¿Qué es la energía de biomasa?
También conocida como bioenergía, es la energía obtenida de la materia orgánica constitutiva de los seres vivos, sus excretas y sus restos no vivos [3] La formación de biomasa se da partir de la energía solar, la cual se lleva a cabo por el proceso denominado fotosíntesis. Mediante la fotosíntesis, las plantas que contienen clorofila, transforman el dióxido de carbono y el agua de productos minerales sin valor energético, en materiales orgánicos con alto contenido energético y que a su vez sirven de alimento para otros seres vivos. Mediante este proceso se almacena la energía solar en forma de biomasa. La energía almacenada en el proceso fotosintético puede ser posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o como carburantes de origen vegetal.
Procesos de conversión de la biomasa en energía eléctrica
Desde el punto de vista del aprovechamiento energético, la biomasa se caracteriza por tener un bajo contenido de carbono, un elevado contenido de oxígeno y compuestos volátiles [4]. El poder calórico de la biomasa depende mucho del tipo de biomasa considerada y de su humedad. Así, normalmente estos valores de poder calórico de la biomasa se pueden dar en base seca o en base húmeda.
Cabe destacar que desde el punto de vista ambiental, el aprovechamiento energético de la biomasa no contribuye al aumento de los gases de efecto invernadero, dado que el balance global de las emisiones de CO2 a la atmósfera es neutro. Al contrario, en el caso de los combustibles fósiles, el carbono que se libera a la atmósfera es el que está fijo a la Tierra desde hace millones de años.
Desde el punto de vista energético, resulta conveniente clasificar la biomasa en dos grandes grupos (Figura 8) y tres procesos de conversión (Figura 9)
Figura 8. Clasificación de los distintos tipos de biomasa disponibles.
Figura 9. Principales procesos de conversión de la biomasa en energía.
Fuente: IES. “Cristóbal de Monroy”, Dpto. de Tecnología.
Procesos termoquímicos
En un sentido general, la conversión termoquímica de la biomasa se refiere a la reacción química mediante la cual se libera energía directamente, o se convierte la biomasa en un combustible gaseoso o líquido [5]. Por tanto, comprenden básicamente la combustión directa, gasificación, pirólisis y licuefacción (Figura 10); encontrándose esta última aún en etapa de desarrollo.
Figura 10. Procesos termoquímicos de conversión de biomasa.
Procesos bioquímicos
Los procesos bioquímicos se basan en la degradación de la biomasa por la acción de microorganismos y pueden dividirse en dos grandes grupos: los que se producen en ausencia de aire (anaeróbicos) y los que se producen en presencia de aire (aeróbicos).
La digestión anaeróbica
La digestión anaeróbica, emplea residuos animales o vegetales con una baja relación carbono/nitrógeno, la digestión se realiza en un recipiente cerrado llamado digestor (Figura 11) y da origen a la producción de un gas combustible denominado como biogás [4].
El biogás, constituido básicamente por metano (CH4 ) y dióxido de carbono (CO2) [3], es un combustible que puede ser empleado de la misma forma que el gas natural.
Figura 11. Esquema de digestión anaeróbica para la obtención de biogás.
Fermentación aeróbica
La fermentación aeróbica de biomasa con alto contenido de azúcares o almidones, da origen a la formación de alcohol (etanol), que además de sus usos en medicina y licorería, es un combustible líquido de características similares a los que se obtienen por medio de la refinación del petróleo [4].
La materia prima más utilizada para la producción de alcohol es la caña de azúcar, mandioca, sorgo dulce y maíz.
Procesos fisicoquímicos
La ruta de conversión fisicoquímica produce un biocombustible líquido a partir de la biomasa que contiene aceite vegetal. Esta tecnología es similar a las rutas de conversión para producir aceite vegetal en la industria alimenticia.
El aceite vegetal se produce al prensar y extraer el aceite de la semilla; de manera que sólo se pueden usar oleaginosas, como la semilla de colza, el girasol, el fríjol de soya, el aceite de palma, etc.
Referencias Bibliográficas
[3] Red Mexicana de Bioenergía (2011), La bioenergía en México: situación actual y perspectivas, Cuaderno Temático No.4, 44 p.
[4] Energía Biomasa (2008), Energías renovables 2008-energía biomasa, Secretaría de Energía, 19 p.
[5] Moragues J.A. y Rapallini A.T., Energía de la biomasa, Energías renovables, 18-21 p.
Información Obtenida de la Secretaría de Energía (SENER).
https://dgel.energia.gob.mx/inel/CleanEnergies.html#Energias
