Situación actual de la biomasa.

Situación actual en el contexto mundial

• Algunos países pobres obtienen el 90% de su energía de la leña y

otros biocombustibles

• En África, Asia y Latinoamérica representa la tercera parte del

consumo energético.

• Para 2000 millones de personas es la principal fuente de energía en

el ámbito doméstico

La propia FAO reconoce que “la mejora del uso eficiente de los recursos de la energía de la biomasa - incluidos los residuos agrícolas y las plantaciones de materiales energéticos - ofrece oportunidades de empleo, beneficios ambientales y una mejor infraestructura rural”. Incluso va más allá al considerar que el uso eficiente de estas fuentes de energía ayudarían a alcanzar dos de los objetivos de desarrollo del milenio: “erradicar la pobreza y el hambre y garantizar la sostenibilidad del medio ambiente”.

BIOMASA: - vector energético que permitiera el desarrollo de los países pobres.

- evitaría el consumo energético asociado a este desarrollo afectara negativamente al medio ambiente y a la seguridad de abastecimiento energético.

Previsiones de futuro (según el IPCC): antes del 2100 la cuota de participación de la biomasa en la producción mundial de energía debe estar entre el 25 y el 46%.

Situación actual en Europa

54% de la energía primaria de origen renovable procede de la biomasaà4% sobre el total energético

• Año 2004: 55439 ktep de energía primaria debida a biomasa
• Aplicación: generación de calor en viviendas unifamiliares,

comunidades de vecinos y redes de calefacción centralizada

• 83% se destina a usos térmicos
• 17% a la producción de electricidad

Ritmo actual de crecimiento de la producción con biomasaà77.700 ktep en 2010à No se cumplen los objetivos del Libro Blanco de las Energías Renovables de la Unión Europea: 100.000 ktep en 2010

• Desarrollo de tecnologías vinculadas a la biomasa:

-Mala coordinación de las políticas.

-Apoyo financiero insuficiente.

• Sólo Dinamarca, Finlandia y el Reino Unido experimentan una curva

de crecimiento importante.

• La mayor parte de los nuevos Estados Miembros posee un potencial

importante de utilización de la biomasa tanto para electricidad como calor.

• Si los países más habitados y con importantes recursos forestales (Francia, Alemania, España, Italia) intensifican sus esfuerzos se puede cumplir el objetivo.
• Contribución de la biomasa a finales del siglo XXI podría alcanzar la

cuarta parte de la producción mundial de energía.

·         Promover mercado europeo de biomasa.

-En países como Austria, Dinamarca, Alemania y Suecia, este mercado ha crecido rápidamente en los últimos años.

-Producción de pelets. En Suecia se produjeron 750.000 toneladas de pelets en 2001, mientras que en España sólo 60.000 toneladas.

Situación actual en España

·         Recursos potenciales de biomasa: 19.000 ktep. 13.000 ktep corresponden a biomasa residual y 6.000 a cultivos energéticos. (Según PER).

·         Biomasa representa 45% de la producción de energías renovables. Equivale al 2,9% del consumo total de energía primaria.

·         PER aprobado en 2005, plantea soluciones a los problemas que impidieron el desarrollo de la biomasa previsto en el antiguo Plan de Fomento de las Energías Renovables (PFER) de 1999.

·         Teniendo en cuenta el incremento durante el período 1999-2004 (538 ktep) resulta imposible que en 2010 se alcance el objetivo establecido de 6.000 ktep de crecimiento.

·         Objetivo establecido: 6.000 ktep.

-5.100 ktep aplicaciones eléctricas: incremento periodo 1999-2004 de 469 ktep.

-900 ktep aplicaciones térmicas: incremento periodo 1999-2004 de 69 ktep.

• Andalucía, Galicia y Castilla y León: Comunidades Autónomas que registran un mayor consumo.

-Empresas que utilizan grandes cantidades de biomasa (sector de la celulosa).

-Sector forestal desarrollado.

-Diseminación de la población, facilita el uso de la biomasa doméstica.

• Medidas contenidas en el PER.

-importante reparto de potencia adjudicado a procesos de co-combustión

-potenciación de cultivos energéticos.

 Pirólisis de la biomasa. La biomasa es toda sustancia orgánica renovable de origen tanto animal como vegetal. La energía de la biomasa proviene de la energía que almacenan los seres vivos. En primer lugar, los vegetales al realizar la fotosíntesis, utilizan la energía del sol para formar sustancias orgánicas. Después los animales incorporan y transforman esa energía al alimentarse de las plantas. Los productos de dicha transformación, que se consideran residuos, pueden ser utilizados como recurso energético.

Existen diferentes procesos de conversión energética de la biomasa: procesos termoquímicos y bioquímicos.

Los procesos termoquímicos de conversión energética de la biomasa son combustión, gasificación y pirólisis. La pirólisis consiste en la descomposición térmica de un sólido orgánico por efecto de la temperatura (300-600ºC). Se suele llevar a cabo en atmósfera inerte (nitrógeno o gases de salida exhaustos y recirculados).

·         Fracción líquida (“Líquidos orgánicos”): mezcla compleja de compuestos orgánicos hidrocarbonados de entre 5 y 20 átomos de carbono, con una gran proporción de compuestos aromáticos.

·         Fracción sólida (“Residuo sólido carbonoso”): residuo carbonoso, carbonizado o char (80-90% carbono), contiene alquitranes y cenizas.

·         Fracción gaseosa: mezcla de hidrocarburos ligeros, fundamentalmente de 1 a 4 átomos de carbono, además de H2, CO, CO2 y pequeñas cantidades de SH2.

La pirólisis tiene lugar en los demás procesos termoquímicos (combustión y gasificación) como una etapa inicial de éstos.

FASES O ETAPAS

• >200ºC

• Secado de la biomasa

• Desprendimiento de H2O, MeOH y ác. Acético

• 200-280ºC
  
  

• Precarbonización de la biomasa

• Formación de los primeros compuestos líquidos (“jugo piroleñoso)

• Primeros compuestos gaseosos (CO2, principalmente)

• 280-500ºC
  
  

• Continúa la producción de jugo piroleñoso

• Formación de alquitranes ligeros

• Compuestos gaseosos (CO, CH4 y algo de H2)

• 500ºC

• Continúa la producción de compuestos volátiles (H2 abundante)

• Formación de alquitranes pesados

• Queda un residuo carbonoso cada vez más puro (carbón vegetal)

En definitiva, la pirólisis parece ser un buen método para la obtención de energía a partir de biomasa seca y, quizás, el mejor para convertir los residuos sólidos urbanos en compuestos de interés económico. Aún queda un largo camino por recorrer, pero las investigaciones en marcha permiten contemplar un futuro muy interesante en la aplicación de la pirólisis como procedimiento para convertir la biomasa en energía útil.

Pirolisis de la biomasa: situacion actual. La biomasa es toda sustancia orgánica renovable de origen tanto animal como vegetal. La energía de la biomasa proviene de la energía que almacenan los seres vivos. En primer lugar, los vegetales al realizar la fotosíntesis, utilizan la energía del sol para formar sustancias orgánicas. Después los animales incorporan y transforman esa energía al alimentarse de las plantas. Los productos de dicha transformación, que se consideran residuos, pueden ser utilizados como recurso energético.

Existen diferentes procesos de conversión energética de la biomasa: procesos termoquímicos y bioquímicos. Los procesos termoquímicos de conversión energética de la biomasa son combustión, gasificación y pirólisis.

La pirólisis Consiste en la descomposición de la biomasa por la acción del calor (a unos 450 °C) en ausencia de oxígeno, proceso en el que la naturaleza y la composición de los productos finales dependen de las propiedades de la biomasa tratada, de la temperatura y presión de operación y de los tiempos de permanencia del material en la unidad de pirólisis. Así, los productos obtenidos se pueden clasificar en tres grandes grupos:

• Gases compuestos por hidrógeno, óxidos de carbono e hidrocarburos
• Líquidos hidrocarbonados
• Residuos sólidos carbonosos

A nivel comercial este proceso se utiliza en la primera etapa para producir carbones activos.

Producción de combustible líquido: proceso menos desarrollado tecnológicamente y con más incertidumbres sobre su viabilidad futura. Los líquidos orgánicos generados presentan problemas para ser directamente aplicables como combustibles (acidez, contenido en partículas, grado de corrosión, alta viscosidad y polimerización durante el almacenamiento.