Daniela Jiménez V.

Maikol Restrepo G.

Qué es la biomasa?La biomasa es toda sustancia orgánica renovable de origen tanto animal como vegetal. La energía de la biomasa proviene de la energía que almacenan los seres vivos. En primer lugar, los vegetales al realizar la fotosíntesis, utilizan la energía del sol para formar sustancias orgánicas. Después los animales incorporan y transforman esa energía al alimentarse de las plantas. Los productos de dicha transformación, que se consideran residuos, pueden ser utilizados como recurso energético.

Origen de la biomasa

Clasificación de la biomasaLA BIOMASA SE CLASIFICA EN:

a) NATURAL: Producida en ecosistemas naturales.

b) RESIDUAL, que comprende:

-Residuos forestales

-Residuos agrícolas

-Residuos de industrias forestales

-Residuos de industrias agrícolas

-Residuos biodegradables

Fuentes de la biomasa

ANTECEDENTES RELATIVOS AL ESTUDIO DE LA BIOMASA COMO FUENTE DE ENERGÍA

Para estimar la energía contenida en la biomasa, es necesario evaluar su potencial energético, el cual se define como la energía química de la biomasa que puede ser transformada para su aprovechamiento energético (Perera, 2005). Se mide en unidades de energía por unidad de tiempo y se obtiene del producto entre la masa de residuo y su contenido energético.El cálculo del potencial energético de la biomasa residual ha sido ampliamente estudiado a nivel internacional. Por ejemplo, Voivantas et al. (2001), evaluaron el potencial energético de los residuos vegetales para la isla de Creta y Hoogwijk et al. (2003), realizaron estimativos del potencial energético global tanto para residuos vegetales como residuos animales. En países como China, India, Filipinas, SriLanka y Tailandia se han realizado estudios para evaluar el potencial energético de la biomasa residual agrícola del estiércol animal y de los residuos sólidos urbanos (Bhattacharya et.al. 2005; Abdul Salam P. 2005; sajjakulnukit et. Al., 2005). En estos países, los resultados de sus investigaciones han permitido realizar proyecciones sobre la disponibilidad de potencial energético hasta 2010.

En España se han realizado representaciones los residuos agroforestales de la región de Navarra con el fin de identificar zonas posibles para la ubicación de plantas de aprovechamiento de biomasa (Domínguez et.a2003). En Estados unidos se elaboró el atlas de los recursos energéticos renovables, contabilizando el potencial energético de la biomasa residual, tomando como muestra representativa rellenos sanitarios, estiércol animal, residuos forestales y de cosecha de cultivos como el maíz, el trigo y la cebada (Hewlett Foundation and The Energy Foundation, 2002).

En Suramérica, Brasil se ha interesado en la evaluación del potencial energético de los residuos agrícolas; como ejemplo se puede citar el estudio hecho para el estado de Paraná, en el cual se buscaron fuentes alternativas de energía para suplir las necesidades energéticas que tiene esta región (Sordi A. et. Al., 2002).La Unidad de Planeación Minero Energética realizó el estudio “Potencialidades de los cultivos energéticos y residuos agrícolas en Colombia”, en el cual se reportan 29 millones de t/año de biomasa residual agrícola, procedentes de bagazo de caña de azúcar y panelera, de cascarilla de arroz, de fibra del cocotero, de pulpa de café, de palma de aceite, de fríjol, de caña de azúcar y de cebada; los cálculos indican que esta biomasa puede tener una capacidad energética aproximada de 12.000 MWh/año.

Biomasa de residuos agrícolas y agroindustrialesResiduos agrícolas:Comprenden todas las partes de los cultivos alimentarios o industriales que no son consumibles o comercializables. Constituyen una serie muy heterogénea de productos, con el denominador común de una gran dificultad de eliminación, por tener como ya se ha mencionado, en muchos casos un elevado potencial contaminante. Residuos agroindustriales:Corresponden a aquellos de naturaleza orgánica que son producidos por las industrias derivadas de la agricultura (azucareras, fábricas de cervezas, estilerías, etc.) y la ganadería (mataderos, lecherías, etc.).

Transformación energética de la biomasaLos principales procesos de transformación de biomasa en energía son termo-químicos (combustión, gasificación, pirolisis y licuefacción), bio-químicos (digestión y fermentación) y mecánicos (esterificación). Los productos obtenidos a partir de las transformaciones mencionadas pueden ser combustibles sólidos, líquidos o gaseosos que posteriormente pueden ser empleados directamente en diferentes procesos o como combustible para generación de calor o electricidad

Biomasa como fuente de energíaLa energía resultante de las transformaciones de la biomasa es conocida como bioenergía. Esta forma de energía puede incluir diferentes tipos de energía final como térmica, eléctrica y combustible. La biomasa con fines energéticos puede clasificarse en dos categorías principales, los cultivos energéticos, es decir las plantaciones cuyo único fin es la producción de energía tanto de bosques como agrícolas (caña, maíz, palma), y los residuos, dentro de esta categoría se encuentran residuos agroindustriales, animales, municipales, urbanos, madereros, y en general cualquier tipo de residuo que con el adecuado tratamiento pueda ser usado como fuente de energía.

AplicacionesLa energía obtenida de la biomasa está aportando actualmente un 14% de la energía primaria mundial y es el principal recurso energético de muchos países subdesarrollados o en vías de desarrollo en los que, por término medio, constituye un 35% de su energía primaria. En los países industrializados este porcentaje se sitúa en torno a un 3%, si bien, en algunos casos, alcanza cifras en torno a un 15 %.

Asimismo, la biomasa ha constituido tradicionalmente la materia prima para la obtención de productos muy importantes como el papel, la pasta de papel, y a principios de los años 80 constituía aún entre un 6-8% del valor de las materias primas empleadas por la industria química, si bien los precios bajos mantenidos del petróleo a partir del cual se pueden obtener los mismos productos han hecho evolucionar a la baja esta utilización.

Sectores de más importante aplicaciónCalor: Es el sector de más importante aplicación de la biomasa hoy en día y continuará siéndolo a corto y medio plazo. Como principales desarrollos esperados en este campo figuran los sistemas de combustión avanzada creados para la generación eléctrica. Como combustibles se emplearán la biomasa por combustión directa o bien los líquidos obtenidos por pirólisis rápidas de la misma, de características similares al fuel-oil y que, como todos los biocombustibles, tienen la ventaja de estar prácticamente exentos de azufre en su composición. Como subproducto de las pirólisis rápidas de la biomasa se obtienen pequeñas cantidades de carbón vegetal que, una vez pelletizado, podrá ser usado por la industria siderúrgica en la fabricación de diversos aceros.

Eléctrico: La producción de electricidad es ya hoy en día una de las alternativas más rentables de utilización de la biomasa y, posiblemente, la que experimente mayor desarrollo a corto plazo. La electricidad de la biomasa se produce actualmente tanto en instalaciones descentralizadas como centralizadas y de potencias que van de 0,2 a 100MW.El mercado potencial a corto plazo de este sector en los países en vías de desarrollo se ha estimado en torno a 120.000 MW.

Industria Química:

La biomasa constituye una excelente materia prima para la síntesis de una gran variedad de productos utilizados por la industria. Estos productos provienen en su mayor parte de los azúcares simples obtenibles de la biomasa y mas concretamente de la glucosa que es el azúcar mayoritario, y los niveles de su producción están íntimamente ligados a los precios industriales del azúcar y del petróleo

Madera y producción de papel: Por último, el sector de la madera es otro en los que se espera que la biomasa aporte nuevas posibilidades en los próximos años a través, principalmente, de la sustitución de la madera como materia prima tradicional, por otros sustratos de más bajo coste, como la biomasa de residuos agrícolas y cultivos agroenergéticos herbáceos, lo cual puede contribuir no solo a abaratar el coste de los productos finales sino también a preservar los bosques de la sobreexplotación.

La producción de algunos residuos agrícolas en Colombia varían según el año y las diferentes condiciones climáticas que en este se presenten , en general la producción de residuos es menor en materiales como en la cascarilla y semilla de algodón y mayores en el bagazo de la caña y cascarilla de café así como se muestra en la siguiente tabla

Bibliografía http://fuentedeenergia.blogspot.com/

Open Oportunidades para energías limpias y eficiencia energética “Boletín 5 abril 2010” http://www.caem.org.co/documentos/591_boletin_5_abr2010.pdf

Tipos de Biomasa, Plantación y Poda de la Vid http://www.uclm.es/area/ing_rural/Proyectos/JavierRomero/Anexo8.pdf

LA BIOMASA COMO FUENTE DE ENERGÍA Y PRODUCTOS PARA LA AGRICULTURA Y LA INDUSTRIA http://ambiental.uvigo.es/agroforestal/catedra/asignaturas/Biom.pdf

Etanol Celulosico a Partir de Residuos Agrícolas http://www.idea.unal.edu.co/eventos/CisdaIV/ponencias/E4_Crisis_Energetica/E4_oscar_r_avella.pdf

Atlas de Biomasa Residual Colombia http://www.google.com.co/url?sa=t&rct=j&q=atlas%20biomasa%20colombia&source=web&cd=1&sqi=2&ved=0CEgQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww1.upme.gov.co%2Findex.php%2Fservicios-de-informacion%2Fpublicaciones%2Fcategory%2F1-energia.html%3Fdownload%3D62%253Aatlas-de-biomasa%26start%3D20&ei=Hj4DUN2oCuSR6wGimaWNBw&usg=AFQjCNFETGAG3OWyuvWqaxpr88qoSTcEhQ

http://fuentedeenergia.blogspot.com/

Energía de la Biomasa y de los Residuos Sólidos http://comunidad.eduambiental.org/file.php/1/curso/contenidos/docpdf/capitulo18.pdf