Energías Renovables - Biomasa

Módulo 1 Tema 4. Biomasa

Energías Renovables

Raimon Pericas Casals

)

Universitat Politècnica de Catalunya

Escola Tècnica Superior de Enginyeria Industrial de Barcelona

Departament de Física i Enginyeria nuclear

Diagonal 647, 08028 Barcelona, Spain

M1 Tema4. Biomasa        [pic 1]

Sumario del módulo

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Introducción        4

Objetivos        4

Módulo 1Tema 4. Biomasa        5

T4.1.        ¿Qué es la Biomasa?        5

T4.2.        Fotosíntesis        6

T4.3.        Carácter renovable de la Biomasa        6

T4.4.        Fracciones de Biomasa        7

T4.5.        Fuentes de Biomasa        8

T4.6.        Fuentes energéticas        9

T4.7.        Biogás        11

T4.8.        Biocarburantes        14

T4.9.        La Biomasa en Cataluña        16

T4.10.        La Biomasa en España        17

T4.11.        La Biomasa en el mundo        24

T4.12.        Ventajas de la Biomasa        25

T4.13.        Restricciones de la Biomasa        26

T4.14.        El futuro de la Biomasa        27

Bibliografía recomendada        28

Anexos        29

M1 Tema4. Biomasa

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Introducción

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El término Biomasa se refiere al conjunto de toda la materia orgánica de origen vegetal o animal que incluye los materiales que proceden de la transformación natural o artificial. La energía que puede obtenerse de la Biomasa proviene de la luz solar que, gracias al proceso de la fotosíntesis, es aprovechada por las plantas verdes y transformada en energía que queda acumulada en el interior de sus células. Esta energía puede ser traspasada por la cadena alimenticia al reino animal. La energía acumulada en la Biomasa puede liberarse sometiéndola a distintos procesos de aprovechamiento energético.

El aprovechamiento de la energía de la Biomasa contribuye notablemente a la mejora y conservación del medio, ya que no tiene un impacto ambiental significativo puesto que el CO2 que se libera en el proceso de combustión ha sido previamente captado por los vegetales durante su crecimiento. Por tanto, el balance final es nulo.

Objetivos

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1. Comprender los principios físicos y tecnológicos de la Biomasa.

1. Ser capaces de efectuar primeras evaluaciones de los recursos energéticos de la

Biomasa disponibles en un emplazamiento.

1. Discutir el impacto ambiental del aprovechamiento de la Biomasa.

M1 Tema 4.Biomasa

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Contenidos

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Tema 4. Biomasa

4.1. ¿Qué es la Biomasa?

De todas las llamadas Energías Renovables, la Biomasa es la que lleva consigo asociada un concepto de reciclaje más intrínseco, ya que en el proceso de obtención de energía tiene un balance energético neto. Esto significa que el CO2 liberado en última instancia, que es en gran parte el responsable del calentamiento global, previamente ha sido absorbido por las mismas plantas en su propio proceso de crecimiento. Por tanto, en última instancia la energía de la Biomasa es la luz solar. El concepto para retener es el hecho de que las plantas transforman la energía del Sol en carbono, proceso llamado fotosíntesis. Así pues, este será el proceso elemental de la gene ración energética de la biomasa. El siguiente dibujo pretende ilustrar en forma de esquema el ciclo de la generación de la biomasa.

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Figura 1. Ciclo esquemático de la generación de la biomasa.

M1 Tema 4 Biomasa

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4.2. Fotosíntesis

En la fotosíntesis las plantas transforman la energía solar en energía química. Esta energía química está almacenada en las plantas, o bien pasa a los animales herbívoros que se las comen y a la vez a los animales carnívoros, que se comen a los primeros. La energía acumulada puede estar en los animales o plantas que la absorben o excretan. A este último tipo de energía se le llama bioenergía. Como ya se ha comentado, la biomasa libera su energía a menudo en forma de calor. Este es el proceso de combustión. Así podemos establecer una reacción química que nos ata el proceso de fotosíntesis y el proceso de combustión. Esta reacción tiene dos sentidos: hacia la derecha es la dirección de la luz solar, es decir, de la fotosíntesis. En cambio, hacia la izquierda es la dirección en la cual se genera calor, es decir, la combustión.

Luz solar

CO2 + 2H2O  [pic 10] ( [CH2O] + H2O ) + O2[pic 11]

Calor

Este proceso de transformación de energía solar en energía química es bastante conocido. Los carbohidratos, entre los que se encuentra la celulosa, constituyen los productos químicos primarios en el proceso de bioconversión de la energía solar. Al formarse estos productos, cada átomo de carbono de 14 gr de peso a tómico absorbe 112 kcal de energía solar. Esta cantidad de energía es precisamente la que después se recupera en la combustión de la celulosa, o de los combustibles obtenidos a partir de la misma: gas, alcohol, etc.

4.3. Carácter renovable de la Biomasa

En la naturaleza, en última instancia, toda la biom asa se descompone hacia sus moléculas más elementales, con la correspondiente liberación, en mayor o menor medida, de calor. Por tanto, la producción de energía de la conversión de la biomasa en energía útil imita los procesos naturales, pero se pretende hacerlo con una tasa más rápida de producción o eficacia. En este sentido queda bien definido el aspecto renovable de la biomasa. El aspecto más importante de la biomasa es que este ti po de energía recicla el carbono y no añade dióxido de carbono extra en la atmósfera. Este es uno de los aspectos más importantes a tener en cuenta a la hora de comparar este tipo de energía con los combustibles fósiles. En otro sentido, si comparamos el aprovechamiento de la energía solar podemos ver que la Biomasa es el tipo de energía conocido que saca más provecho de la luz del sol. Además, es la única fuente renov able de carbono y puede procesarse convenientemente en combustibles sólidos, líquidos y gaseosos.

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