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TEMA 10 - LA ENERGÍA DE LA BIOMASA

En sentido amplio, la biomasa es toda materia orgánica no fósil (renovable) en la

que la radiación solar, a través de la fotosíntesis, ha provocado o provoca la elaboración

de hidratos de carbono. En todo este proceso se absorbe energía, que queda almacenada

en las plantas.

Los animales aprovechan parte de la biomasa de las plantas, apropiándose de su

contenido energético y transformándose, así, la biomasa vegetal en animal.

Por lo tanto, se conoce con el nombre de biomasa a toda la materia orgánica de

origen vegetal o animal, y a la obtenida a partir de ésta mediante transformaciones

naturales o artificiales.

Son fuentes de biomasa:

Los residuos agrarios: paja, ramaje de podas, estiércol, etc.

Los residuos forestales: poda o limpieza de bosques.

Los residuos industriales

Cultivos vegetales (terrestres o acuáticos) energéticos.

Como la biomasa suele tener un rendimiento energético bajo, ocupando un gran

volumen, es necesario transformarla en un combustible de mayor poder calorífico, para

ello se llevan a cabo los procesos de transformación de la biomasa.

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN DE LA BIOMASA

Por extracción directa.

Se basa en el hecho de la existencia de ciertas especies vegetales que producen

en su metabolismo hidrocarburos o compuestos muy hidrogenados, con un poder

calorífico elevado. Su obtención se lleva a cabo mediante la extracción (aplastamiento)

y añadiéndoles ciertos compuestos químicos.

Al combustible obtenido se le conoce como biocombustible. Algunas de las

plantas a partir de las que se obtiene son la palma, el girasol y la soja. A partir de ellas

se obtiene etanol y metanol, que se emplea para motores de combustión interna.

Procesos termoquímicos

Los más importantes son:

Combustión directa: El proceso se lleva a cabo con

aire abundante. Al quemar la biomasa (tras reducir su

humedad, exponiéndola previamente a la radiación

solar) en presencia de oxígeno, se desprende calor; éste

puede emplearse directamente en viviendas, granjas,

industrias, etc. Incluso la biomasa, previamente

prensada en forma de briquetas, puede servir como

sustituto del carbón o del petróleo en las centrales térmicas, sin más que realizar

pequeños cambios en la instalación. La biomasa seca da unos rendimientos muy

altos, sin embargo, conforme va aumentando el grado de humedad de la

biomasa, se reduce notablemente su rendimiento.

Gas pobre: Cuando la combustión se hace con poco aire. Es una mezcla de CO,

CO2, H2 y metano. El aire se hace pasar a gran velocidad a través del

combustible ardiendo, generando así el llamado gas pobre.

Gas de síntesis: Cuando se emplea como comburente oxígeno puro, el resultado

es una mezcla de monóxido de carbono, hidrógeno e hidrocarburos. Lo

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importante de este gas es que se tiene la posibilidad de transformarlo en

combustible líquido (metanol y gasolina).

Pirólisis: Consiste en la descomposición de la biomasa a elevada temperatura

(500ºC) y en ausencia de oxígeno, en unas instalaciones que se llaman

gasógenos. En este proceso hay una descomposición de la materia orgánica,

debida al calor, que origina tres tipos de productos finales:

o Gaseosos: compuestos combustibles de H2, CO2 e hidrocarburos.

o Líquidos: alcoholes.

o Sólidos: carbón y alquitrán.

Procesos bioquímicos.

Son procesos que tienen lugar en presencia de microorganismos. Los más

importantes son los siguientes:

Fermentación alcohólica: Consiste en la transformación, provocada por

determinados enzimas, de los hidratos de carbono en etanol. El proceso

transcurre en presencia de oxígeno, y el etanol obtenido se recupera por

destilación, pudiendo utilizarse como carburante de motores en sustitución de la

gasolina.

Digestión anaerobia: Este proceso tiene lugar por la acción de determinadas

bacterias que, en ausencia de oxígeno y a una temperatura de 30ºC, transforman

la biomasa en biogás, constituido principalmente por metano y CO2, y que se

puede utilizar en motores de combustión; de esta forma se consigue el

autoabastecimiento energético de algunas granjas e instalaciones agrícolas.

También se emplea directamente como combustible para la obtención de calor.

Fotoproducción de combustibles: Mediante la acción de ciertos

microorganismos, a partir del agua y de algunos compuestos orgánicos se puede

obtener hidrógeno, de utilización directa como combustible o para la producción

de energía eléctrica.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL APROVECHAMIENTO DE LA

BIOMASA

Ventajas:

Soluciona los problemas que acarrea la destrucción incontrolada de los residuos.

Disminuye el riesgo de incendios en los bosques.

Su uso significa una reducción en el consumo de otras fuentes de energía no

renovables.

Inconvenientes:

Se corre el riesgo de que se lleven a cabo talas excesivas sin control que agoten

la masa vegetal de una zona.

La biomasa acuática resulta sumamente difícil de aprovechar.

El proceso de aprovechamiento de la biomasa requiere la utilización de energía

de otro tipo, lo que se traduce en un rendimiento neto muy pequeño.

El alto grado de dispersión de la biomasa da lugar a que muchas veces, su

aprovechamiento no resulte económicamente rentable.

El proceso de combustión de la biomasa genera CO2, responsable principal del

efecto invernadero, pero este CO2 es neutralizado con el que ha sido absorbido

por las plantas durante su vida.