Es un término del que se lleva escuchando hablar crecientemente en los últimos años y a pesar de que no se trata de algo realmente nuevo, son muchas las personas que no tienen claro su concepto. La biomasa es material orgánico renovable que proviene de seres vivos, tanto plantas como animales. Por sorprendente que pueda parecer en un principio, la biomasa fue la fuente más importante de consumo de energía en los Estados Unidos hasta la década de los años 60 del siglo XIX.
Hoy en día sigue siendo un combustible importante en muchos países, destacando su presencia en los países menos favorecidos donde su uso en los hogares es significativo. Asimismo, el uso de combustibles de biomasa para el transporte y para la generación de electricidad está aumentando en muchos países desarrollados como medio para evitar las emisiones de dióxido de carbono derivadas del uso de combustibles fósiles. Se calcula que antes de que llegara la pandemia de la Covid-19, alrededor del 5% del uso total de energía primaria en los Estados Unidos tenía como origen la biomasa.
Las cinco centrales más importantes de biomasa en el mundo están en Europa, tres de ellas en Finlandia, una en el Reino Unido y la quinta en Polonia.
Fuentes de biomasa para energía
La energía de biomasa es una fuente de energía sostenible y renovable y sostenible derivada de materia orgánica, y se puede utilizar para generar electricidad. Los materiales comunes que se utilizan para desarrollar combustible de biomasa son los siguientes:
-Residuos y procesamiento de madera: leña, pellets de madera y astillas de madera, serrín y desperdicios de fábricas de madera y muebles, y licor negro de fábricas de pulpa y papel.
-Cultivos agrícolas y materiales de desecho: maíz, soja, caña de azúcar, plantas leñosas, algas y residuos de procesamiento de alimentos y cultivos.
-Materiales biogénicos de los desechos sólidos municipales: papel, algodón y productos de lana, y desechos de alimentos.
-Estiércol animal y aguas residuales producidas por los seres humanos.
Conversión de biomasa en energía
La biomasa se convierte en energía a través de varios procesos, que incluyen la combustión directa para producir calor, la conversión termoquímica para producir combustibles sólidos, gaseosos y líquidos, la conversión química para producir combustibles líquidos y la conversión biológica para producir combustibles líquidos y gaseosos.
La
combustión directa es el método más común para convertir biomasa en energía útil. Toda la biomasa se puede quemar directamente para calentar edificios y agua, para calentar procesos industriales y para generar electricidad en turbinas de vapor.
La
conversión termoquímica de biomasa incluye pirólisis y gasificación. Ambos son procesos de descomposición térmica en los que las materias primas de biomasa se calientan en recipientes cerrados presurizados llamados gasificadores a altas temperaturas. Se diferencian principalmente en las temperaturas del proceso y la cantidad de oxígeno presente durante el proceso de conversión.
La pirólisis implica calentar los materiales orgánicos a temperaturas en los 400 y los 500° C en ausencia casi completa de oxígeno libre. La pirólisis de biomasa produce combustibles como carbón vegetal, bioaceite, diésel renovable, metano e hidrógeno.
El hidrotratamiento se utiliza para procesar bioaceite (producido por pirólisis rápida) con hidrógeno a temperaturas y presiones elevadas en presencia de un catalizador para producir diésel renovable, gasolina renovable y combustible para aviones renovable.
La gasificación implica calentar materiales orgánicos a temperaturas en los 800 y los 900º C con inyecciones de cantidades controladas de oxígeno libre y/o vapor en el recipiente para producir un gas rico en monóxido de carbono e hidrógeno llamado gas de síntesis o sintegás. El gas de síntesis se puede utilizar como combustible para motores diésel, para calefacción y para generar electricidad en turbinas de gas. También se puede tratar para separar el hidrógeno del gas, y el hidrógeno se puede quemar o utilizar en pilas de combustible. El gas de síntesis se puede procesar posteriormente para producir combustibles líquidos mediante el proceso Fischer-Tropsch.
Un proceso de
conversión química conocido como transesterificación se utiliza para convertir aceites vegetales, grasas animales y grasas en ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME), que se utilizan para producir biodiésel.
La
conversión biológica incluye la fermentación para convertir la biomasa en etanol y la digestión anaeróbica para producir gas natural renovable. El etanol se utiliza como combustible para vehículos. El gas natural renovable, también llamado biogás o biometano, se produce en digestores anaeróbicos en plantas de tratamiento de aguas residuales y en operaciones lecheras y ganaderas. También se forma y puede capturarse en los vertederos de desechos sólidos. El gas natural renovable debidamente tratado tiene los mismos usos que el gas natural de combustibles fósiles.
Por último cabe señalar que existe mucho margen de mejora y crecimiento en el ámbito de la biomasa, ya que los investigadores están trabajando en formas de mejorar estos métodos y desarrollar otras formas de convertir y utilizar más biomasa para obtener energía.
