Biomasa (energía)

Panicum virgatum, una planta resistente empleada para producir biocombustibles.
El maíz, ejemplo de planta utilizada para la fabricación de biocombustibles.
Energías renovables
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Biocarburante
Biomasa
Energía geotérmica
Energía hidroeléctrica
Energía solar
Energía mareomotriz
Energía eólica

La biomasa (energía) se refiere a un tipo de energía útil en términos energéticos formales: las plantas transforman la energía radiante del Sol en energía química a través de la fotosíntesis, y parte de esa energía química queda almacenada en forma de materia orgánica; la energía química de la biomasa puede recuperarse quemándola directamente o transformándola en combustible.

Un error muy común es confundir «materia orgánica» con «materia viva», pero basta considerar un árbol, en el que la mayor parte de la masa está muerta, para deshacer el error; de hecho, es precisamente la biomasa «muerta» la que en el árbol resulta más útil en términos energéticos. Se trata de un debate importante en ecología, como muestra esta apreciación de Margalef (1980:12)

Todo ecólogo empeñado en estimar la biomasa de un bosque se enfrenta, tarde o temprano, con un problema. ¿Deberá incluir también la madera, y quizás incluso la hojarasca y el mantillo? Una gran proporción de la madera no se puede calificar de materia viva, pero es importante como elemento de estructura y de transporte, y la materia orgánica del suelo es también un factor de estructura.

Otro error muy común es utilizar «biomasa» como sinónimo de la energía útil que puede extraerse de ella, lo que genera bastante confusión debido a que la relación entre la energía útil y la biomasa es muy variable y depende de innumerables factores. Para empezar, la energía útil puede extraerse por combustión directa de biomasa (madera, excrementos animales, etc), pero también de la quema de combustibles obtenidos de ella mediante transformaciones físicas o químicas (gas metano de los residuos orgánicos, por ejemplo), procesos en los que «siempre» se pierde algo de la energía útil original. Además, la biomasa puede ser útil directamente como materia orgánica en forma de abono y tratamiento de suelos (por ejemplo, el uso de estiércol o de coberturas vegetales). Y por supuesto no puede olvidarse su utilidad más común: servir de alimento a muy diversos organismos, la humanidad incluida (véase «cadena trófica»).

La biomasa de la madera, residuos agrícolas y estiércol continúa siendo una fuente principal de energía y materia útiles en países poco industrializados.

En términos energéticos, se puede utilizar directamente, como es el caso de la leña, o indirectamente en forma de los biocombustibles (nótese que el etanol puede obtenerse del vino por destilación): «biomasa» debe reservarse para denominar la materia prima empleada en la fabricación de biocombustibles.

La biomasa podría proporcionar energías sustitutivas a los combustibles fósiles, gracias a agrocombustibles líquidos (como el biodiésel o el bioetanol), gaseosos (gas metano) o sólidos (leña), pero todo depende de que no se emplee más biomasa que la producción neta del ecosistema explotado, de que no se incurra en otros consumos de combustibles en los procesos de transformación, y de que la utilidad energética sea la más oportuna frente a otros usos posibles (como abono y alimento).

Actualmente (2022), la biomasa proporciona combustibles complementarios a los fósiles, ayudando al crecimiento del consumo mundial (y de sus correspondientes impactos ambientales), sobre todo en el sector transporte. Este hecho contribuye a la ya amplia apropiación humana del producto total de la fotosíntesis en el planeta, que supera actualmente más de la mitad del total (Naredo y Valero, 1999), apropiación en la que competimos con el resto de las especies animales y vegetales.

Clasificación

La biomasa, como recurso energético, puede clasificarse en biomasa natural, residual y los cultivos energéticos.

Obtención de agrocarburantes

Hay varias maneras de clasificar los distintos combustibles que pueden obtenerse a partir de la biomasa. Quizás la más pertinente es por el proceso de producción necesario antes de que el combustible esté listo para el uso.

Biomasa como energía alternativa

En todos estos procesos hay que analizar algunas características a la hora de enjuiciar si el combustible obtenido puede considerarse una fuente renovable de energía:

Desventajas

Producción de energía a partir de
biocombustibles sólidos y residuos renovables (MW)

N.º País 2020
1Bandera de la República Popular China China17 784
2Bandera de Brasil Brasil15 228
3Bandera de la India India10 518
4Bandera de Estados Unidos Estados Unidos9 916
5Bandera del Reino Unido Reino Unido5 393
6Bandera de Suecia Suecia4 402
7Bandera de Tailandia Tailandia3 835
8Bandera de Alemania Alemania2 674
9Bandera de Finlandia Finlandia2 481
10Bandera de Canadá Canadá2 360
11Bandera de Dinamarca Dinamarca1 990
12Bandera de Indonesia Indonesia1 775
13Bandera de Japón Japón1 470
14Bandera de Rusia Rusia1 370
15Bandera de Francia Francia1 339
16Bandera de Italia Italia1 174
17Bandera de Austria Austria1 085
18Bandera de Guatemala Guatemala1 029
19Bandera de Cuba Cuba951
20Bandera de España España855
21Bandera de Corea del Sur Corea del Sur822
22Bandera de México México811
23Bandera de Malasia Malasia798
24Bandera de Polonia Polonia797
25Bandera de Australia Australia678
26Bandera de Portugal Portugal646
27Bandera de los Países Bajos Países Bajos624
28Bandera de Bélgica Bélgica591
29Bandera de Turquía Turquía533
30Bandera de República Checa República Checa472
31Bandera de Pakistán Pakistán423
32Bandera de Uruguay Uruguay423
33Bandera de Chile Chile410
34Bandera de Hungría Hungría397
35Bandera de Taiwán Taiwán393
36Bandera de Vietnam Vietnam378
37Bandera de Filipinas Filipinas339
38Bandera de Colombia Colombia316

Procesos especiales para el uso de biomasa

Recinto de postes de madera junto a cartel sobre 2 estacas
Central térmica de biomasa

Existen procesos termoquímicos que mediante reacciones exotérmicas transforman parte de la energía química de la biomasa en energía térmica. Dentro de estos métodos se encuentran la combustión y la pirólisis. La energía térmica obtenida puede utilizarse para calefacción; para uso industrial, como la generación de vapor; o para transformarla en otro tipo de energía, como la energía eléctrica o la energía mecánica.

La combustión completa de hidrocarburos consiste en la oxidación de estos por el oxígeno del aire, obteniendo como productos de la reacción vapor de agua y dióxido de carbono y energía térmica.

Desde la Edad Antigua se obtiene carbón vegetal mediante pirólisis, que consiste en la combustión incompleta de biomasa a unos 500 oC con déficit de oxígeno. El humo producido en esa combustión es una mezcla de monóxido y dióxido de carbono, hidrógeno e hidrocarburos ligeros.

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Estevan, Antonio. «Biocombustibles: la agricultura al servicio del automóvil». habitat.aq.upm.es. Consultado el 23 de febrero de 2020.
  2. ↑ Castells, Xavier Elías; Cadavid, Carlos (2005). Clasificación de la biomasa, en Tratamiento y valorización energética de residuos. Ediciones Díaz de Santos. Pág. 118. ISBN 978-84-7978-694-6.
  3. ↑ Sayago, Uriel Fernando Carreño (15 de marzo de 2019). «Design of a sustainable development process between phytoremediation and production of bioethanol with Eichhornia crassipes». Environmental Monitoring and Assessment (en inglés) 191 (4): 221. ISSN 1573-2959. doi:10.1007/s10661-019-7328-0. Consultado el 22 de abril de 2022.
  4. ↑ Carreño-Sayago, Uriel F.; Rodríguez-Parra, Camila; Carreño-Sayago, Uriel F.; Rodríguez-Parra, Camila (2019-12). «Eichhornia crassipes (Mart.) Solms: an integrated phytoremediation and bioenergy system». Revista Chapingo serie ciencias forestales y del ambiente (en inglés) 25 (3): 399-411. ISSN 2007-4018. doi:10.5154/r.rchscfa.2018.06.051. Consultado el 22 de abril de 2022.
  5. ↑ Estevan, 2008: Cuadro 1.
  6. ↑ «RENEWABLE CAPACITY STATISTICS 2021 page 41». Consultado el 24 de mayo de 2021.

Bibliografía

Enlaces externos