Energía de la Biomasa

La bioenergía o energía de la biomasa, es el nombre utilizado para los tipos de energías derivados de la transformación de las biomasas mediante un grupo diversos de procesos. Estos procesos consisten en el aprovechamiento de la energía potencial que posee cada tipo de biomasa en energía útil para la sociedad. Para lograrlo debe primero sintetizarse las biomasas en sustratos que sean aprovechables según la forma en la que el organismo desee utilizarla.

En este sentido, la biomasa sea de origen animal (heces de ganado, desechos alimenticios, etc.) o vegetal (siembras bioenergéticas, desechos de la industria maderera y del papel), son refinados en productos de fácil carburación, los cuales pueden ser fácilmente utilizados en plantas de energía termoeléctrica.

Otros procesos de transformación de biomasa a bioenergía incluyen la degradación bacteriológica. Esta se lleva a cabo en los vertederos para obtener otros tipos de biocombustibles como el metanol. También, mediante refinaciones más complejas de la biomasa se puede obtener biohidrogeno y carburantes biológicos avanzados, todos estos ampliamente utilizados en la industria del transporte.

De esta manera, se puede resumir la transformación de la bioenergía en tres grandes grupos: energía eléctrica, energía calorífica y productos de carburación. Todos estos permiten mantener la calidad de vida de la sociedad moderna por medio de recursos ecológicamente sustentables.

Ejemplos de bioenergía

Ya se han mencionado anteriormente formas en las que se aprovechan las biomasas para obtener bioenergía, a continuación mostramos algunos ejemplos de energía de la biomasa de manera más detallada:

Biocombustibles orgánicos


En los vertederos se acumulan una innumerable cantidad de biomasa (tanto de origen vegetal como animal) fácilmente degradable por diversas bacterias. Estos microorganismos digieren la biomasa para obtener energía, un proceso que deriva en la producción de gases como el metano. En la producción de biocombustibles, estos gases son almacenados y refinados para obtener metanol y otros derivados combustibles que funcionan como una alternativa ecológica a la gasolina.

Siembras bioenergéticas


Actualmente en muchos países del mundo se llevan a cabo siembras de plantas comestibles de bajo coste, como por ejemplo, la caña de azúcar. Este de siembras no van orientadas a la industria alimentaria, sino que se aprovecha para obtener residuos carburantes o para ser quemadas directamente como combustibles en centrales termoeléctricas.

Células de combustible

También conocidas como pila de combustible o full cell en inglés, son un tipo de baterías cuya función no es la de almacenar energía eléctrica, sino más bien, transformar mediante procesos electroquímicos la biomasas en bioenergía. Esto se logra añadiendo sustratos fácilmente oxidables a un ánodo y otros reducibles a un cátodo. Mediante este proceso químico se obtiene como resultado energía eléctrica, calor y sustratos mayormente inocuos como el agua.

¿Qué puede usarse como biomasa?

En esencia, todos los productos biológicos son una biomasa con diferentes tipos de potenciales de aprovechamiento para ser transformados en bioenergía. No obstante, para lograrlo se necesita una correcta combinación de la biomasa con el equipo de refinación adecuado para ese tipo específico de biomasa.

¿Qué se requiere para producir biomasa y bioenergía?

Los Biodigestores son un ejemplo de transformación de residuos orgánicos en Gas.

Para poder obtener suficiente energía para encender un foco, mantener aviones en el aire o calientes los hogares de millones de personas en invierno, es necesario un estructurado proceso con el cual se produzca/recolecte la biomasa, se transporte, refine y luego se transforme en bioenergía. Se puede describir todo esto a continuación:

  • Producción/Recolección: La biomasa puede ser producida mediante la siembra agrícola de diversos productos, sean alimenticios o madereros, los cuales luego de su zafra pueden transportarse directamente para su carburación o bien a su refinación. Por otra parte, otras importantes fuentes de biomasa provienen de la recolección de material orgánico de la basura de nuestras ciudades, campos e industrias.
  • Transporte: Uno de las ventajas de la bioenergía frente a los combustibles fósiles es el rápido aprovechamiento de la biomasa, esto se debe a lo sencillo que resulta el transporte desde el campo o vertedero, hasta los centros en donde se vayan a procesar las biomasas. En cambio, los productos fósiles como el petróleo, deben ser explorados, explotados y transportados desde sitios que la mayoría de las veces se encuentran distantes de las refinerías.
  • Refinación: A excepción de los productos agrícolas y de desecho que sean usados directamente como combustibles en la generación termoeléctrica, la mayor parte de las biomasas deben ser primero refinadas en sustratos aprovechables. Para ello se requiere hacer pasar la materia prima por los distintos procesos de transformación. Así, por ejemplo, los desechos de la industria de la madera deberás primero refinarse en palets antes de ser usados como combustibles para termoeléctricas o de calefacción.
  • Transformación: Este es el proceso final en donde el sustrato de la biomasa es aprovechado como energía, pudiendo presentarse en forma de energía eléctrica o directamente en forma de calefacción.

Usos

Como se mencionó al principio, la utilización de la bioenergía puede simplificarse en tres grandes vertientes; la energía eléctrica, carburantes o energía para el transporte y la calefacción. Explicamos con más detalle:

El Biodiesel – producto elaborado con Maíz
  1. Mediante transformaciones termoeléctricas se puede obtener energía eléctrica de distintas biomasas. Esta se puede distribuir fácilmente mediante las redes de electrificación que suministran energía eléctrica a todos nuestros hogares.
  2. Al sintetizar biocombustibles y biocarburantes avanzados podemos hacer funcionar los motores de combustión interna de los automóviles, barcos o aviones.
  3. Otro uso importante de la energía de la biomasa es la generación eléctrica mediante pilas de energía, estas pueden alimentar automóviles eléctricos sin generar contaminación agregada.
  4. Al añadir leña a una fogata o chimenea, estamos haciendo uno de los usos más sencillos de la biomasa, se trata de la combustión de la materia orgánica para obtener energía calórica.

Ventajas y desventajas

Como cualquier tipo de energía utilizada por el ser humano, la energía de la biomasa también presenta ventajas y desventajas que deben examinarse:

Ventajas

  • Posee un costo relativamente bajo en la producción bioenergía y su transformación en energía eléctrica, biocombustibles o calor.
  • Existen abundantes fuentes de biomasa, ya que puede recolectarse de la basura, los desechos de materia orgánica o como derivado de la siembra en los campos.
  • La biomasa es un material biosustentable que no tiende a generar residuos contaminantes durante su transformación en otros tipos de energías.

Desventajas

  • La industria de la generación de bioenergías es producción/dependiente, por lo cual la cantidad de energía transformada será codependiente de la cantidad de biomasa producida.
  • La mayoría de las bioenergías de bajo costes siguen siendo contaminantes. Con esto nos referimos a la quema de sustratos carburantes en la industria termoeléctrica, la cual sigue generando gases de efecto invernadero.
  • Los distintos tipos de bioenergías de baja o nula contaminación dependen de la disposición de alta tecnología y la utilización de los sustratos de biomasas correctos.