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jueves, 7 de julio de 2016

Tipos de energía biomasa




Se distinguen varios tipos de biomasa, según la procedencia de las sustancias empleadas, como la biomasa vegetal, relacionada con las plantas en general (troncos, ramas, tallos, frutos, restos y residuos vegetales,etc.); y la biomasa animal, obtenida a partir de sustancias de origen animal (grasas, restos, excrementos, etc.).

Otra formas de clasificar los tipos de biomasa se realiza a partir del material empleado como fuente de energía:





Natural


Los residuos de la madera se pueden aprovechar para producir energía.

De la misma manera, se pueden utilizar como combustible los restos de las industrias de transformación de la madera, como los aserraderos, carpinterías o fábricas de mueble y otros materiales más. Los “cultivos energéticos” son otra forma de biomasa consistente en cultivos o plantaciones que se hacen con fines exclusivamente energéticos, es decir, para aprovechar su contenido e energía. Entre este tipo de cultivos tenemos, por ejemplo, árboles como los chopos u otras plantas específicas. A veces, no se suelen incluir en la energía de la biomasa que queda restringida a la que se obtiene de modo secundario a partir de residuos, restos, etc.Es aquella que abarca los bosques, árboles, matorrales, plantas de cultivo, etc. Por ejemplo, en las explotaciones forestales se producen una serie de residuos o subproductos, con un alto poder energético, que no sirven para la fabricación de muebles ni papel, como son las hojas y ramas pequeñas, y que se pueden aprovechar como fuente energética.

Los biocarburantes son combustibles líquidos que proceden de materias agrícolas ricas en azúcares, como los cereales (bioetanol) o de grasas vegetales, como semillas de colza o girasol de calabaza (biodiésel). Este tipo también puede denominarse como “cultivos energéticos”. El bioetanol va dirigido a la sustitución de la gasolina; y el [biodiesel] trata de sustituir al gasóleo. Se puede decir que ambos constituyen una alternativa a los combustibles tradicionales del sector del transporte, que derivan del petróleo.





Residual

Es aquella que corresponde a los residuos de paja, serrín, estiércol, residuos de mataderos, basuras urbanas, etc.

El aprovechamiento energético de la biomasa residual, por ejemplo, supone la obtención de energía a partir de los residuos de madera y los residuos agrícolas (paja, cáscaras, huesos...), las basuras urbanas, los residuos ganaderos, como purines o estiércoles, los lodos de depuradora, etc. Los residuos agrícolas también pueden aprovecharse energéticamente y existen plantas de aprovechamiento energético de la paja residual de los campos que no se utiliza para forraje de los animales.

Los residuos ganaderos, por otro lado, también son una fuente de energía. Los purines y estiércoles de las granjas de vacas y cerdos pueden valorizarse energéticamente por ejemplo, aprovechando el gas (obiogás) que se produce a partir de ellos, para producir calor y electricidad. Y de la misma forma puede aprovecharse la energía de las basuras urbanas, porque también producen un gas o biogas combustible, al fermentar los residuos orgánicos, que se puede captar y se puede aprovechar energéticamente produciendo energía eléctrica y calor en los que se puede denominar como plantas de valorización energética de biogas de vertedero.





Fósil

Es aquella que procede de la biomasa obtenida hace millones de años y que ha sufrido grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran contenido energético como el carbón, elpetróleo, o el gas natural, etc. No es un tipo de energía renovable, por lo que no se considera como energía de la biomasa, sino que se incluye entre las energías fósiles.



Biomasa seca y húmeda
Según la proporción de agua en las sustancias que forman la biomasa, también se puede clasificar en:
Biomasa seca: madera, leña, residuos forestales, restos de las industria maderera y del mueble, etc.
Biomasa húmeda: residuos de la fabricación de aceites, lodos de depuradora, purines, etc.

Esto tiene mucha importancia respecto del tipo de aprovechamiento, y los procesos de transformación a los que se puede ser sometida para obtener la energía pretendida.

lunes, 8 de noviembre de 2010

¿Como se obtiene la energía de la biomasa?

Los bosques:
La única biomasa explotada acurlamente para fines energéticos es la de los bosques. No obstante, el recurso sistemático de a la biomasa de los bosques para cubrir la demanda energética sólo puede ser una opción razonable en países donde la densidad territorial y de población es muy baja(Tercer mundo).
En España sólo es razonable contemplar el aprovechamiento energético de la corta y de la limpia de las explotaciones forestales (leña, ramas, follaje, etc), como también la de los residuos de la industria de la madera.




Los residuos agrícolas, deyecciones y camas de ganado:
Estos tres elementos constituyen una parte importante de la bioenergía.
En España sólo parece recomendable el uso de la paja de los cereales (en los casos en que el retirarla del campo no afecte a la fertilidad del suelo) y las deyecciones y camas del ganado (cuando el no utilizarlas sistemáticamente como estiércol no perjudique las productividades agrícolas).




Los cultivos energéticos:
La conveniencia de los cultivos o plantaciones con fines energéticos, está muy discutida, no sólo por su rentabilidad, sino también por la competencia que ejercerían con la producción de alimentos y otros productos necesarios (madera, etc.).
En España se ha estudiado de modo especial la posibilidad de ciertos cultivos energéticos, especialmente sorgo dulce y caña de azúcar, en ciertas regiones de Andalucía, donde ya hay tradición en el cultivo de estas plantas de elevada asimilación fotosintética.
El problema de la competencia entre los cultivos clásicos y los cultivos energéticos no se daría en el caso de otro tipo de cultivo energético: los cultivos acuáticos. Una planta acuática particularmente interesante desde el punto de vista energético sería el jacinto de agua, que posee una de las productividades de biomasa más elevadas del reino vegetal.
También se podría recurrir a ciertas algas microscópicas (microfitos), que tendrían la ventaja de permitir un cultivo continuo

PROCESOS DE CONVERSIÓN DE LA BIOMASA EN ENERGÍA


Existen diferentes métodos que transforman la biomasa en energía aprovechable, expondremos los dos métodos más utilizados en este momento, los termoquímicos y los biológicos.

  1. MÉTODOS TERMOQUÍMICOS
    Estos métodos se basan en la utilización del calor como fuente de transformación de la biomasa. Están muy desarrollados para la biomasa seca, sobretodo para la paja y la madera.
    Se utilizan los procesos de:
CombustiónEs la oxidación de la biomasa por el oxígeno del aire, en esta reacción se libera agua y gas carbónico, y puede ser utilizado para la calefacción doméstica y para la producción de calor industrial.PirólisisSe trata de una combustión incompleta a alta temperatura (500ºC) de la biomasa en condiciones anaerobias. Se utiliza desde hace mucho tiempo para producir carbón vegetal. Este método libera también un gas pobre, mezcla de monóxido (CO) y dióxido de carbono (CO2), de hidrógeno (H2) y de hidrocarburos ligeros. Este gas, de poco poder calórico, puede servir para accionar motores diesel,  para producir electricidad, o para mover vehículos. Una variante de la pirólisis, es la pirólisis flash. Esta se realiza a una temperatura mayor, alrededor de 1.000 ºC, y tiene la ventaja de asegurar una gasificación casi total de la biomasa. Se optimiza de esta forma el "gas pobre"
Las instalaciones en la que se realizan la pirólisis y la gasificación de la biomasa se llaman gasógenos. El gas pobre producido puede utilizarse directamente o puede servir como base para la síntesis de metanol, el cual podría sustituir a las gasolinas para la alimentación de los motores de explosión (carburol).

La gasificación tiene ventajas con respecto a la biomasa original: 
  1. el gas producido es más versátil y se puede usar para los mismos propósitos que el gas natural; 
  2. puede quemarse para producir calor y vapor y puede alimentar motores de combustión interna y turbinas de gas para generar electricidad; 
  3. produce un combustible relativamente libre de impurezas y causa menores problemas de contaminación al quemarse. 
  1. MÉTODOS BIOLÓGICOS.
Se trata de una fermentación alcohólica que transforma la biomasa en etanol (biocombustible). Este alcohol se produce por la fermentación de azúcaresOtro método biológico es la fermentación metánica, que es la digestión anaerobia de la biomasa por bacterias. Se suele utilizar para la transformación de la biomasa húmeda. En los fermentadores, o digestores. La celulosa es la sustancia que se degrada en un gas, el cual contiene alrededor de 60% de metano y 40% de gas carbónico. Para este proceso se requiere una temperatura entre 30-35 º C. Estos digestores por su gran autonomía presentan una opción favorable para las explotaciones de ganadería intensiva.
APLICACIONES
La gran variedad de biomasas existentes unida al desarrollo de distintas tecnologías de transformación de ésta en energía (Combustión directa, Pirólisis, Gasificación, Fermentación, Digestión anaeróbica,...) permiten plantear una gran cantidad de posibles aplicaciones entre las que destacan la producción de energía térmica, electricidad, 

Ventejas y Desventajas

  • Ventajas
    Disminución de las emisiones de CO2

    Aunque para el aprovechamiento energético de esta fuente renovable tengamos que proceder a una combustión, y el resultado de la misma sea agua y CO2, la cantidad de este gas causante del efecto invernadero, se puede considerar que es la misma cantidad que fue captada por las plantas durante su crecimiento. Es decir, que no supone un incremento de este gas a la atmósfera.

    -No emite contaminantes sulforados o nitrogenados, ni apenas partículas sólidas.-

    -Si se utilizan residuos de otras actividades como biomasa, esto se traduce en un reciclaje y disminución de residuos.

    -Los cultivos energéticos sustituirán a cultivos excedentarios en el mercado de alimentos. Eso puede ofrecer una nueva oportunidad al sector agrícola.

    -Permite la introducción de cultivos de gran valor rotacional frente a monocultivos cerealistas.

    -Puede provocar un aumento económico en el medio rural.

    -Disminuye la dependencia externa del abastecimiento de combustibles.




Proporcionalidad del los tipos de energías utilizadas


Desventajas


  • Tiene un mayor coste de producción frente a la energía que proviene de los combustibles fósiles
  • Menor rendimiento energético de los combustibles derivados de la biomasa en comparación con los combustibles fósiles.
  • Producción estacional.

    La materia prima es de baja densidad energética lo que quiere decir que ocupa mucho volumen y por lo tanto puede tener problemas de transporte y almacenamiento.
  • Necesidad de acondicionamiento o transformación para su utilización.