Biomasa Cuando a finales del siglo XVIII el fsico italiano Alessandro Volta identific por primera vez el metano (CH4) como el gas inflamable en las burbujas que emergan de los pantanos, no se pudo imaginar la importancia que este gas podra llegar a tener para la sociedad humana en los siglos venideros La biomasa es la energa solar convertida por la vegetacin en materia orgnica; esa energa la podemos recuperar por combustin directa o transformando la materia orgnica en otros combustibles. Utilizacin de la Biomasa Bosques Residuos agrcolas Cultivos energticos Tipos de biomasa Biomasa Natural Biomasa Residual (Seca y Hmeda) BiomasaProducida o Cultivos Energticos .Biomasa natural Es la que se produce en la naturaleza sin ninguna intervencin humana. Se produce de manera espontanea en bosque, matorrales, herbazales etc. El hombre siempre la ha utilizado para satisfacer sus necesidad de lea. Residuales Son los residuos que se generan en las actividades de agricultura y ganadera, en las forestales, en la industria maderera y agroalimentaria. Como ejemplo de biomasa residual seca podemos considerar el aserrn, la cscara de almendra, las podas de frutales; y de biomasa residuales hmeda ,agua residuales urbanas, residuos ganaderos, residuos industriales biodegradable. CULTIVOS ENERGETICOS El cultivo de estas plantas para el aprovechamiento energtico es bastante discutido. En primer lugar porque la rentabilidad de estos cultivos no es muy grande. Y en segundo lugar, por la posible competencia que podran ejercer sobre los cultivos tradicionales. Una posible solucin a este problema sera la utilizacin de cultivos acuticos como el jacinto de agua (Nimphaea sp.), que posee una de las productividades de biomasa ms elevadas (un centenar de toneladas de materia seca por hectrea y por ao). Otra posibilidad podra ser la utilizacin de ciertas algas microscpicas (micrfitos), que tendran la ventaja de permitir un cultivo continuo. Pero dejando al lado estas cuestiones, nos centraremos en el proceso que sufren estos cultivos y las diferentes aplicaciones que pueden tener. A segn de su estado podemos clasificar la biomasa en: Biomasa solida La ms conocida es la que se obtiene de tratamientos forestales, podas, y de los residuos de las industrias que trabajan con cualquier tipo de biomasa natural (carpinteras, papeleras etc.). Se pueden utilizar tambin subproductos como la paja, elaserrn, los huesos de aceitunas etc.. Biomasa liquida Forman parte de la biomasa liquida todos los elementos utilizado para obtener carburantes y biocombustibles ( maz, caa de azcar, remolacha y aceites de colza). Los ms conocidos son el Biodiesel y el Etanol. Biomasa Gaseosa Partiendo siempre de la biomasa natural, se pude conseguir biomasa gaseosa que gracias a algunos procesos, como la digestin anaerbica o la gasificacin, puede producir calor para necesidades comerciales o accionar turbinas para la produccin de electricidad. Desde el punto de vista energtico, la biomasa se puede aprovechar de dos maneras; quemndola para producir calor o transformndola en combustible para su mejor transporte y almacenamiento Mtodos de conversin de la biomasa en energa Mtodos termoqumicos La combustin La pirolisis combustin incompleta de la biomasa en ausencia de oxigeno (carbon vegetal) Mtodos bioqumicosSe llevan a cabo utilizando diferentes microorganismos que degradan las molculas. Se utilizan para biomasa de alto contenido en humedad. Los ms corrientes son: Fermentacin alcohlica: tcnica que consiste en la fermentacin de hidratos de carbono que se encuentran en las plantas y en la que se consigue un alcohol (etanol) que se puede utilizar para la industria. Fermentacin metnica: es la digestin anaerobia (sin oxgeno) de la biomasa, donde la materia orgnica se descompone (fermenta) y se crea el biogs. Aplicaciones Produccin de energa trmica Produccin de energa elctrica Produccin de biocombustibles Produccin de gases combustibles Energia trmicas Aprobecha la biomasa natural y residual El sistema de combustion directa genera calor, pudiendose utilizarse para la coccin de alimentos, secado de productos agricolas y produccin de vapor para procesos indiustriales Energia electrica Obtenida a partir de la biomasa resisual y de los cultivos energeticos leosos . Tambin resultante de la fermentacion de ciertos residuos. Funcionamiento de una central de biomasa de generacin elctrica residuos forestales se almacenan en la central. All se tratan para reducir su tamao, si fuera necesario. se clasifica en funcin de su tamao y finalmente se llevan a los correspondientes almacenes. Seguidamente son conducidos a la caldera para su combustin, eso hace que el agua de las tuberas de la caldera se convierta en vapor debido al calor. El agua que circula por las tuberas de la caldera proviene del tanque de alimentacin, donde se precalienta mediante el intercambio de calor con los gases de combustin an ms lentos que salen de la propia caldera. Del mismo modo que se hace en otras centrales trmicas convencionales, el vapor generado a la caldera va hacia la turbina de vapor que est unida al generador elctrico, donde se produce la energa elctrica que se transportar a travs de las lneas correspondientes. El vapor de agua se convierte en lquido en el condensador, y desde aqu es nuevamente enviado al tanque de alimentacin cerrndose as el circuito principal agua-vapor de la central. ventajas Disminucin de las emisiones de CO2 Aunque para el aprovechamiento energtico de esta fuente renovable tengamos que proceder a una combustin, y el resultado de la misma sea agua y CO2, la cantidad de este gas causante del efecto invernadero, se puede considerar que es la misma cantidad que fue captada por las plantas durante su crecimiento. Es decir, que no supone un incremento de este gas a la atmsfera. No emite contaminantes sulforados o nitrogenados, ni apenas partculas slidas. Si se utilizan residuos de otras actividades como biomasa, esto se traduce en un reciclaje y disminucin de residuos. Canaliza, por tanto, los excedentes agrcolas alimentarios, permitiendo el aprovechamiento de las tierras de retirada. Los cultivos energticos sustituirn a cultivos excedentarios en el mercado de alimentos. Eso puede ofrecer una nueva oportunidad al sector agrcola. Permite la introduccin de cultivos de gran valor rotacional frente a monocultivos cerealistas. Puede provocar un aumento econmico en el medio rural Disminuye la dependencia externa del abastecimiento de combustibles.Inconvenientes Tiene un mayor coste de produccin frente a la energa que proviene de los combustibles fsiles. Menor rendimiento energtico de los combustibles derivados de la biomasa en comparacin con los combustibles fsiles. Produccin estacional La materia prima es de baja densidad energtica lo que quiere decir que ocupa mucho volumen y por lo tanto puede tener problemas de transporte y almacenamiento. Necesidad de acondicionamiento o transformacin para su utilizacin. http://www.youtube.com/watch?v=LmUkbZa8jVk http://www.youtube.com/watch?v=WIlcPGPwGcc Biocarburantes . Los biocarburantes son combustibles lquidos o gaseosos para automocin producidos a partir de biomasa, entendindose como tal la materia orgnica biodegradable procedente de cultivos energticos y residuos agrcolas, forestales, industriales y urbanos. En la actualidad se producen a escala industrial tres tipos de biocarburantes: Biogs Biodisel Bioetanol BIOCARBURANTES: DEFINICIN Y TIPOS BIOETANOL, etanol producido para uso como biocarburante. BIODIESEL, ster metlico producido a partir de un aceite vegetal o animal de calidad similar al gasleo. BIOETBE, ETBE producido a partir de bioetanol. 47% BIOGAS, combustible gaseoso que puede ser purificado hasta alcanzar una calidad similar a la del gas natural. BIOMETANOL, metanol producido para uso como biocarburante. BIODIMETILTER, producido para uso como biocarburante. BIOMTBE, MTBE producido a partir de biometanol. 36% B. SINTSIS, hidrocarburos sintticos o sus mezclas. BIOHIDRGENO, hidrogeno producido para uso como biocarburante. ACEITE PURO aceite obtenido a partir de plantas VEGETAL PURO, oleaginosas sin modificacin qumica. Que es el biogas? Mezcla de metano y otros gases que se desprende durante la degradacin anaerobia de la materia orgnica por la accin de microorganismos http://www.youtube.com/watch?v=WIlcPGPwGcc Productos finales de la digestin anaerobia Los principales productos del proceso de digestin anaerobia, en sistemas de alta carga orgnica y en mezcla completa, son el biogs y un bioabono que consiste en un efluente estabilizado. Biogs El biogs: es una mezcla gaseosa formada principalmente de metano y dixido de carbono, pero tambin contiene diversas impurezas. Cuando el biogs tiene un contenido de metano superior al 45% es inflamable. Bioabono No obstante, el biogs normalmente contiene varios gases aparte del metano. Los gases que componen el biogs que se utiliza con fines energticos son: Metano (CH4) del 54% al 70% Dixido de Carbono (CO2) del 27% al 45% Hidrgeno (H2) del 1% al 10% Nitrgeno (N2) del 0,5% al 3% Acido sulfdrico (H2S) 0,1% El biogs se utiliza con los mismos fines como los otros gases combustibles (gas natural, propano, metano, etc.). Algunos de los usos ms comunes son: Iluminacin Refrigeracin Cocinar Generar calor Operar maquinarias agrcolas Generar energa elctrica Cunta energa contiene el biogs? Un metro cubico (m3) de biogs es igual a 6.000 kilocaloras. Haciendo una comparacin de biogs con otras fuentes de energa, un metro cbico de biogs es el equivalente de: 6,8 kilovatios de electricidad 0,6 metros cbicos de gas natural 0,8 litros de gasolina 1,2 litros de alcohol combustible 0,3 kilogramos de carbn 0,71 litros de fueloil 1,5 kilogramos de madera Qu materiales se utilizan para producir biogs? Prcticamente cualquier tipo de desecho de origen vegetal, animal, agroindustrial, forestal o domstico se puede utilizar para producir biogs: Residuos de origen animal: estircol, orina, guano, residuos de mataderos (sangre, etc.), residuos de pescado. Residuos de origen vegetal: maleza, rastrojos de cosecha, pajas, forraje en mal estado. Residuos de origen humano: heces, basura y orina. Residuos agroindustriales: salvado de arroz, orujos, costas, malezas, residuos de semillas. Residuos forestales: ramas, hojas, cortezas y vstagos. Residuos de cultivos acuticos: algas marinas, jacinto de agua y malezas acuticas. Biogs /energa elctrica y calor http://www.youtube.com/watch?v=Vfpru30YOPM Que es el biodigestor Dispositivo que permite llevar a cabo la degradacin anaerobia controlada de residuos orgnicos para obtener biogs y otros productos tiles. El dispositivo mas simple de este tipo esta formado por un recipiente cerrado, de base cnica saliente, dotado con un conducto lateral para la entrada de los residuos, otro superior de escape del gas y un tercero inferior para evacuar los dems productos de la digestin ( digestor discontinuo ). Los digestores mas perfeccionados disponen de un agitador y de un calefactor que regulan la homogeneidad y la temperatura del proceso (digestor de mezcla completa), y de otros sistemas para enriquecer la flora bacteriana ( digestores de contacto y de filtro anaerobio http://www.leer-mas.com/lallave/news43/img/biodigestor-partes.jpg Que es el biodiesel Esta formado por por cidos grasos y steres alcalinos, obtenidos de aceites vegetales, grasa animal y aceites usados. A partir de un proceso llamado "transesterificacin", los aceites se combinan con un alcohol (etanol o metanol) y se alteran qumicamente para formar steres grasos como el etil o metilo ster. Los productos originados son: glicerina y metilster. ste tiene un comportamiento en los motores de combustin de disel similar al del gasoil. bioetanol Las principales aplicaciones van dirigidas a la sustitucin de la gasolina a la fabricacin de ETBE (Etil- ter-butil eter, aditivo oxigenado de elevado ndice de octano que se incorpora a la gasolina) En el caso del etanol, y en lo que se refiere a la produccin de materia prima, actualmente se obtiene de cultivos tradicionales como el cereal, maz y remolacha, que presentan un alto rendimiento en alcohol etlico. En el futuro se apunta a obtener cultivos ms baratos variedades de los citados anteriormente orientadas a optimizar su uso en aplicaciones energticas. La novedad tecnolgica en los procesos de transformacin, podra venir por la aplicacin de procesos de hidrlisis a productos lignocelulsicos, con lo cual se obtendra una materia prima barata de cara a los procesos de fabricacin de etanol Biodiesel La principal aplicacin va dirigida a la sustitucin de gasleo. Las tecnologas para la produccin de biodiesel, en la actualidad parten del uso de las variedades comunes de especies convencionales como el girasol y la colza. En un futuro se apunta a variedades orientadas a favorecer las cualidades de produccin de energa. Paralelamente se irn incorporando nuevos productos agrcolas y aceites usados como materias primas. Su uso suele ser mezclado con gasleo en proporciones inferiores al 50%. El Desarrollo de los Biocombustibles en el Per es de carcter Multisectorial Organismos Competentes: Autorizacin para la comercializacin de Biocombustibles y sus mezclas con gasolinas y el Diesel 2 Autorizacin para la instalacin y funcionamiento de las plantas productoras de Biocombustibles Supervisin y Fiscalizacin MEM DGH MINAG Promueve el desarrollo de las reas disponibles con aptitud agrcola para la produccin de Biocombustibles Programa del uso de Biocombustibles Las materias primas que tienen potencial (probado o en estudio) para producir Biodiesel en el Per son la palma aceitera, colza, algodn, pin y ricino. Tambin se cuenta con numerosas especies oleaginosas amaznicas.