Energia Biomasa
Enviado por kik3_bar • 12 de Septiembre de 2014 • 28.997 Palabras (116 Páginas) • 201 Visitas
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EnergíadeBiomasa
Fotosíntesis. Biomasa.
Conversión por microorganismos.
Biogas. Etanol. Biodiesel.
Leonor Carrillo
Edición del autor, S.S. Jujuy, 2004
Leonor Carrillo. Energía de Biomasa 2
Carrillo, Leonor
Energía de biomasa. 1° ed. S.S. Jujuy : el autor, 2004.
82 p. ; 28x22 cm.
ISBN 987-43-8679-7
1. Energía-Reciclado de Basura. I. Título
CDD 534.0363 722
Leonor Carrillo. Energía de Biomasa 3
Contenido
Conversión biológica de la energía solar. Fotosíntesis. 5
Aprovechamiento de la biomasa. Conversión microbiana. 16
Metanogénesis. Producción de biogas. 20
Digestores anaeròbicos. Digestores rurales. 27
Digestores de residuos industriales. 47
Digestores de residuos urbanos. 55
Producción de etanol. 65
Biodiesel y biofuel. Hidrocarburos vegetales. 71
Leonor Carrillo. Energía de Biomasa 4
Leonor Carrillo. Energía de Biomasa 5
FOTOSÍNTESIS
Conversión biológica de la energía solar. Características bioenergéticas de
la radiación solar. Captación de la energía luminosa. Reducción del
dióxido de carbono. Ciclo de Calvin. Ciclo de Hatch y Slack. El gas
carbónico en la atmósfera.
Conversión biológica de la energía solar
La energía solar que llega la biósfera (~3.1024 J/año) es captada y convertida en biomasa
por los ecosistemas terrestre y acuático con una eficiencia del 0,1% (~3.1021 J/año)
almacenándose en 200 Gt (peso seco) de material vegetal por año a expensas de la energía
solar, pues ~30 GJ corresponde a la síntesis de ~2 toneladas biomasa (7).
Cuando se compara la producción anual de biomasa con las reservas energéticas ya
almacenadas en la propia biomasa y en los combustibles fósiles, resulta que dicha
producción anual de biomasa es sólo un orden de magnitud menor que las mismas.
Por otra parte, la energía solar que fija el reino vegetal en su conjunto es 10 veces
mayor que la energía consumida como tal por la humanidad y unas 200 veces mayor que
la energía consumida como alimento.
Aunque el ecosistema acuático cubre aproximadamente 2/3 de la superficie de la
Tierra, produce aproximadamente la misma cantidad de biomasa que el terrestre, debido a
que éste presenta una eficiencia que al menos duplica la del marino.
Teniendo en cuenta que la Tierra, con un diámetro del orden de 104 km, presenta una
superficie de unas 5.1010 ha, se puede calcular que el rendimiento medio de biomasa seca
es de 4 t/ha.año, correspondiendo al menos 6 t/ha.año al ecosistema terrestre y 3 t/ha.año
al acuático (6). Cabe mencionar que el rendimiento que puede alcanzar el cultivo de caña
de azúcar es 60 t/ha.año, el del maíz 50 t/ha.año, el de los bosque entre 10 y 40 t/ha.año,
el del camalote 150 t/ha.año, el de las algas entre 50 y 200 t/ha.año (7).
Cuadro 1. Producción de biomasa (7).
Ecosistema terrestre Bosques 70%
Praderas y sabanas 20%
Cultivos agrícolas 10%
Ecosistema marino Fitoplancton 90%
Macrófitas 10%
El fitoplancton o plancton que puede fotosintetizar, está constituído en su gran
mayoría por microorganismos (seres pequeños que se miden en micrómetros) con un
diámetro no menor de 20 m, principalmente diatomeas, cocolitofóridos y dinoflagelados
aunque también se encuentran cianobacterias (1).
Características bioenergéticas de la radiación solar
Debido a la distancia que la separa del Sol, la Tierra recibe aproximadamente 10-9 de
la energía irradiada por el mismo. Sólo parte de la energía solar que llega a las altas capas
de la atmósfera terrestre alcanza la biósfera, unos 1017 W, pues el resto es absorbido o se
dispersa y refleja haciendo que nuestro planeta aparezca brillante a los ojos de un
observador exterior. Esta cantidad de energía que llega es una diez mil veces la que
actualmente consume la humanidad (7).
Leonor Carrillo. Energía de Biomasa 6
La fotobiología comprende una franja estrechísima de 300 a 1100 nanómetros, de la
que dependen la visión, las taxias, los tropismos, la dormición, la floración, la
maduración, y sobre todo la fotosíntesis que es la conversión biológica de la energía solar
en energía química. Estos procesos no pueden tener lugar en la región ultravioleta o la del
infrarrojo lejano, porque las radiaciones de estas
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