ENERGÍA BIOMASA

 

Qué es la biomasa

 

La biomasa es un tipo de energía renovable generada a partir de la combustión de materia orgánica, la cual se origina a partir de diferentes procesos que suceden en el día a día. Estos procesos pueden ser biológicos (restos de plantas), espontáneos (residuos de las podas de árboles) o provocados (excrementos de animales en ganaderías). 

Como recurso energético, la biomasa se puede clasificar en las siguientes categorías: 

• Biomasa natural: es aquella generada de forma espontánea en la naturaleza sin intervención humana. También, se incluyen los residuos que se generan a partir de la poda de un bosque. El uso de estos recursos requiere de gestión y de un medio de transporte que los lleve hasta el lugar destinado a convertirlos en energía, hecho que provoca que su uso no sea viable económicamente. 
• Biomasa residual seca: es la que surge como resultado de ciertas actividades humanas. Esta clase de biomasa se subdivide en dos tipos:
• Biomasa residual seca: se origina en las actividades agrícolas y forestales o en sus respectivas industrias, como los restos de las podas de frutales, el serrín, las cáscaras de frutos secos o la paja.  
• Biomasa residual húmeda: se crea a partir de vertidos biodegradables, ya sean aguas residuales urbanas e industriales o residuos ganaderos. Algunos ejemplos son la basura orgánica que se genera en los domicilios o los excrementos de animales en ganaderías.
• Biomasa producida: se crea a partir de cultivos energéticos donde hay una producción a gran escala de materia biodegradable con el fin de ser aprovechada en el ámbito energético. Para ello, ciertas especies vegetales se transforman química y biológicamente y se convierten en combustibles, como el metanol o el etanol.

Como puedes ver, la biomasa puede tener diversas procedencias y esto mismo permite que se obtengan diferentes tipos de productos, como el carbón vegetal, el etanol o biogás, a través de los cuales se puede generar, por ejemplo, electricidad. 

¿Cómo se extrae energía de la biomasa?

La energía de biomasa (bioenergía) puede ser generada tanto en el ámbito doméstico, mediante una caldera, como a gran escala en una nave industrial. De forma masiva, existen principalmente dos métodos para transformar la biomasa en energía:

Métodos termoquímicos

Consiste en la transformación de la biomasa a través del calor. Para llevar a cabo este método, los materiales que funcionan mejor son los menos húmedos: paja, madera, cáscaras de frutos secos, etc. Asimismo, dentro de esta clasificación, encontramos las siguientes técnicas para extraer energía biomasa: 

• Combustión: la biomasa se quema a una temperatura entre 600 y 1.300ºC con mucho aire. De este método, salen gases calientes para producir calor y electricidad. 
• Gasificación: se produce una combustión entre 700 y 1.500ºC con aire (gasógeno) u oxígeno (gas de síntesis) que da lugar a diferentes elementos químicos en cantidades diferentes. El gas de síntesis se transforma en combustibles químicos, como el metanol o la gasolina. 

Métodos bioquímicos

Se realizan usando diferentes microorganismos que se encargan de degradar las moléculas. Los materiales utilizados son los de mayor contenido en humedad: residuos orgánicos municipales o ganaderos. Las principales técnicas que se emplean son: 

• Fermentación metánica: consiste en la digestión sin oxígeno de la biomasa, en la que la materia orgánica se fermenta, dando como resultado el biogás. 
• Fermentación alcohólica: se fermentan los hidratos de carbono que están de forma natural en las plantas. Su resultado es el etanol, que se puede usar para la industria.

 

Ventajas e inconvenientes de la biomasa

La energía de biomasa presenta amplias ventajas, sobre todo, para el cuidado del medio ambiente. En primer lugar, es una fuente de energía renovable y abundante, ya que siempre hay madera, residuos o basura orgánica. A su vez, es poco contaminante y reduce la dependencia de los combustibles fósiles, con lo cual ayuda a reducir los efectos del cambio climático y mejorar la calidad del aire. 

Además, su precio resulta más económico respecto al petróleo o el carbón, crea empleo en zonas rurales, contribuye a la limpieza de montes y, al contrario de lo que se suele pensar, los últimos avances lo han convertido en una fuente de energía de rendimiento muy elevado. 

Por otro lado, la biomasa presenta una serie de inconvenientes. Para empezar, la quema de residuos genera cenizas, un hecho que incrementa los costes operacionales. En segundo lugar, la biomasa ocupa mucho espacio, con lo cual se precisa una zona de almacenamiento. No obstante, la principal desventaja de esta fuente de energía es el hecho de que tiene un volumen limitado, con lo cual, como indica Adair Turner, el presidente de la Comisión de Transiciones Energéticas, “su uso debería restringirse a sectores prioritarios donde no existen opciones alternativas de descarbonización”. 

Sin embargo, es un hecho que la biomasa contribuye a la necesaria transición verde que el planeta necesita. De hecho, un informe de la Agencia Internacional de Energía declara que las energías renovables tendrán un crecimiento muy rápido, sobre todo, en el sector eléctrico, proporcionando casi el 40% de la demanda de energía en 2023. 

Qué es un biodigestor?

Un biodigestor es un recipiente o tanque (cerrado herméticamente) que se carga con residuos orgánicos. En su interior se produce la descomposición de la materia orgánica para generar biogás, un combustible con el cual se puede cocinar, calentar agua y producir energía eléctrica, mediante un generador a gas. El residuo de este proceso, formado por efluente y lodo, se utiliza como biofertilizante.

Beneficios de un biodigestor

Un biodigestor permite:

Producir biogás naturalmente, con un elevado poder calorífico, para ser utilizado como combustible, evitando así la extracción de combustibles no renovables.

Aprovechar residuos orgánicos que de otra manera terminan siendo derivados a un sitio de disposición final.

Obtener un fertilizante natural a partir de su desecho solido, el cual puede ser comercializado y utilizado.

Promover el desarrollo sostenible evitando la emisión de gases de efecto invernadero (los biodigestores reducen la emisión de metano a la atmósfera, un gas que es hasta 25 veces más potente como GEI que el dióxido de carbono).

Mejorar las condiciones sanitarias, al evitar malos olores, insectos y controlar los microorganismos capaces de generar enfermedades.

 

¿Cómo funciona un biodigestor?

Un biodigestor trabaja con la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos y domésticos (desechos vegetales, frutales, hojas, excrementos, etc.) y desechos de animales (bosta, guano etc.). Dentro de un biodigestor se genera un ambiente biológico activo que, por acción de microorganismos, desencadena una fermentación anaerobia, lo cual permite la producción de biogás, además de líquidos lixiviados que pueden ser utilizados como fertilizantes.

Al biodigestor se lo alimenta con los residuos orgánicos y agua y se lo inocula con bacterias metanogénicas que descomponen la materia orgánica y forman el metano. Una vez que se mezclan los residuos con el agua, el calor al interior del contenedor genera gases y las bacterias metanogénicas actúan. A partir de eso, y dependiendo del clima, de 15 a 40 días se puede aprovechar el biogás.

Una vez que se genera el metano se abren las llaves que conectan el biodigestor con una bolsa alterna para almacenarlo y posteriormente se conecta a una estufa o calentador de agua. También puede cargar pilas y celulares, ya que se trata de un generador de energía eléctrica.

Energía renovable vs. Combustibles fósiles

Al aprovechar el bagazo de caña como fuente de energía, se disminuye la necesidad de utilizar combustibles fósiles, como el carbón o el petróleo, para producir electricidad. Esto contribuye a la diversificación de las fuentes de energía y reduce la emisión de gases de efecto invernadero lo que ayuda en la lucha contra el cambio climático.

Los combustibles fósiles son recursos naturales no renovables formados a lo largo de millones de años, quemarlos libera grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2) y otros gases de efecto invernadero a la atmósfera. El abandono progresivo de los combustibles fósiles en favor de la energía renovable es fundamental para abordar los desafíos ambientales y sociales actuales.

 

 

Qué es el biogás?

El biogás es una mezcla gaseosa formada por metano (CH4), dióxido de carbono (CO2) y pequeñas proporciones de otros gases, como sulfuro de hidrógeno (H2S), hidrógeno (H2) y amoniaco (NH3)

A partir de la digestión anaerobia, que es un proceso biológico en el cual la materia orgánica es degradada por bacterias que no requieren oxígeno para su metabolismo, se genera el biogás.

La digestión anaerobia ocurre de forma espontánea en la naturaleza. El gas de los pantanos, el gas natural de yacimientos subterráneos o incluso el gas metabólico producido en el estómago de los rumiantes, es precisamente biogás. Utilizando este proceso se puede tratar gran cantidad de residuos como estiércoles, efluentes de industrias, basura orgánica, entre otros contaminantes y obtener este combustible. El biogás puede utilizarse en aplicaciones tan diversas como calefacción por combustión en calderas de vapor, generadores eléctricos, combustible de motores, heladeras, incubadoras de animales y termotanques, entre otras.

 

Biomasa en Guatemala

 La Agroindustria de la Caña de Azúcar de Guatemala aprovecha residuos con lo que lleva a cabo un sistema de Economía Circular. Un claro ejemplo de esta práctica es el uso del bagazo de caña como una valiosa fuente para la generación de energía renovable.

La Economía Circular busca promover la reutilización, el reciclaje y la renovación de los recursos en lugar de seguir el modelo tradicional de “usar y tirar”. El bagazo de caña es un residuo fibroso que queda como subproducto después de extraer el jugo de la caña de azúcar en la industria azucarera. En lugar de ser desechado, los ingenios azucareros utilizan este residuo para la generación de energía renovable.

 El bagazo de caña es utilizado como combustible en calderas para generar vapor. Este vapor, a su vez, se emplea para producir electricidad a través de un proceso conocido como cogeneración.

Esta forma de generación de energía renovable ofrece múltiples beneficios tanto para la Agroindustria de la Caña de Azúcar como para el medio ambiente en general.

Fuentes de información.

https://www.argentina.gob.ar/ambiente/accion/biodigestores

https://www.azucar.com.gt/tag/biomasa/