• tallos
• cáscaras de frutas y verduras
• huesos de frutas
• orujo

¿Cuáles son los tres principales tipos de biomasa?

Podemos distinguir entre 3 tipos de biomasa.

Biomasa vegetal

Las biomasas de origen vegetal son las más utilizadas. Proceden de los residuos de las actividades agrícolas, de jardinería y de mantenimiento de los bosques.
En esta categoría también se incluyen algunas especies vegetales que se cultivan especialmente para obtener material adecuado para la producción de energía.
La biomasa vegetal incluye madera, orujo de uva, aceituna, troncos, nueces, cáscaras de frutas y verduras.

Biomasa animal

Se trata de la biomasa derivada de la cría de animales herbívoros. La tipología más utilizada es el estiércol, ya que contiene en su interior todos los gases y la energía química producida por la hierba que los animales han comido y luego digerido.
Entre las biomasas animales también se incluyen las derivadas de las carcasas de animales. Esta última práctica se considera controvertida.

Biomasa microbiana

La biomasa microbiana proviene del suelo y está disponible gracias a los elementos que componen el terreno: azufre y nitrógeno, pero también hongos, bacterias y todos los microbios presentes en el suelo.
Por otro lado, cualquier suelo en el que crecen y se descomponen las plantas y sobre el que a veces también se descomponen los animales y sus excrementos, está caracterizado por varios nutrientes que son posibles fuentes de energía.

Biomasa líquida

No solo se puede obtener energía de la biomasa sólida, sino también de la biomasa líquida. Este tipo de biomasa se obtiene al exprimir y refinar semillas oleaginosas u otras partes especiales de las plantas.

La biomasa líquida principalmente incluye:

  • Aceites vegetales (de maíz, colza, soja, girasol, etc.).
  • Biodiésel, obtenido a partir de grasas animales y aceites vegetales y utilizable en lugar de gasóleo.
  • Bioetanol: alcohol producido mediante la fermentación de la biomasa.

¿Para qué se utilizan las biomasas?

Los diferentes materiales pueden ser reutilizados para producir energía con tres objetivos principales:

  • La producción directa de biocombustibles.
  • La generación de energía eléctrica y térmica (biopower).
  • La producción de compuestos químicos (bioproduct).

Biomasa: ¿cómo se puede utilizar para producir energía?

El proceso de transformación depende naturalmente del producto final.

  • Los biocombustibles, como el bioetanol, el biodiésel, los hidrocarburos sintéticos y los aceites vegetales, se pueden obtener mediante fermentación, exprimido u otros procesos químicos.
  • La energía térmica se puede obtener directamente quemando biomasa leñosa (troncos o pellets) en calderas de alto rendimiento o plantas de cogeneración. Estas últimas también producen energía eléctrica.
  • El biogás se obtiene mediante un proceso específico de digestión anaerobia y, a su vez, el biogás se utiliza para generar energía directa o como combustible. En resumen, se trata de un proceso de fermentación controlada de biomasa (lodos, residuos agroindustriales, etc.) que produce biogás muy rico en metano (hasta un 70%). A partir de aquí se puede derivar energía eléctrica que se puede utilizar directamente en la red o energía térmica, por ejemplo para calefacción de viviendas.

La conveniencia varía según los usos. El uso energético más eficiente de la biomasa se ha encontrado para la calefacción, la producción de energía eléctrica y los biocombustibles de nueva generación. Mucho menos para los de primera generación, como el etanol producido a partir del grano.

Luego, las biomasas se utilizan en centrales de biomasa, que extraen su energía mediante diversas técnicas:

  • Combustión directa de biomasa.
  • Pirolisis.
  • Extracción de gas de síntesis mediante gasificación.

Desventajas y limitaciones de las biomasas

La principal limitación para el aprovechamiento de la biomasa como fuente de energía está relacionada con la falta de espacio para cultivarla. Para obtener un beneficio económico significativo, se requiere producir cantidades muy elevadas de material. Sin embargo, esto significa que se están quitando espacios de cultivo para uso alimentario y otras actividades agrícolas.

La producción de esta fuente de bioenergía requiere cambios profundos en la planificación de la actividad agrícola: el cultivo de productos alimentarios debe ser claramente diferenciado, incluso por razones de seguridad e higiene, de la producción de fuentes energéticas.

La preocupación de algunos expertos, expresada también en un informe de la ONU, es que la masificación de los cultivos bioenergéticos pueda tener un impacto negativo al restar tierra y agua a la producción de alimentos o incluso a los bosques. Además, la creciente demanda de materias primas para la producción de energía podría hacer subir los precios de los alimentos.

Las biomasas, además, no están disponibles en todo momento del año. Por lo tanto, no pueden ser utilizadas como fuente única de energía.

Ventajas de la biomasa

Las ventajas son múltiples:

  • No requieren el uso de tecnologías costosas.
  • Se pueden producir con facilidad incluso en los países más pobres, son escasamente contaminantes y pueden favorecer el desarrollo sostenible.
  • Aprovechan de manera más eficiente los recursos naturales, ya que los materiales de desecho utilizados para su producción de lo contrario serían arrojados o eliminados.
  • Generan una serie de subproductos útiles y rentables, incluyendo fertilizantes a bajo costo.
  • Son un recurso fundamental para las zonas rurales, ya que su producción aumentaría enormemente la disponibilidad de energía eléctrica para miles de agricultores y empresas agrícolas, favoreciendo así el crecimiento de la productividad.
  • Son una de las fuentes de energía más «limpias». Su producción y transformación genera residuos contaminantes muy bajos.
  • De hecho, se limita a acelerar el proceso de reintroducción en la atmósfera del dióxido de carbono absorbido por las plantas.

Impactos ambientales de la energía de biomasa

La biomasa representa un valioso recurso energético alternativo. Sin embargo, debemos aprender a utilizarlo de manera más eficiente para limitar posibles daños ambientales. Este es el aviso que emerge del dossier «Bionergías en Europa en una perspectiva de eficiencia de los recursos», realizado por la Agencia Europea de Medio Ambiente (EEA).

«Las bioenergías son un componente importante de nuestro complejo de energías renovables, ayudando a asegurar un suministro constante de energía. Pero este estudio destaca el hecho de que las biomasas forestales y las tierras productivas son recursos limitados y parte del «capital natural» europeo. Por lo tanto, es esencial considerar las formas en que podemos utilizar eficientemente los recursos existentes antes de solicitar nuevas tierras para la producción de energía», afirmó Hans Bruyninckx, director ejecutivo de la EEA.

Sin embargo, el dossier insta a actuar con cautela en este sector delicado, tratado hasta ahora por las políticas europeas con escasa atención a las repercusiones ambientales relacionadas con el uso directo de la tierra.

Los actuales métodos de cultivo para la producción energética no han demostrado ser muy eco-sostenibles. Tanto es así que la EEA subraya la importancia tanto de recurrir a cultivos perennes, que no dan cosecha cada año, favorecen la filtración del agua y previenen las inundaciones, como de acentuar las rotaciones de cultivos, útiles para regenerar los suelos.

Totalmente desaconsejado es también el recurso extensivo a los árboles maduros para la producción energética. Esto se debe a los largos tiempos necesarios para el crecimiento nuevamente y, por lo tanto, para capturar nuevamente el dióxido de carbono emitido en la atmósfera después de la combustión de la madera.

En cuanto a los combustibles, la EEA recomienda encarecidamente el uso de residuos orgánicos y residuos agroforestales. No requieren el consumo de nuevas tierras, reducen los desperdicios de agua y disminuyen la emisión de gases de efecto invernadero.

Equilibrio entre biomasa y medio ambiente

ara equilibrar estos dos aspectos, es necesario que la planificación de las actividades agrícolas sea cuidadosamente estudiada y balanceada.

El objetivo es evitar que la producción de materias primas para bioenergía quite espacio y recursos a los cultivos alimentarios. No debe haber un uso indiscriminado de pastos, bosques o tierras vírgenes, lo que terminaría generando más contaminación ambiental de lo que su uso debería evitar.

Rentabilidad de la generación de biomasa

Con 1,000 hectáreas de bosque, con una rotación de veinte años, se pueden talar 50 hectáreas de bosque cada año. Considerando que de 1 hectárea de bosque se obtienen más o menos 800 quintales de madera y 200 de ramas, con 50 hectáreas se podrían producir cada año 50 toneladas de biomasa obteniendo energía eléctrica por aproximadamente 600 Kwh.

Si queremos llegar a una valorización económica para la empresa, aquí es donde en un año se obtiene un potencial de facturación de alrededor de 1,350 millones de euros (8,000 horas * potencia disponible * 0,28 euros por Kw producido, equivalente al precio de recompra de energía producida por Fuentes Renovables).

La rentabilidad está ahí, lo que falta son los incentivos para las empresas que la PAC, Política Agrícola Comunitaria, continúa destinando a las empresas agrícolas de tierras planas, no a la colina/montaña.

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