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¿Cómo se obtiene electricidad a partir de la biomasa?

marzo 17, 2022
¿Cómo se obtiene electricidad a partir de la biomasa?

Energía eólica

La biomasa es materia orgánica renovable que proviene de plantas y animales. La biomasa fue la mayor fuente de consumo energético anual de Estados Unidos hasta mediados del siglo XIX. La biomasa sigue siendo un combustible importante en muchos países, especialmente para cocinar y calentar en los países en desarrollo. El uso de combustibles de biomasa para el transporte y 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. En 2020, la biomasa proporcionó casi 5 cuatrillones de unidades térmicas británicas (Btu) y alrededor del 5% del uso total de energía primaria en Estados Unidos.

La biomasa contiene energía química almacenada procedente del sol. Las plantas producen biomasa mediante la fotosíntesis. La biomasa puede quemarse directamente para obtener calor o convertirse en combustibles líquidos y gaseosos renovables mediante diversos procesos.

La combustión directa es el método más común para convertir la biomasa en energía útil. Toda la biomasa puede quemarse directamente para calentar edificios y agua, para el calor de procesos industriales y para generar electricidad en turbinas de vapor.

Bioenergía

La biomasa, una fuente de energía renovable derivada de la materia orgánica, como la madera, los residuos de las cosechas o la basura, representa el 4,8% del consumo total de energía de Estados Unidos y alrededor del 12% de toda la energía renovable de ese país. La madera es la mayor fuente de energía de biomasa. En Estados Unidos hay actualmente 227 plantas de biomasa en funcionamiento. En el Reino Unido hay 35 en funcionamiento, 15 en construcción y 17 propuestas. Pero, ¿hasta qué punto es renovable la energía de la biomasa?

  ¿Qué produce una planta de biomasa?

Hay varias formas de producir energía a partir de la biomasa: quemarla para generar calor o hacer funcionar turbinas de vapor que produzcan electricidad, quemarla para producir calor en sistemas térmicos (cuando se combina con la generación de electricidad, se denomina “calor y electricidad combinados”), convertir las materias primas en biocombustibles líquidos y aprovechar el gas de los vertederos o los digestores anaeróbicos. La biomasa puede consistir en madera de los bosques y residuos de la tala, serrín de los aserraderos, residuos municipales orgánicos o de la construcción, cultivos energéticos (switchgrass), residuos de cultivos e incluso camas de pollo. Dado que la rápida expansión de la energía de la biomasa en la actualidad se basa en gran medida en la madera procedente de los bosques, nos centraremos aquí en la energía producida por la combustión de la biomasa procedente de la madera de los bosques y de los residuos leñosos.

Cómo genera energía la biomasa

India produce una enorme cantidad de material de biomasa en sus operaciones agrícolas, agroindustriales y forestales. Según algunas estimaciones, cada año se generan más de 500 millones de toneladas de residuos agrícolas y agroindustriales. Esta cantidad, en términos de contenido calórico, equivale a unos 175 millones de toneladas de petróleo. Una parte de estos materiales se utiliza como forraje y combustible en la economía rural. Sin embargo, los estudios realizados indican que al menos entre 150 y 200 millones de toneladas de este material de biomasa no encuentran un uso muy productivo, y pueden estar disponibles para usos alternativos a un coste económico. Estos materiales incluyen una variedad de cáscaras y pajas. Esta cantidad de biomasa es suficiente para generar entre 15 000 y 25 000 MW de energía eléctrica. Además, también se puede generar electricidad a partir de la biomasa cultivada en terrenos baldíos, plantaciones al borde de carreteras y vías férreas, etc. Se calcula que la cantidad de electricidad que puede producirse a partir de esta biomasa supera los 70.000 MW. Por lo tanto, el potencial total de generación de electricidad a partir de la biomasa podría alcanzar una cifra de unos 100.000 MW.

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Eficiencia de las centrales eléctricas de biomasa

Equilibrio de la biomasaLa Union of Concerned Scientists ayudó a elaborar una definición equilibrada de la biomasa renovable, que son disposiciones de sostenibilidad prácticas y eficaces que pueden proporcionar una medida de garantía de que las cosechas de biomasa leñosa serán sostenibles.

Energía verde en el Estado de las Montañas VerdesLa primera planta estadounidense de gasificación de biomasa se inauguró cerca de Burlington (Vermont) en 1998. La estación generadora Joseph C. McNeil utiliza madera de árboles de baja calidad y residuos de la cosecha, y produce unos 50 megavatios de electricidad, casi lo suficiente para mantener a Burlington, la ciudad más grande de Vermont.

Los 3 millones de pollos de la enorme granja Deqingyuan, en las afueras de Pekín (China), producen 220 toneladas de estiércol y 170 toneladas de aguas residuales al día. Gracias a la tecnología de gasificación de GE Energy, la granja es capaz de convertir el estiércol de las gallinas en 14.600 megavatios-hora de electricidad al año.

Conjunto de árboles y arbustos que no se han cosechado para obtener madera u otros usos en unos 200 años, aunque las definiciones varían. También se denomina bosque primitivo, bosque primario, bosque primario o bosque antiguo.

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