Concepto de biomasa
Se considera por biomasa a todo el conjunto de elementos vivos que componen un espacio geográfico y que actúan en combinación de muchas maneras diversas afectándolo tanto positiva como negativamente. La biomasa es la sección del planeta que está habitada por seres vivos de manera permanente, a diferencia de lo que sucede con la sección subterránea y con la sección atmosférica, ninguna de las cuales presenta condiciones aptas para la vida permanente y estable de los seres vivos.
Tipos de biomasa
Biomasa natural
La biomasa natural es la que se produce en ecosistemas naturales. La explotación intensiva de este recurso no es compatible con la protección del medio ambiente, aunque sea una de las principales fuentes energéticas en los países subdesarrollados.
La biomasa natural se produce sin la intervención del hombre para potenciarla o para modificarla. Se trata fundamentalmente de residuos forestales:
¾ Derivados de limpieza de bosques y de restos de plantaciones
¾ Leñas y ramas
¾ Coníferas
¾ Frondosas
Biomasa residual
La biomasa residual es la que generada en las actividades humanas que utilizan materia orgánica. Su eliminación en muchos casos supone un problema. Este tipo de biomasa tiene asociadas unas ventajas en su utilización:
¾ Reduce la contaminación y riesgos de incendios.
¾ Reduce el espacio en vertederos.
¾ Los costes de producción pueden ser bajos.
¾ Los costes de transporte pueden ser bajos.
¾ Evita emisiones de CO2.
¾ Genera puestos de trabajo.
¾ Contribuye al desarrollo rural.
La biomasa residual se divide a su vez en una serie de categorías que se estudian a continuación.
como se convierte la biomasa en energia
Conversión de la biomasa en energía
Existen diferentes formas para transformar la biomasa en energía que se pueda aprovechar, pero hay dos de ellas que hoy en día se utilizan más:
Métodos termoquímicos
Es la manera de utilizar el calor para transformar la biomasa. Los materiales que funcionan mejor son los de menor humedad (madera, paja, cáscaras, etc.). Se utilizan para:
Combustión: existe cuando quemamos la biomasa con mucho aire (20-40% superior al teórico) a una temperatura entre 600 y 1.300ºC.
Es el modo más básico para recuperar la energía de la biomasa, de donde salen gases calientes para producir calor y poderla utilizar en casa, en la industria y para producir electricidad.
Pirólisis: se trata de descomponer la biomasa utilizando el calor (a unos 500ºC) sin oxígeno. A través de este proceso se obtienen gases formados por hidrógeno, óxidos de carbono e hidrocarburos, líquidos hidrocarbonatos y residuos sólidos carbonosos. Este proceso se utilizaba hace ya años para hacer carbón vegetal.
Gasificación: existen cuando hacemos combustión y se producen diferentes elementos químicos: monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO 2), hidrógeno (H) y metano (CH 4), en cantidades diferentes. La temperatura de la gasificación puede estar entre 700 y 1.500ºC y el oxígeno entre un 10 y un 50%.
Según se utilice aire u oxígeno, se crean dos procedimientos de gasificación distintos. Por un lado, el gasógeno o “gas pobre” y por otro el gas de síntesis. La importancia de este es que puede transformar en combustibles líquidos (metanol y gasolinas). Por eso se están haciendo grandes esfuerzos que tienden a mejorar el proceso de gasificación con oxigeno.
Co-combustión: consiste en la utilización de la biomasa como combustible de ayuda mientras se realiza la combustión de carbón en las calderas. Con este proceso se reduce el consumo de carbón y se reducen las emisiones de CO 2.
Métodos bioquímicos
Se llevan a cabo utilizando diferentes microorganismos que degradan las moléculas. Se utilizan para biomasa de alto contenido en humedad. Los más corrientes son:
Fermentación alcohólica: técnica que consiste en la fermentación de hidratos de carbono que se encuentran en las plantas y en la que se consigue un alcohol (etanol) que se puede utilizar para la industria.
Fermentación metánica: es la digestión anaerobia (sin oxígeno) de la biomasa, donde la materia orgánica se descompone (fermenta) y se crea el biogás.
¿Qué es una central de biomasa?
Es una instalación industrial diseñada para generar energía eléctrica a partir de recursos biológicos. Así pues, las centrales de biomasa utilizan fuentes renovables para la producción de energía eléctrica.
Funcionamiento de una central de biomasa de generación eléctrica
El proceso de funcionamiento de una central eléctrica de biomasa es el siguiente:
En primer lugar, el combustible principal de la instalación y los residuos forestales se almacenan en la central. Allí se tratan para reducir su tamaño, si fuera necesario.
A continuación, pasa a un edificio de preparación del combustible, donde se clasifica en función de su tamaño y finalmente se llevan a los correspondientes almacenes.
Seguidamente son conducidos a la caldera para su combustión, eso hace que el agua de las tuberías de la caldera se convierta en vapor debido al calor
El agua que circula por las tuberías de la caldera proviene del tanque de alimentación, donde seprecalienta mediante el intercambio de calor con los gases de combustión aún más lentos que salen de la propia caldera.
Del mismo modo que se hace en otras centrales termicas, el vapor generado a la caldera va hacia la turbina de vapor que está unida al generador electrico donde se produce la energía eléctrica que se transportará a través de las líneas correspondientes.
El vapor de agua se convierte en líquido en el condensador, y desde aquí es nuevamente enviado al tanque de alimentación cerrándose así el circuito principal agua-vapor de la central.
Impacto ambiental de una central de biomasa
El uso de la biomasa como fuente de energía primaria se realiza por medio de un proceso de combustión, ya que, si ésta no puede usarse directamente como combustible, se busca su transformación en sustancias que sí sean aptas para utilizar en ese tipo de proceso.
La combustión supone la aparición de productos contaminantes en mayor o menor grado, dependiendo de la naturaleza de los reactivos y de las tecnologías utilizadas, con el alto riesgo de que dichos productos sean emitidos al medioambiente. Por otro lado, hay que tener en cuenta que en los diferentes procesos de transformación de la biomasa en otras sustancias combustibles, también se producen sustancias contaminantes que se vierten al medioambiente. Entre ellas, destacan las partículas, el dióxido y monóxido de carbono, los compuestos de azufre, los óxidos de nitrógeno y los residuos sólidos y líquidos.
Las partículas que se obtienen en un proceso de combustión son las cenizas volantes. Actualmente, existen sistemas y equipos con una tecnología totalmente desarrollada y conocida que operan con unos rendimientos muy altos y, por lo tanto, se consiguen retener porcentajes muy elevados del total de partículas generadas. Se trata de filtros, ciclones y precipitadores electrostáticos, y su alto nivel de desarrollo se debe a su uso con otros combustibles, especialmente con el carbón, y en la industria química.
En la combustión de la biomasa, se obtienen cenizas como productos sólidos. La retención, extracción y tratamiento de estas sustancias puede contaminar el agua y el suelo debido a la presencia de sustancias tóxicas entre los compuestos que constituyen las cenizas, como son el plomo o el cadmio, siendo necesario un control exhaustivo en las diferentes etapas que constituyen el tratamiento de éstas.
No hay comentarios:
Publicar un comentario