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¿Cómo se obtiene la energía de biomasa?

marzo 16, 2022
¿Cómo se obtiene la energía de biomasa?

Recursos de la biomasa

La biomasa es un material de origen vegetal que se utiliza como combustible para producir calor o electricidad. Algunos ejemplos son la madera y los residuos de la madera, los cultivos energéticos, los residuos agrícolas y los desechos de la industria, las granjas y los hogares[1] Dado que la biomasa puede utilizarse directamente como combustible (por ejemplo, los troncos de madera), algunos utilizan las palabras biomasa y biocombustible indistintamente. Otros subsumen un término bajo el otro.[a] Las autoridades gubernamentales de Estados Unidos y la UE definen el biocombustible como un combustible líquido o gaseoso, utilizado para el transporte.[b][c] El Centro Común de Investigación de la Unión Europea utiliza el concepto de biocombustible sólido y lo define como materia orgánica cruda o procesada de origen biológico utilizada para la energía, por ejemplo, leña, astillas de madera y pellets de madera.[d]

En 2019, se produjeron 57 EJ (exajulios) de energía a partir de la biomasa, en comparación con 190 EJ de petróleo crudo, 168 EJ de carbón, 144 EJ de gas natural, 30 EJ de energía nuclear, 15 EJ de energía hidráulica y 13 EJ de energía eólica, solar y geotérmica combinadas. [2][e] Aproximadamente el 86% de la bioenergía moderna se utiliza para aplicaciones de calefacción, el 9% para el transporte y el 5% para la electricidad[f] La mayor parte de la bioenergía mundial se produce a partir de recursos forestales[g] Las centrales eléctricas que utilizan biomasa como combustible pueden producir una potencia estable, a diferencia de la energía intermitente producida por los parques solares o eólicos[h].

Generador 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.

Energía eólica

La biomasa puede utilizarse para producir electricidad renovable, energía térmica o combustibles para el transporte (biocombustibles). La biomasa se define como los organismos vivos o recientemente muertos y cualquier subproducto de esos organismos, vegetales o animales. En general, se entiende que el término excluye el carbón, el petróleo y otros restos fósiles de organismos, así como los suelos. En este sentido estricto, la biomasa abarca todos los seres vivos. Sin embargo, en el contexto de la energía de la biomasa, el término se refiere a aquellos cultivos, residuos y otros materiales biológicos que pueden utilizarse como sustituto de los combustibles fósiles en la producción de energía y otros productos. La biomasa viva absorbe carbono a medida que crece y lo libera cuando se utiliza para producir energía, lo que da lugar a un ciclo neutro de carbono que no aumenta la concentración atmosférica de gases de efecto invernadero.

La energía almacenada en la biomasa puede liberarse para producir electricidad o calor renovable. La bioenergía puede generarse mediante la combustión o la gasificación de biomasa seca o de biogás (metano) capturado a través de la digestión anaeróbica controlada. La combustión conjunta de biomasa y combustibles fósiles (normalmente carbón) es un medio de bajo coste para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, mejorar la rentabilidad y reducir los contaminantes atmosféricos en las centrales eléctricas existentes. La energía térmica (calefacción y refrigeración) suele producirse a escala del edificio individual, mediante la combustión directa de pellets de madera, astillas de madera y otras fuentes de biomasa seca.

Bioenergía y biocombustible

La biomasa se utiliza para la calefacción de instalaciones, la generación de energía eléctrica y la combinación de calor y electricidad. El término biomasa abarca una gran variedad de materiales, como la madera de diversas fuentes, los residuos agrícolas y los desechos animales y humanos.

La biomasa puede convertirse en energía eléctrica mediante varios métodos. El más común es la combustión directa de materiales de biomasa, como los residuos agrícolas o los materiales leñosos. Otras opciones son la gasificación, la pirólisis y la digestión anaeróbica. La gasificación produce un gas de síntesis con un contenido energético utilizable al calentar la biomasa con menos oxígeno del necesario para una combustión completa. La pirólisis produce bioaceite al calentar rápidamente la biomasa en ausencia de oxígeno. La digestión anaeróbica produce un gas natural renovable cuando la materia orgánica es descompuesta por bacterias en ausencia de oxígeno.

Los distintos métodos funcionan aposta con diferentes tipos de biomasa. Normalmente, la biomasa leñosa, como las astillas, los pellets y el serrín, se quema o se gasifica para generar electricidad. Los residuos de rastrojo de maíz y paja de trigo se empacan para su combustión o se convierten en gas mediante un digestor anaeróbico. Los residuos muy húmedos, como los animales y los humanos, se convierten en un gas de contenido energético medio en un digestor anaeróbico. Además, la mayoría de los demás tipos de biomasa pueden convertirse en bioaceite mediante pirólisis, que puede utilizarse en calderas y hornos.

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