Aprovechamiento Biomasa

PorCarlos Delgadillo de Anda

Aprovechamiento Biomasa

Presentación preparada por el equipo de Implementación del Proyecto de Desarrollo Rural Sustentable (PDRS-BIRF-FIRCO)

¿Qué es la Biomasa?

  • Toda la materia orgánica que puede ser convertida en energía; como los residuos provenientes de la agricultura, aserradero y residuos urbanos.
  • Se considera que la biomasa es una fuente renovable de energía por que su valor proviene del Sol.
  • La forma más común de utilizar la biomasa
    • ➢ Combustión directa:
      • ❖convirtiéndola en calor para suplir las necesidades de calefacción
      • ❖cocción de alimentos
      • ❖producción de vapor
      • ❖generación de electricidad.

El recurso biomásico

Los recursos biomásicos incluyen cualquier forma de materia orgánica. Su disponibilidad varía de región a región, de acuerdo al clima, el tipo de suelo, la geografía, la densidad de la población, las actividades productivas, etc.

 

 

Los residuos agrícolas, como la leña y el carbón vegetal, han sido usados en procesos tradicionales en los países en vías de desarrollo en la cocción de alimentos o en pequeñas actividades productivas como panaderías, secado de granos, etc.

Plantaciones energéticas

Existen muchos cultivos agrícolas que pueden ser utilizados para la generación  de energía: caña de azúcar, maíz, sorgo y trigo, plantas oleaginosas como palma de aceite, girasol o soya y algunas acuáticas, para producir combustibles líquidos como el etanol y el biodiesel; este tipo de cultivos sirve para controlar la erosión y la degradación de los suelos.

 

 

 

Algunas características de la biomasa

Para evaluar la factibilidad técnica y económica de un proceso de conversión de biomasa en energía, es necesario considerar ciertos parámetros y condiciones que la caracterizan.

 

Procesos de conversión

Antes de que la biomasa pueda ser usada para fines energéticos, tiene que ser convertida en una forma más conveniente para su transporte y utilización.

Las tecnologías de conversión incluyen desde procesos simples como la producción de carbón vegetal en hogueras bajo tierra; hasta procesos de alta eficiencia como la cogeneración.

 

Procesos de combustión directa

Es la forma más antigua y común para extraer la energía de la biomasa, ya que son aplicados para generar calor, el cual puede ser utilizado directamente, Además, éste se puede aprovechar en la producción de vapor para procesos industriales y electricidad.

 

Densificación

Se refiere al proceso de compactar la biomasa en “briquetas”, para facilitar su utilización, almacenamiento y transporte. Las briquetas son para usos domésticos, comerciales e industriales. La materia prima puede ser aserrín, desechos agrícolas y partículas de carbón vegetal, el cual se compacta bajo presión alta.

La Tabla muestra los métodos desarrollados para la combustión directa de los residuos sólidos

 

Procesos Termo-químicos

Transforman la biomasa en un producto de más alto valor, con una densidad y un valor calorífico mayor, los cuales hacen más conveniente su utilización y transporte.

Cuando la biomasa es quemada bajo condiciones controladas, sin hacerlo completamente, su estructura se rompe en compuestos gaseosos, líquidos y sólidos que pueden ser usados como combustible para generar calor y electricidad. El proceso básico se llama pirolisis o carbonización e incluye:

 

Procesos Bio-químicos

Utilizan las características bio-químicas de la biomasa y la acción metabólica de organismos microbiales para producir combustibles gaseosos y líquidos. Son más apropiados para la conversión de biomasa húmeda que los procesos termo-químicos.

 

Actualmente, la combustión directa es el proceso más aplicado para usos energéticos de la biomasa.

Formas de energía

Aplicando los diferentes procesos de conversión, la biomasa se puede transformar en diferentes formas de energía

 

Combustión y emisiones

Cuando la biomasa  se quema, se efectúa una reacción química que combina su carbono con oxígeno del ambiente, formándose dióxido de carbono (CO2) y combinando el hidrógeno con oxígeno para formar vapor de agua.

  • Cuando la combustión es completa, todo el carbón se transforma en CO2. Sin embargo, los árboles y plantas capturan nuevamente el CO2 de la atmósfera y, al usar la biomasa en forma sostenible, en términos netos, no se agrega CO2 a la atmósfera.
  • No obstante, cuando la combustión no es completa, se forman monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HCs, e.g. metano), N2O y otros materiales.

Costos

La estimación de los costos de inversión en cualquier sistema de conversión de biomasa depende de tres factores fundamentales:

  • Volumen y tipo de biomasa: El volumen determina el factor de escala del sistema y los procesos auxiliares; mientras que el tipo y las características de la biomasa determinan los tratamientos previo y posterior requeridos.
  • Proceso de conversión: Establecen con base en el volumen y las características de la biomasa: de la tecnología seleccionada depende el grado de complejidad del sistema.
  • Aplicación de la energía: El uso final de la energía obtenida influye en el costo total de la instalación.

Aspectos Ambientales

El aprovechamiento de la biomasa como fuente de energía ofrece un amplio rango de beneficios ambientales: puede contribuir a mitigar el cambio climático y el efecto invernadero, reducir la lluvia ácida, prevenir la erosión de los suelos y la contaminación de las fuentes de agua, reducir la presión provocada por la basura urbana, enriquecer el hábitat de la vida silvestre y ayudar a mantener la salud humana y estabilidad de los ecosistemas.

 

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