Es mucha la información que se recibe cada día alrededor de la biomasa. Podemos decir que la biomasa es un tipo de energía que esta de moda, sin embargo son muchas las preguntas que se hacen los posibles usuarios respecto este nuevo sistema de aprovechamiento energético esbozando en este articulo un resumen al respecto.
Que es la biomasa?
La definición más genérica de la biomasa engloba todo el conjunto de materia orgánica renovable de origen orgánico (vegetal o animal), o procedente de su transformación natural o artificial y que se puede utilizar para fines energéticos. Esta definición es muy amplia debido a que son mucho los orígenes y productos que se agrupan bajo este nuevo sistema de aprovechamiento energético.
La Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR), utiliza la definición que se realiza en la especificación técnica europea CEN / TS 14588 para catalogar la biomasa y que dice lo siguiente:
"La biomasa es todo material de origen biológico, excluido aquellos que han sido englobados en formaciones geológicas sufriendo un proceso de mineralización".
Esta diferenciación se debe a que el carbón, el gas o el petróleo también tienen un origen biológico ya que son restos orgánicos de plantas y animales muertos que se obtienen por procesos de mineralización realizados a través de miles de años con los que se han transformado en combustibles. Estos tipos de combustibles son llamamos combustibles de origen fósil, ya que no pueden ser producidos por el hombre a su gusto, debido a que el hombre sólo puede actuar como extractor del material que existe en el planeta, utilizando medios extractivos que requieren de un importante esfuerzo material y económico, mientras que en el caso de la biomasa esta se puede cultivar y obtener como residuo de la actividad humana en cualquier lugar del planeta y por lo tanto renovar de forma periódica, pudiendo ser utilizado en las zonas próximas a su producción.
Los combustibles fósiles son finitos, mientras que la biomasa es renovable y además además sirve para reutilizar y dar una función o valor a algunos residuos o producto secundarios de otros procesos industriales o agrícolas.
El mayor inconveniente de esta nueva fuente energética es que no se sustitutiva de las otras sino que se complementaría, ya que si quisiéramos utilizarla como única fuente energética no habría suficiente superficie en el planeta tierra para poder cultivar biomasa para cubrir nuestras necesidades.
Cómo se obtiene energía de la biomasa?
La biomasa es un combustible y al igual que hacemos con la energía que obtenemos de los carburantes de origen fósil, la forma de obtener energía de la biomasa se quemándola.
Porque la biomasa se considera una energía renovable?
En la combustión de la biomasa se libera dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera, sin embargo se considera que no contribuye al aumento del efecto invernadero porque la biomasa absorbe dióxido de carbono de la atmósfera durante su crecimiento mediante el proceso de la fotosíntesis. La fotosíntesis es un proceso químico que convierte el dióxido de carbono de la atmósfera en compuestos orgánicos, obteniendo la energía de la luz solar.
Origen de la biomasa?
Cuando hablamos de biomasa no estamos hablando de un solo material, con unas características muy concretas, sino que estamos hablando de varios materiales con orígenes y características bien diferenciados. Ademas la biomasa es en muchos casos uno de los sistemas que tenemos para reciclar productos o subproductos de otras actividades industriales y agrícolas.
Los orígenes más habituales de biomasa son los siguientes:
- Residuos de aprovechamiento forestal
- Residuos de cultivos agrícolas
- Residuos de poda de jardines.
- Residuos de industrias agroforestales
- Residuos de origen animal o humano.
- Cultivos con finalidad energética.
- etc,,,,
Tipos de productos que se consideran biomasa?
Al igual que ocurre con el origen, los tipos de productos que se comercializan como biomasa son muy diversos y heterogéneos.
Residuos de aprovechamiento forestal
Se considera biomasa de origen forestal en los productos y restos que provienen de los trabajos de mantenimiento y mejora de las masas forestales. Los residuos de aprovechamiento forestal más habitual son:
- Las piñas de los pinos
- La corteza de algunas variedades de árboles
- El follaje de algunos árboles.
- Los restos que provienen de las podas, las cortadas y las claras.
Residuos de cultivos agrícolas
En algunas actividades agrícolas se generan unos residuos que se utilizan como biomasa. Los residuos de los cultivos agrícolas más habitual son:
- El hueso, alpechín y la alpechín obtenido como residuo del proceso de la elaboración del aceite de oliva
- La cáscara y cáscara de frutos secos como son: la almendra, las nueces, las avellanas, etc ...
- Las ramas de las podas de los árboles frutales.
- La sorgo de maíz
Residuos de la poda de jardines
En la actividad de la jardinería y especialmente en la actividad de los organismos o entidades de ámbito municipal que realizan la poda del arbolado de las ciudades se generan una importante cantidad de residuos. Los residuos de la poda de jardines más habitual son:
El follaje de algunos árboles.
Los restos que provienen de las podas, las cortadas y las claras.
Residuos de industrias agroforestales
La industria agroforestal y más específicamente la industria dedicada a la transformación de la madera, genera subproductos que también son susceptibles de ser utilizados energéticamente. Los residuos de las industrias agroforestal más habitual son:
- las cortezas
- las astillas
- los costeros
- las virutas
- el serrín
Algunas industrias agroforestales se dedican en exclusiva o parcialmente a la extracción de leña del bosque. Son industrias o propiedades agrícolas que cultivan o explotan sus propiedades mediante la comercialización de este producto. No se pueden utilizar todas las especies forestales. La leña más habitual es la leña de encina, roble y haya por su poder calorífico.
Por otra parte la industria de la transformación de la madera ha desarrollado unos productos específicos como el pellet y la briqueta.
El pellet es un cilindro formado por partículas muy pequeñas de residuos de esta industria, como es el serrín de la madera, el cual utiliza la lignina como aglomerante, el cual se comprimido a alta presión y eliminación de la humedad, el cual hace que el pellet tenga una composición muy densa y dura, consiguiendo un gran poder calorífico.
La briqueta es un aglomerado de astillas que puede ser fabricado por diversidad de materiales compactados procedentes de la biomasa de trabajos silvícolas, de la industria de transformación de la madera, los residuos municipales, carbo vegetal o una mezcla de todos.
Residuos de origen animal o humano.
En algunas actividades ganaderas se generan unos residuos que pueden ser utilizados a través de un proceso de digestión anaeróbica con lo que se obtiene biogás. Los residuos de origen animal o humano más habitual son:
- Los purines de los cerdos
- El estiércol
- Los residuos de los mataderos
- Subproductos de empresas conserveras y de zumos
- Las grasas animales
- Los lodos generados en estaciones depuradoras de aguas residuales
- La fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos.
- Residuos de las entidades municipales de residuos como los aceites de freír
Cultivos con finalidad energética.
Dentro de la actividad agrícola hay algunos cultivos de plantas de crecimiento rápido que se pueden destinar de forma especifica a obtener energía. Los tipos de cultivos más habitual son:
- El cultivos de plantas oleaginosas como la colza, el girasol destinados a obtener vegetales aptos para ser utilizados como carburante en el sector de la automoción: bioetanol que es un alcohol proveniente de la fermentación de cereales, el biodiesel proveniente de aceites vegetales, etc ...
- La silvicultura de árboles de crecimiento rápido como los que utiliza habitualmente la industria papelera como son el eucalipto, el chopo, etc ...
Tipo de instalación
Con biomasa se puede obtener energía térmica y energía eléctrica. El uso más habitual de la biomasa en el sector de la edificación se para obtener energía térmica.
En función del tipo de producto de biomasa que se utilice quedará condicionada la instalación y en especial:
- La caldera de producción
- El espacio necesario para el almacenamiento de la biomasa.
Tipo de caldera de producción
Los tipos de calderas de biomasa más habituales son:
- Estufas.
- Calderas
- Calderas domésticas
- Calderas medianas y grandes
- Instalaciones colectivas
- Otros generadores de biomasa
Estufas
La estufa es un aparato cerrado que produce calor, generalmente en forma de aire caliente, y que la emite para calefactar algún local. El combustible a utilizar depende del tipo de biomasa que se utilice, aunque las más avanzadas tecnológicamente son las que funcionan con pellet.
Calderas
Calderas domésticas
La caldera doméstica es la evolución tecnológica de la estufa. La diferencia más importante entre una estufa y una caldera de biomasa es el rango de potencia y que las calderas no están habilitadas para que el usuario pueda disfrutar de la visión de la llama de combustión. Entendemos por una caldera doméstica las calderas con una potencia <a 70kW.
Caldera de Leña
Caldera Hosval de pelet
Calderas medianas y grandes
En general, todas las especificaciones para las calderas domésticas son extensibles a las calderas medianas o grandes; la diferencia es la potencia y, por tanto, el volumen del edificio al que pueden proporcionar servicio. Por otro lado, cuando aumentamos la potencia de los generadores de calor, a partir de 70 kW, hay toda una serie de obligatoriedades técnicas y de calidad del servicio que se deben considerar en el diseño de la sala de calderas. Además hay diferencia de las calderas domésticas, en estos rangos de potencia es obligatorio que un facultativo competente participe en la legalización de proyectos y certificados finales propios de la instalación.
Instalaciones colectivas
Estas instalaciones pueden ser redes de distribución de calor (calefacción de barrio o district heating en terminología anglosajona) con un generador de energía térmica que proporciona servicio a varios edificios o, a una escala más reducida, puede tratarse de una comunidad de propietarios que comparte un generador de calor. La particularidad radica en la servidumbre energética y económica del conjunto del sistema, es decir: por un lado, hay un único local técnico generador que tiene un gasto económico debido al mantenimiento y del consumo de combustible y, por otra parte , hay múltiples usuarios que consumirán esta energía. Estas instalaciones habitualmente las gestionan empresas de servicios energéticos (ESE) y disponen de un sistema de distribución de la energía generada y de un sistema de conteo, control y facturación individualizado de esta energía con el objetivo de que cada usuario pague en función del consumo que tenga.
Otros generadores de calor por biomasa
Chimeneas-hogar con aprovechamiento energético
Las chimeneas-hogar clásicas abiertas son un sistema de calefacción poco eficiente, porque no se regula la entrada de aire de combustión y no se recupera una gran parte del calor que termina saliendo por la chimenea en forma de humos. No suele ser habitual que un edificio (normalmente una vivienda unifamiliar) sólo disponga de la chimenea-hogar como sistema de calefacción, y habitualmente son sistemas planteados en viviendas como un valor añadido que nos permite disfrutar de la chimenea y hacer un calentamiento práctico de la vivienda al mismo tiempo, produciendo un ahorro de combustibles fósiles.
Chimeneas-hogar con aprovechamiento por aire caliente
Las chimeneas-hogar con sistema de aprovechamiento de aire caliente son elementos cerrados, normalmente con un comporta transparente que permite disfrutar del fuego y con posibilidad de apertura, que disponen de un sistema de aprovechamiento del calor generado.
Chimeneas-hogar con aprovechamiento para agua caliente
Estos equipos trasladan gran parte del calor que genera la chimenea-hogar a un sistema de intercambio aire/agua, lo que nos permite hacer una distribución mediante tuberías de la energía producida en los diferentes espacios a calefactar donde habrá unidades terminales calefactoras por agua (radiadores). Este sistema también nos permite, con la instalación de los equipos hidráulicos necesarios, la preparación de ACS. Así, a efectos prácticos, estas chimeneas-hogar ejercen de calderas, con el valor añadido que la llama queda vista a través de la compuerta transparente. Su potencia puede ser de hasta 30 kW.
Cocinas de leña
Las cocinas de leña tradicionales con cuerpo de fundición, habitualmente con horno y, a veces, con sistema adicional para calentar agua, también se puede considerar que son productoras de calor mediante biomasa (En algunos casos también se utiliza como combustible el carbón ). Hasta que no apareció el petróleo y, más tarde, el gas, estas cocinas eran típicas en la mayoría de hogares, aunque fuera en versiones sencillas sin horno.
Almacenamiento de la biomasa
El lugar destinado al almacenamiento de los biocombustibles sólidos debe estar destinado exclusivamente para este uso, pudiendo ser dentro o fuera del edificio. Los requisitos que deben cumplir están detallados en el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE-2007).
La elección el sistema y el volumen del almacén depende de varios factores, características de distribución y suministro de la biomasa, necesidad anual de biomasa, espacio disponible para la caldera y almacén, etc ...
En el caso de edificios de nueva construcción se debe:
- Disponer de un sistema de almacenamiento suficiente para cubrir el suministro de dos semanas de máximo consumo para calderas o conjunto de calderas.
- Disponer de un silo o de un almacén en una cámara distinta a la sala de calderas y dedicada exclusivamente a este fin
Tipo de almacenamiento
Básicamente el sistemas de almacenamiento pueden ser:
- Silo
- Almacenes
Silo
Caldera de pelets Hargassner y almacenaje con silo
Almacen
Caldera de astillas Hargassner y sala de almacenaje
Caldera de pelets Hargassner y sala de almacenaje
Caldera de pelets Hargassner y sala de almacenaje con ventilación
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