Qué son las biomasas y cómo se transforman en energía: ventajas y desventajas

Profundicemos en el tema de biomasa, tratando de entender qué son, qué impacto tienen en el medio ambiente y cómo pueden dar origen a la energía. Finalmente, veremos cuál es el estado del arte en Italia en cuanto a su explotación.

Qué son las biomasas y cómo se transforman en energía: ventajas y desventajas

Contenido

que son las biomasas

Por el término biomasa se indican una serie de materiales de origen biológico. Estos son generalmente residuos de actividades agrícolas, que pueden ser modificados a través de diversos procedimientos, para obtener combustibles o directamente energía eléctrica y térmica.



Las biomasas incluyen:

  • leña
  • ramas y residuos de actividades agrícolas y forestales
  • residuos de las industrias alimentarias
  • líquidos residuales derivados de granjas
  • Algas marinas

Pero eso no es todo. También se incluyen las plantas cultivadas específicamente para la producción de energía y los residuos orgánicos municipales.



Biomasa: definición

El término “Biomasa” incluye una amplia gama de materiales, de diversa naturaleza y que pueden presentarse en forma de diferentes estados físicos: sólido, líquido y gaseoso.

Por tanto, la biomasa puede definirse como cualquier sustancia de matriz orgánica, animal o vegetal, que no ha sufrido ningún proceso de fosilización, y de la que es posible obtener energía.

Por tanto, desde otro punto de vista podemos considerar biomasa cualquier sustancia que se deriva de la fotosíntesis de la clorofila, directa o indirectamente.

Biomasa: ejemplos

La biomasa es la parte biodegradable de todos los productos derivados de los cultivos agrícolas y la forestación (incluidos los residuos del procesamiento agrícola y forestal), la residuos de productos agroalimentarios destinados al consumo humano o a la cría de animales, i residuos de la industria de transformación de la madera y el papel (siempre y cuando no sean tratados químicamente), todos ellos productos orgánicos derivados de la actividad biológica de animales y humanos.

Il Decreto del Ministerio de Políticas Agrícolas y Forestales norte. 401. arte. 1, párrafo 3, define la biomasa:

• leña

• residuos lignocelulósicos

• los subproductos de los cultivos agrícolas y del procesamiento agroalimentario

• cultivos agrícolas y forestales dedicados

• purines y estiércol de ganado

Veamos algunos ejemplos prácticos de biomasa:

  • residuos agroindustriales
  • digestato
  • lodos de depuradora
  • fracción orgánica de los residuos sólidos municipales (FORSU)
  • plantas
  • residuos obtenidos de la poda
  • virutas de madera
  • astillas de madera
  • paleta
  • cáscaras de frutas secas
  • núcleos
  • cáscaras de frutas y verduras
  • granos
  • oportunidad

¿Cuáles son los tres tipos principales de biomasa?

Podemos distinguir entre 3 tipos de biomasa.



Biomasa vegetal

Las biomasas de origen vegetal son el mas usado. Provienen de los residuos de la agricultura, jardinería y mantenimiento forestal.
Esta categoría también incluye algunas especies de plantas que se cultivan especialmente para el suministro de material apto para la producción de energía.
La biomasa vegetal son madera, orujo, orujo, corazones, huesos, cáscaras, pieles de frutas y vegetales.

Biomasa animal

Son biomasas derivadas de la cría de animales herbívoros. El tipo más utilizado es el estiércol ya que contiene todos los gases y la energía química que produce el pasto que los animales han comido y luego digerido.
Las biomasas animales también incluyen las derivadas de cadáveres de animales. Esta última práctica, sin embargo, se considera controvertida.

Biomasa microbiana

Biomasa microbiana viene del suelo y está disponible gracias a los elementos que componen el suelo: azufre y nitrógeno, pero también hongos, bacterias y todos los microbios presentes en el suelo.
Después de todo, cada suelo donde las plantas crecen y se descomponen y en el que a veces también se descomponen los animales y sus heces, se caracteriza por varios nutrientes que son posibles fuentes de energía.

Biomasa liquida

La energía se puede obtener no solo de la biomasa sólida, sino también de la biomasa líquida. Es un tipo de biomasa que procede del prensado, y posterior refinado, de semillas oleaginosas u otras partes de plantas particulares.

La biomasa líquida incluye principalmente:

  • aceites vegetales (de maíz, violación, soja, girasol...)
  • biodiesel, obtenido a partir de grasas animales y aceites vegetales y puede utilizarse en sustitución del gasóleo
  • bioetanol: alcohol producido a través de la fermentación de biomasa

para que sirve la biomasa

Los diversos materiales se pueden reutilizar para producir energía con tres propósitos.



  • producción directa de biocombustibles (biocombustible).
  • la generación de energía eléctrica y térmica (biopoder)
  • la fabricación de compuestos químicos (bioproducto).

Biomasa: cómo se pueden utilizar para producir energía

El procedimiento de transformación depende naturalmente del producto final.

  • I combustibles Se pueden obtener productos biológicos, como bioetanol, biodiésel, hidrocarburos sintéticos y aceites vegetales. por fermentación, prensado u otros procesos químicos.
  • laenergía térmica se puede obtener directamente quemandose biomasa leñosa (troncos de madera o bolita) en calderas de alta eficiencia o plantas de cogeneración. Estos últimos también producen electricidad.
  • Il biogás se obtiene a través de un proceso específico de digestión anaeróbica, y a su vez el biogás se utiliza para la generación directa de energía o como combustible.

En pocas palabras, es un proceso de fermentación controlada de biomasa (cloacas, residuos agroindustriales, etc.) que logra producir biogás muy rico en metano (hasta el 70%). De aquí entonces se deriva la energía eléctrica redes directas o energía térmica, que se puede utilizar, por ejemplo, para calentar hogares.

La comodidad varía según el uso. El uso energético más eficiente de la biomasa se encontró para calefacción, generación de electricidad y biocombustibles de la nueva generación. Mucho menos para los de antes, como el etanol producido a partir del trigo.

A continuación, las biomasas se utilizan en centrales eléctricas de biomasa, que extraen su energía a través de diferentes técnicas:

  • combustión directa de biomasa
  • pirólisis
  • extracción de gas de síntesis medio gasificación

Desventajas y limitaciones de la biomasa

Il principal limitante para la explotación de la biomasa como fuente de energía se relaciona con la falta de spazi para cultivo De hecho, para obtener un beneficio económico significativo sería necesario producir cantidades muy elevadas de material. De esta manera, sin embargo, se quita espacio al cultivo para uso alimentario y otras actividades agrícolas.

La producción de esta fuente de bioenergía requiere cambios profundos en la planificación de las actividades agrícolas: el cultivo de productos alimenticios, de hecho, debe distinguirse claramente, también por razones de seguridad sanitaria e higiénica, del de las fuentes de energía.

La preocupación de algunos expertos, expresada también en un informe de la ONU, es que la masificación de los cultivos bioenergéticos pueda tener un impacto negativo. Porque quitaría tierra y agua de la producción de alimentos o incluso a los bosques. Además, la creciente demanda de materias primas para la producción de energía podría hacer aumentar los precios de los alimentos.

Además, la biomasa no están disponibles en cualquier época del año. Por lo tanto, no pueden utilizarse como una única fuente de energía.

Ventajas de la biomasa

Las ventajas son muchas:

  • no requieren el uso de tecnologías costosas
  • ellos pueden ser producido con facilidad incluso en los países más pobres, es poco contaminante y puede fomentar el desarrollo sostenible.
  • explotan los recursos naturales de manera más eficiente, ya que los materiales de desecho utilizados en su producción serían desechados o eliminados.
  • generar una serie de subproductos útiles y rentables, incluidos los fertilizantes a bajo precio.
  • son un recurso fundamental para las propias zonas rurales, la producción, de hecho, aumentaría enormemente la disponibilidad de electricidad para miles de millones de agricultores y granjas, favoreciendo así el crecimiento de la productividad.
  • se encuentran entre las fuentes de energía "más limpias". Su producción y transformación genera muy pocos residuos contaminantes. De hecho, simplemente acelera el proceso de reintroducción de dióxido de carbono absorbido por las plantas en la atmósfera.

Impactos de la energía de la biomasa en el medio ambiente

Las biomasas representan un valioso recurso energético alternativo. Sin embargo, debemos aprender a usarlos de manera más eficiente, para limitar también el posible daño ambiental. Esta es la advertencia que se desprende del dossier "Bionergie en Europa desde la perspectiva de la eficiencia de los recursos", realizado por la Agencia Europea de Medio Ambiente (EEE).

“La bioenergía es un componente importante de nuestro complejo de energías renovables y ayuda a garantizar un suministro constante de energía. Pero este estudio destaca el hecho de que la biomasa forestal y la tierra productiva son recursos limitados y parte del "capital natural" de Europa. Por lo tanto, es esencial considerar formas en las que podamos utilizar de manera eficiente los recursos existentes, antes de requerir nuevas tierras para la producción de energía”, dijo Hans Bruyninckx, Director Ejecutivo de la AEMA.

Sin embargo, el dossier invita a actuar con cautela en este delicado sector, que hasta ahora ha sido tratado por las políticas europeas con poca atención a las repercusiones ambientales relacionadas con el uso directo del suelo.

Los métodos agrícolas actuales para la producción de energía no han demostrado ser muy ecosostenibles. Tanto es así que la AEMA destaca la importancia de ambos cultivos perennes, que no dan cosecha todos los años, favorecen la filtración del agua y evitan inundaciones, que acentúan la rotaciones cultivos, útiles para la regeneración de la tierra.

También se desaconseja por completo el uso extensivo de árboles maduros para la producción de energía. Esto se debe a los largos tiempos necesarios para el rebrote y por tanto para captar de nuevo el dióxido de carbono, emitido a la atmósfera tras la combustión de la madera.

En materia de combustibles, la AEMA recomienda encarecidamente el uso de Residuo orgánico y residuos agroforestales. No requieren el consumo de nuevas tierras, reducen el desperdicio de agua y reducen las emisiones de gases de efecto invernadero.

Equilibrio entre biomasa y medio ambiente

Para equilibrar estos dos aspectos es necesario, por tanto, que la planificación de las actividades agrícolas sea cuidadosamente estudiada y equilibrada.

El objetivo es evitar la producción de materias primas para la bioenergía quitan espacio y recursos a los cultivos alimentarios. No debe haber un uso indiscriminado de pastos, bosques o tierras vírgenes, que terminarían generando más contaminación ambiental de la que su uso debería evitar.

¿Cuánta biomasa puede producir?

En nuestra opinión, el tema de la rentabilidad de la biomasa fue muy bien explicado en una antigua entrevista de Stefano Masini, jefe de economía y medio ambiente de Coldiretti.

Masini puso el siguiente ejemplo: con 1000 hectáreas de madera, haciendo un turno de veinte años, se pueden cortar 50 hectáreas de madera al año. Si consideramos que de 1 hectárea de madera obtenemos más o menos 800 quintales de madera y 200 de ramas, con 50 hectáreas podríamos producir 50 toneladas de biomasa al año, obteniendo electricidad por unos 600 Kwh.

Si queremos conseguir una mejora económica para la compañía, en un año obtenemos una facturación potencial de aproximadamente 1.350 millones de euros (8.000 horas * potencia disponible * 0,28 euros por Kw producido, igual al precio de recompra de energía producida por Fuentes Renovables).

La rentabilidad está ahí, argumenta Masini, lo que falta son los incentivos para empresas que PAC, Política Agrícola Comunitaria, sigue destinando a negocios agrícolas en el Llano, no a los cerros/montañas.

Biomasa en Italia: estado actual y perspectivas

Pero en Italia, ¿cuál es el estado de la biomasa? ¿Cómo los estamos explotando? Aquí hay una descripción general rápida del estado de la biomasa en nuestro país.

Aunque la AEMA subestimó sus valoraciones de 40 sobre el potencial de producción de bioenergía en alrededor de un 2006 %, en 2010 la biomasa proporcionó alrededor del 7,5 % de la energía utilizada en la Unión Europea (UE): una cifra que, según las previsiones, podría ascender a alrededor del 10 % en 2020. Entre los países considerados con mayor potencial bioenergético en 2020 también se encuentra Italia, junto a Francia, Alemania, España y Rumanía.

Según los datos facilitados por la GSE, Gestora de Servicios Energéticos para la promoción del desarrollo sostenible, en la primera edición del informe "Biomasas y residuos", a finales de 2008, en Italia, las plantas alimentadas con biomasa y residuos son 352, por un total de 1.555 MW de potencia instalada y una producción de 5.966 Gwh.

El informe informa un aumento en la producción de energía producida por plantas definidas como B.Rb.BB (biomasa, residuos sólidos urbanos biodegradables, biogás y biolíquidos) que ha aumentado constantemente en Italia en los últimos años.

La situación de la biomasa a nivel regional

En fin la producción a partir de sólidos aumentó de 2004 a 2008 a una tasa media anual del 6,6% y la de biogás al 8,1%. En el norte de Italia, las cuotas de producción más altas se registran gracias a la contribución de Lombardía y Emilia Romagna, respectivamente con un 22,9% y un 14,9%. Lazio, en el centro de Italia, muestra el valor de producción más alto en comparación con las regiones vecinas, igual al 4,6%.

En el sur emergen regiones como Puglia y Calabria; se destacan con cuotas de producción del 13,4% y 13,2% respectivamente. En la parte inferior están las islas. Cerdeña se sitúa en el 3,0%, mientras que Sicilia tiene un valor del 1,3%.

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¿Qué son las biomasas? Descubramos más sobre este tipo de energías renovables y sus impactos en el medio ambiente

Biomasa: la comparación con el extranjero

Pero, ¿cómo se posiciona Italia en comparación con el resto de Europa? Aquí hay un punto de referencia de la Situación italiana en comparación con el resto de Europacon respecto a la biomasa.

En conclusión, la biomasa es una esperanza para el futuro, en términos de producción de energías alternativas a los combustibles fósiles y la creación de nuevos puestos de trabajo.

Ya hoy, el 3% de la energía mundial proviene de plantas de biomasa, con importantes perspectivas de desarrollo, mientras que solo en Italia, uno de los países líderes en el sector, se espera la posibilidad de 600.000 nuevos puestos de trabajo en los próximos diez años.

Saber realmente qué es la biomasa y evaluar sus pros y sus contras para aprovechar al máximo este recurso nos ayudará a nosotros mismos y al medio ambiente.

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