Introducción:

Se considera como biomasa a toda materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo la materia procedente de sus transformaciones naturales o artificiales y que se puede dividir en biomasa natural y biomasa residual.

En este trabajo se conocerá los tipos de biomasa, sus fuentes  y diferentes aplicaciones  así como sus características para posteriormente seleccionar uno de ellos mediante el uso del contenido nuclear de esta actividad y aplicarlo en el diseño de un prototipo de producción de  hidrógeno. Con el propósito de responder la siguiente pregunta: ¿Qué tipo de biomasa utilizarías para la producción de energía?

Desarrollo:

- BiomasaLa biomasa es un material orgánico derivado de plantas, en el que la energía solar es almacenada en enlaces químicos. Se estima que la biomasa pueda cubrir del 10-14% de la energía mundial.

La transformación de biomasa a energía puede ser derivada en distintas maneras dependiendo de las propiedades químicas y físicas de la molécula en las que se utilizan.

-Tipos:Los principales tipos de biomasa son los provenientes de plantas forestales, plantas herbáceas (pastos), plantas acuáticas y abonos (residuos ganaderos y urbanos), y los cuales

 

se describirán s a continuación:

Residuos Sólidos Agrícolas: es todo aquel proveniente de cultivos leñosos o herbáceos. Estos restos se obtienen de los restos de los cultivos, y también de las limpiezas que se hacen en el campo para evitar las plagas o los incendios.

Los Residuos Forestales: Estos residuos pueden venir, por un lado, del mantenimiento y la mejora de las montañas y masas forestales cuando se hacen podas, limpiezas, etc., por otro lado, son los residuos resultantes de cortar los troncos de los árboles para hacer productos de madera, como muebles, etc.

Los Cultivos Energéticos: Son unas plantaciones de crecimiento rápido, destinados únicamente a la producción de energía, estos cultivos energéticos se clasifican en cuatro tipos:

Cultivos tradicionales: Se trata de cultivos que ha utilizado el hombre tradicionalmente y que ya no son rentables en su aplicación alimenticia o industrial habitual. Entre estos cultivos pueden señalarse los cereales, la remolacha, la caña de azúcar.

Cultivos acuáticos: existe un aumento de energía solar en zona acuáticas, esto beneficiando el alimentar a un considerable número de plantas marítimas. Algunas de estas plantas, han podido cultivarse con finalidad de generar una cantidad energética.

Cultivos óptimos para la obtención de combustibles líquidos. Hay plantas con propiedades similares a las de los derivados del petróleo que mediante un sencillo tratamiento, pueden proporcionar combustibles líquidos.

Los Residuos Sólidos Urbanos: Se refiere a la basura doméstica, el tratamiento y eliminación de estos residuos constituye un problema cada día más difícil debido a su crecimiento, a medida que aumente la población y el nivel de vida. Los desechos tienen un alto contenido en materia orgánica, y otros componentes, como el papel, con un poder calorífico similar al de los carbones de baja calidad.

Ahora es posible extraer la energía de todos los desechos a partir de diversos tratamientos, tales como depósitos controlados, el cual se incinera o es tratada para obtener "composta".

 

-Fuente de biomasaLas fuentes de biomasa se dividen principalmente en cuatro: biomasa sólida, biogás, fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos y biocarburantes, a continuación se describirán un poco más acerca de las características de cada una de estas fuente:

Biomasa sólida: esta obtiene un aprovechamiento térmico o eléctrico de la materia orgánica de origen vegetal o animal. Entre las especies agrícolas para la producción de biomasa sólida es posible mencionar algunas como el cardo, el sorgo o la colza etíope, entre otras, el chopo, el sauce, el eucalipto

 

Biogás: el proceso de metanización es la fermentación anaeróbica de los componentes orgánicos de los residuos producido por bacterias que se desarrollan en ambientes carentes de oxígeno, transforma la materia orgánica, llamado digestión, dichas bacterias producen un gas denominado.

El biogás puede proceder de la metanización natural de los residuos sólidos urbanos depositados en los vertederos o puede ser producido en digestores anaerobios. El biogás resultante de aguas residuales urbanas y efluentes industriales generalmente es producido en las mismas plantas depuradoras. Los residuos agrícolas y ganaderos pueden ser tratados en pequeñas plantas de biogás a nivel de granja o grupo de granjas.

En cuanto a sus usos, el biogás puede destinarse a la generación de calor y electricidad en una caldera, generación de electricidad en motores y turbinas, pilas de combustible previa realización de una limpieza de H2S y otros contaminantes de las membranas.

Fracción Orgánica de Residuos Sólidos Urbanos (FORSU). La transformación de los residuos procedentes de las cocinas y de los alimentos de los hogares, bares, restaurantes, proveedores y redes de distribución de alimentos en energía se realiza por incineración procedente de plantas de tratamiento de alimentos.

Este método a sido beneficioso en la reducción de gases del efecto invernadero, generador de energía térmica y eléctrica en sustitución de combustibles fósiles. La mayor parte de las plantas incineradas recuperan la energía procedente de la

 

incineración, sin embargo no todas lo hacen.

Biocarburantes. Son los combustibles líquidos de origen biológico que por sus características físico-químicas resultan adecuados para sustituir a la gasolina o al gasóleo, bien sea de manera total, en mezcla o como aditivo.

-AplicaciónLa principal aplicación de la biomasa es la producción de la energía, en los que se distinguen en los siguientes: calefacción, refrigeración y producción de agua caliente, calor para procesos industriales y generación de electricidad. En general, todo el conjunto de fuentes energéticas que comprende la biomasa puede tener tanto aplicaciones térmicas como eléctricas.

Térmicas:La producción térmica a base de biomasa sigue en aumento con usos en calderas o estufas individuales, redes de calefacción, distribución de sistemas fríos para la climatización de viviendas y otros edificios en verano. Asimismo, en algunos casos también pueden cubrirse las necesidades térmicas de ciertas industrias con calderas de biomasa. Las industrias agroforestales normalmente aprovechan sus residuos para la producción de calor y, en ocasiones, se acompaña de producción eléctrica.

EléctricasLa producción de electricidad a partir de biomasa sólida precisa de sistemas complejos, dado el bajo poder calórico de esta fuente energética, su alto porcentaje de humedad y su gran contenido de volátiles. Todo ello, unido a la dificultad de aprovisionamiento de la biomasa, hace que tenga menor peso la biomasa eléctrica que la biomasa para usos térmicos en el cómputo global de esta energía.

No obstante, la aplicación eléctrica de la biomasa sólida contribuye a la estabilidad de la red de distribución, dada su capacidad para proporcionar al sistema eléctrico garantía de suministro a cualquier hora del día, independientemente de las diferentes condiciones meteorológicas (sol, viento o lluvia). Se trata, por tanto, de una energía renovable con un carácter gestionable lo que la distingue de otras fuentes renovables.

Conclusiones

En esta actividad se comprendió la influencia y actividad de la biomasa como futura fuente emergente de energía, obviamente se entendió que es aún una fuente de energía renovable en desarrollo pero en aplicaciones es una de la que ya se han llevado a cabo con resultados favorables. Se espera que este tipo de energía cubra una buena porción en la distribución de energía mundial, en especial en la generación de energía térmica y eléctrica

 

Referencia

[1] Arzamendi G. Gandía, M. y Dieguez P. “Renewable Hydrogen Technologies.” Elsevier. Spain. 2010.[2] Cerda, E. “Energía obtenida por Biomasa.” Universidad Complutense de Madrid.[3] McKendry, P. “Energy production from Biomasss: Overview.” Elsevier – Bioresource Technology. Julio, 2001.