Tema 8: Recursos energéticos

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TEMA 8. LOS RECURSOS ENERGÉTICOS

5.6. ENERGÍA DE LA BIOMASA

La biomasa es el conjunto de compuestos orgánicos de origen animal y vegetal que contienen energía en sus enlaces y que mediante una serie de procesos puede ser transformada para obtener energía útil.
Durante siglos, la biomasa ha sido utilizada como fuente de energía, ya que la leña era el recurso más empleado para obtener calor. En algunos países pobres sigue siendo imprescindible debido a la imposibilidad de acceder a otras fuentes de energía por falta de recursos económicos.
Actualmente, la utilización de la biomasa como fuente de energía tiene grandes perspectivas y un gran interés. Como fuente de energía se utiliza:

Residuos agrícolas (rastrojos, paja), ganaderos (estiércol) y forestales (ramas, hojas, cortezas, ...)

Residuos industriales: como industria de al madera y del corcho, papeleras, azucareras, aceiteras, cárnicas vinícolas. Se utilizan los residuos como la melaza, hollejos, huesos de aceituna, cáscaras de frutos secos, serrines, virutas, despojos de carne, corchos,...

Residuos urbanos: como la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos y los lodos de las aguas residuales.

Cultivos energéticos o plantaciones de vegetales de rápido crecimiento para utilizarlos como combustible o bien para extraer de los vegetales, aceites y otras sustancias que puedan utilizarse como combustible. Las especies más utilizadas son cultivos tradicionales (de cereales, remolacha, caña de azúcar, patata, eucaliptos, chopo) o algunas plantas que crecen e suelos que no se pueden aprovechar para el cultivo (chumberas, pitas, cardos,...)

Se utilizan dos métodos para convertir la biomasa en energía:

Métodos termoquímicos: Esos métodos se basan en al utilización del calor para la transformación de la biomasa. Son:

. Combustión: Es la oxidación completa de la biomasa por el oxígeno del aire, liberándose agua y gas carbónico. La energía calorífica que se obtiene se utiliza para calefacciones domésticas o para producir vapor que mueve una turbina conectada a un generador que produce energía eléctrica (electricidad en la industria).
. Pirólisis: Es la combustión incompleta de la biomasa en ausencia de oxígeno, a unos 500 ºC. Se utiliza desde hace mucho tiempo para producir carbón vegetal (carboneras). Además de éste, se obtiene un gas pobre, mezcla de monóxido y dióxido de carbono, hidrógeno y de hidrocarburos ligeros. Este gas de débil poder calorífico, puede utilizarse para accionar motores, o para producir electricidad, o para mover vehículos. Una variante de la pirolisis es la pirolisis flash, en al cuál, la temperatura se eleva a 1000 ºC en un corto espacio de tiempo consiguiéndose una gasificación casi total de la biomasa. Ambos procesos se realizan en instalaciones denominadas gasógenos. El gas producido puede utilizarse directamente como se indicaba antes, o bien, servir para la síntesis de metanol, que podría perfectamente sustituir a las gasolinas en los motores de explosión, este combustible obtenido se denomina carburol.

Métodos biológicos: Consiste en someter a la biomasa a procesos de fermentación microbiana. Se distinguen dos tipos de fermentaciones:

. Fermentación alcohólica: Se emplea celulosa o almidón de los cereales, sometiendo estas dos sustancias a  una hidrólisis ácida (hidrólisis en medio ácido). En la fermentación posterior, se obtiene alcohol etílico que recogido por destilación, se puede utilizar como combustible, bien puro o mezclado con gasolina (gasohol). Hay países como Brasil, que con su excedencia en al producción de caña de azúcar, ha optado por esta solución ante su déficit de petróleo.
. Fermentación metanogénica: Consiste en la fermentación de la biomasa por bacterias, siempre que sea rica en humedad. Se realiza en fermentadores donde la celulosa se degrada dando un gas que contiene un 64% de metano y el resto de dióxido de carbono (biogás). Su uso es similar al del gas natural. Se utiliza para la producción de energía en las explotaciones agrícolas, recuperando las deyecciones y camas del ganado, siendo una forma de eliminar parte de los residuos agropecuarios. Además es una técnica de gran interés para los países en vías de desarrollo. Así millones de fermentadores son utilizados en la actualidad por familias campesinas de China, autoabasteciéndose energéticamente.
El biodiésel es un combustible  líquido obtenido de aceites vegetales, usados o no, e incluso de grasas animales. Tiene un alto valor ecológico, ya que emite el 55% menos de  contaminantes que el gasóleo convencional.

La utilización de la biomasa tiene una serie de ventajas:

Los biocombustibles son menos contaminantes que los combustibles fósiles. Las emisiones de CO2 se consideran nulas

La utilización de los residuos animales y vegetales reduciendo el impacto ambiental y sanitario que provoca la acumulación de esta materia orgánica muerta.

Además de la transformación de estos residuos se obtiene el compost, que se emplea en la agricultura como fertilizante.

En España, existen cultivos energéticos de plantas herbáceas y árboles de rápido desarrollo. En Andalucía es la comunidad donde más se está desarrollando, ya que la utilización del orujo de la aceituna que se obtiene de la producción del aceite.