Plant as Debi Omasa

PLANTAS DE BIOMASA

Natalia Fernndez Castao

Con la colaboracin de:

www.limpiezastecnicasindustriales.com

Natalia Fernndez Castao 2010

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BBIOMASA

La Biomasa ha sido la base del suministro energtico en pocas pasadas de la humanidad y an lo sigue siendo en culturas poco evolucionadas. La Biomasa est asociada al origen de la vida, esta fuente de energa que acompa al hombre a lo largo de su historia est llamada a ser uno de los principales recursos del futuro. Hoy se vuelve a ella buscando soluciones energticas eficientes que permitan nuevas concepciones econmicas de su aprovechamiento.

La Biomasa est asociada al origen de la vida, cualquier tipo de biomasa proviene de la reaccin de la fotosntesis vegetal que convierte la energa luminosa en energa qumica o lo que es lo mismo la luz del sol transforma el dixido de carbono y el agua que retienen las hojas en azucares simples y oxigeno. Toda esta materia viva resultante bien sea de origen vegetal o animal es el origen de la biomasa que cuando se descompone o degrada libera la energa contenida en ella.

Actualmente cubre aproximadamente el 14% de las necesidades energticas mundiales. En los pases industrializados, sin embargo, solo cubre de media el 3% de la energa primaria, con la excepcin de los pases nrdicos europeos, donde su utilizacin para produccin de calor en centrales avanzadas es bastante comn. Los pases en vas de desarrollo cubren con Biomasa, en este caso con consumo tradicional de lea un 38% de su demanda energtica. En algunos pases de frica, por ejemplo, este porcentaje se eleva al 90%. Respecto a su uso en el mundo, el 75% es domstico tradicional y el 25% un uso industrial. Hoy da, el consumo de biomasa tiene un consumo cada vez ms creciente enfocado a una utilizacin con tecnologas eficientes.

TIPOS DE BIOMASA

La Biomasa incluye un conjunto muy heterogneo de materias orgnicas, tanto por su origen como por su naturaleza, as pues podemos diferenciar dos tipos:

Biomasa Natural: es la disponible en los ecosistemas naturales

Biomasa Residual: procedente del desarrollo principal de diferentes actividades como pueden ser:

A) Residuos de cultivos herbceos:

Tallos de girasol Cardo Pataca

B) Residuos de cultivos leosos:

Cultivos de corta rotacin como chopo y sauce Sarmientos de vid Ramas de poda del olivo


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C) Residuos de actividades agrcolas:

Podas del olivo Podas de rboles frutales Paja de cereales Residuos de algodn, champin, etc.

D) Residuos forestales:

Derivados de limpieza de bosques y de restos de plantaciones Leas y ramas Conferas Frondosas

E) Residuos de industrias madereras:

Serrines y virutas Ramas, copas, hojas, corteza, races, costeros y recortes Frondosas de clima templado Frondosas tropicales

F) Residuos de industrias agroalimentarias:

Industria del aceite de oliva (orujillo y alperujo) Bagazo de caa de azcar Cscara de almendra Cscara de avellana Cscara de pin Cscara de cacahuete Cascarilla de arroz

G) Residuos biodegradables:

Residuos ganaderos Aguas residuales Residuos slidos urbanos

FORMAS DE ENERGA

Aplicando los diferentes procesos de conversin, la biomasa puede transformarse en diferentes formas de energa:

Calor y vapor: es posible generar calor y vapor mediante la combustin de biomasa o biogs. El calor puede ser el producto principal para aplicaciones en calefaccin y coccin,


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o puede ser un subproducto de la generacin de electricidad en ciclos combinados de electricidad y vapor.

Combustible gaseoso: el biogs producido en procesos de digestin anaerbica o gasificacin puede ser usado en motores de combustin interna para generacin elctrica, para calefaccin y acondicionamiento en el sector domstico, comercial e institucional y en vehculos modificados.

Biocombustibles: la produccin de biocombustibles como el etanol y el biodiesel tiene el potencial para reemplazar cantidades significativas de combustibles fsiles en muchas aplicaciones de transporte. El uso extensivo de etanol en Brasil ha demostrado, durante ms de 20 aos, que los biocombustibles son tcnicamente factibles a gran escala. En los Estados Unidos y Europa su produccin est incrementndose y se estn comercializando mezclados con derivados del petrleo. Por ejemplo, la mezcla denominada E20, constituida 20% de etanol y 80% de petrleo, resulta aplicable en la mayora de motores de ignicin. Actualmente, este tipo de combustible es subsidiado por los gobiernos, pero, en el futuro, con el incremento en los cultivos energticos y las economas de escala, la reduccin de costos puede hacer competitiva su produccin.

Electricidad: la electricidad generada a partir de los recursos biomsicos puede ser comercializada como energa verde, pues no contribuye al efecto invernadero por estar libre de emisiones de dixido de carbono (CO2). Este tipo de energa puede ofrecer nuevas opciones al mercado, ya que su estructura de costos permitir a los usuarios soportar mayores niveles de inversin en tecnologas eficientes, lo cual incrementar la industria bioenergtica.

Co-generacin (calor y electricidad): la co-generacin se refiere a la produccin simultnea de vapor y electricidad, la cual se aplicara en muchos procesos industriales que requieren las dos formas de energa. En Amrica Central este proceso es muy comn en los ingenios de azcar, los cuales aprovechan los desechos de proceso, principalmente el bagazo. Por la alta cantidad de bagazo disponible, tradicionalmente, la co-generacin se realiza en una forma bastante eficiente. Sin embargo, en los ltimos aos ha existido la tendencia a mejorar el proceso para generar ms electricidad y vender el excedente a la red elctrica.

APLICACIONES DE LA BIOMASA EN LAS INDUSTRIAS La biomasa es una fuente de energa importante para muchas industrias, las aplicaciones industriales ms importantes son las siguientes:

Generacin de calor, las industrias utilizan fuentes de biomasa para generar el calor requerido para proceso como el secado de los productos agrcolas y la produccin de cal y ladrillos. En pequeas industrias, los procesos energticos muchas veces son ineficientes debido a la baja calidad de los equipos y a procedimientos inadecuados de operacin y mantenimiento.


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Cogeneracin, esta aplicacin se refiere a la generacin simultnea de calor y electricidad, lo cual resulta considerablemente ms eficiente que los dos sistemas separados. Se utiliza con frecuencia en industrias que requieren la dos formas de energa. Su configuracin depende de cul es la forma de energa ms importante, a veces se utilizan el calor y la electricidad en el proceso de la planta industrial y se vende el excedente a otros usuarios o a la red elctrica.

Generacin Elctrica, en los pases industrializados se utiliza la biomasa, a gran escala, para la red elctrica interconectada. Tambin se usa en combinacin con otras fuentes convencionales como el carbn mineral.

Hornos industriales, bsicamente consisten en una cmara de combustin en la que se quema la biomasa (lea, cascarilla de arroz o caf, bagazo, cascara de almendra, residuos del olivar etc.) para luego usar el calor liberado en forma directa o indirecta (intercambiador de calor) en el secado de granos, madera o productos agrcolas.

Calderas, las calderas que operan con base en la combustin de biomasa (lea, aserrn, cascarilla de caf, arroz, etc.) se usan para el secado. Estos equipos estn dotados de una cmara de combustin en su parte inferior (en el caso de las calderas de lea) en la que se quema el combustible; los gases de la combustin pasan a travs del intercambiador de calor, transfirindolo al agua. En algunas calderas se usan inyectores especiales para alimentar biomasa en forma de polvo (aserrn, cscara de grano, etc.) a veces, junto a algn otro tipo de combustible lquido.

PPLANTAS DE BIOMASA EN ESPAA

PLANTAS DE BIOMASA EN ANDALUCIA

Biomasa Elctrica En Andaluca existe una gran tradicin de consumo de biomasa debido principalmente a la existencia de industrias de aceite de oliva y del sector agroalimentario. En estos ltimos aos el incremento en el uso de la biomasa ha sido del 9,9%, suponiendo el 84,6% del consumo primario de energas renovables en la Comunidad Autnoma. Andaluca lidera el sector de la biomasa elctrica con quince plantas que suman 164,2 MW, el 30% del total nacional. A esta energa se suma la proveniente de las trece plantas de biogs existentes que aportan 15,2 MW.

Biocarburantes En Andaluca se cuenta con siete plantas en produccin y puesta en marcha de biocarburantes (puros y aditivos) cinco de biodiesel y dos de ETBE (Etil Terbutil-ter)

Plantacin de olivares


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ANDALUCIA Biomasa Elctrica ANDALUCIA Biocarburantes

Huelva ENCE EDAR Huelva

Huelva

Cepsa Huelva

Sevilla EDAR San Jernimo Norte EDAR El Copero EDAR Ranilla Este EDAR Tablada Oeste Cnica Montemarta

Sevilla Biodiesel de Andaluca 2004 Entaban Biocombustibles del Guadalquivir

Crdoba EDAR La Golondrina Biomasa Puente Genil Agroenergtica de Baena Agroenergtica de algodonales Bioenergtica Egabrense Hnos. Santa Mara Muoz e hijos Bioenerga Santa Mara Vetejar Oleico El Tejar

Jan Tableros Tradema Energa de La Loma

Jan Linares de Biodiesel

Granada RSU Granada EDAR Churriana Sur Azucarera Guadalfeo

Almera Albaida Recursos Naturales I Albaida Recursos Naturales II

Almera Albabio Biocarburos de Almanzora

Mlaga Olecola El Tejar Fase III (Antigua algodonales) Fuente de Piedra Extragol EDAR de Guadalhorce Limasa III

Cdiz EDAR Guadalete Planta de biorreciclaje de Miramundo

Cdiz Cepsa Algeciras


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Las plantas en fase de construccin y proyecto de biodiesel y etanol son las siguientes:

ANDALUCIA PROYECTOS DE BIODIESEL FASE DEL PROYECTO

Cdiz (Los Barrios) GREENFUEL Construccin

Cdiz (San Roque) Cdiz (Jdula) Crdoba(El Carpio) Mlaga (Villanueva del Trabuco)

CEPSA ABENGOA DOSBIO 2010 BIODIEX JESAOIL

Construccin

Construccin

Desarrollo del Proyecto


Huelva (Palos de la Ftra.)

CEPSA BIOOILS

Construccin

Huelva (Palos de la Ftra.) Huelva (Palos de la Ftra.) Huelva (Palos de la Ftra.) Huelva (Palos de la Ftra.) Huelva (Alosno)

BIOSUR BIODIESEL COLOMBINO HISPANO IBERICA BIOENERGIA VERDE BIOCARDEL

Construccin





Jan (Andjar) Jan Jan (Bailn)

COANSA BMAST TECNOLOGA Y BIODIESEL BIOBAILEN

Construccin



Sevilla (Arahal) Sevilla (Paradas) Sevilla Sevilla (Aznalcollar)

BIOCOMBUSTIBLES ANDALUCES FORMULACIONES S.A. DIESEL ENERGY INVESTIGACIN Y DESARROLLO DE ECO-COMBUSTIBLES

Construccin





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PLANTAS DE BIOMASA RESTO DE ESPAA

NOMBRE CC.AA. PROMOTOR FASE DEL PROYECTO

Planta de Valencia de Don Juan Planta de Briviesca Planta de Alczar de San Juan Planta de Almazn Planta de Talosa

Castilla y Len (LEN) Castilla y Len (BURGOS) Castilla y Len (C.REAL) Castilla y Len (SORIA) Castilla y Len (SORIA)

ACCIONA Energa ACCIONA Energa ACCIONA Energa ACCIONA Energa ACCIONA Energa


Construccin



OPERATIVA

Planta de Mohorte Planta de Pinasa Planta de Villarta de San Juan Panta de Biomasa Forestal de Corduente

Castilla La Mancha (CUENCA) Castilla La Mancha (CUENCA) Castilla La Mancha Castilla La Mancha (GUADALAJARA)

ACCIONA Energa ACCIONA Energa ENEMANSA IBERDROLA


OPERATIVA

OPERATIVA

OPERATIVA

Planta de Biomasa de Sangesa

NAVARRA

ACCIONA Energa

OPERATIVA

Planta de Utiel C. Valencia

(VALENCIA)

ACCIONA Energa


Planta de Miajadas C. Extremadura (CCERES)

ACCIONA Energa Construccin


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GALICIA PLANTAS DE BIOMASA En Galicia se proyecta construir en los prximos aos siete plantas en las comarcas estratgicas de Xallas-Terra de Soneira (A Corua), Terra Cha-Eume, A Fonsagrada-Meira (Lugo), O Deza (Pontevedra), Terra de Lemos-Chantada-Sarria, O Condado-A Paradanta (Pontevedra) y Vern-A Limia (Ourense).

EEL ORUJILLO La produccin de aceite de oliva, uno de nuestros productos ms preciados, es fuente adems de numerosos subproductos con un contenido energtico importante. En Andaluca se cuenta con 1.400.000 ha de olivar, que producen unas 4.000.000 de toneladas de aceituna. De stas, en torno a 3.700.000 t/ao se destinan a obtencin de aceite de oliva y las restantes van a la industria de aderezo de aceituna de mesa. Este cultivo y sus industrias derivadas generan una serie de subproductos entre ellos el orujillo que con una tecnologa adecuada, puede obtenerse a partir de ellos tanto energa trmica como elctrica incluyendo bioetanol.

El proceso de obtencin del aceite de oliva en las almazaras, principalmente por centrifugacin y en nmero ms reducido por prensado, genera como subproducto el orujo. Por cada tonelada de aceituna procesada se obtiene aproximadamente 0,2 toneladas de aceite de oliva y 0,8 toneladas de orujo. Este orujo generado en las almazaras se almacena en balsas para su

procesado posterior, que puede tratarse de un proceso fsico de segunda centrifugacin, tambin llamado repaso o un proceso qumico en las extractoras, obtenindose aceite de orujo. Una opcin alternativa a la extraccin es destinar el orujo repasado a la produccin de energa elctrica, previo secado hasta una humedad aproximada del 40% para facilitar la combustin del mismo. En torno a un 30 % del orujo generado en Andaluca se somete a este proceso.


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El orujo, una vez secado y sometido al proceso de extraccin de aceite, se transforma en orujillo. El orujillo est formado por los desechos de la parte slida de la aceituna, una vez que el orujo proveniente de las almazaras de aceite de oliva ha servido para obtener el aceite de orujo. La utilizacin del orujillo como combustible supone unas grandes ventajas ya que se consigue eliminar de manera controlada y limpia los excedentes de orujillo,

revalorizando de este modo los importantes residuos de la industria agroalimentaria evitando as los problemas de almacenamiento y eliminacin del orujillo. De esta forma, el aprovechamiento de la biomasa crea riqueza en el medio rural y reduce la dependencia energtica de otros combustibles fsiles. A esto se une la ventaja medioambiental ya que la ausencia de azufre y otros compuestos en el orujillo hacen que el nico componente contaminante que se encuentra en la caldera de gases de una planta de generacin que utiliza orujillo como combustible sean las partculas slidas en suspensin para las que se utilizarn otros sistemas que eviten las emisiones a la atmsfera y supongan la retencin de estas partculas. Se trata de un subproducto con una humedad en torno al 10% que tiene unas buenas propiedades como combustible, con un poder calorfico en torno a 4.200 kcal/kg en base seca, y que puede utilizarse tanto para generacin de energa trmica en industrias como para generacin de energa elctrica. En una campaa media se generan unas 684.000 t/ao de orujillo. Existen 7 plantas de generacin de energa elctrica con orujillo, con una potencia total instalada de 67 MW, lo que supone una capacidad de consumo de 422.000 t/ao. El resto, unas 262.000 t/ao, estara disponibles para consumo trmico. Una parte del orujillo generado en las extractoras se autoconsume en la propia instalacin, tanto en el secado del orujo como en calderas para generacin de vapor para el proceso. Actualmente, y de forma cada vez ms frecuente, el secado en las extractoras se realiza mediante cogeneracin con gas natural, lo que supone para las extractoras una fuente de ingresos adicional por venta de la energa elctrica producida. La cogeneracin implica un menor autoconsumo de orujillo en la extractora, lo que hace que quede disponible para otros usos. Procedimientos para la obtencin de energa: Combustin directa: el orujillo o el hueso de aceituna se pueden quemar directamente en

calderas para la obtencin de energa trmica. sta puede aprovecharse en la misma industria del orujo para extraccin del aceite o para el secado, aunque tambin puede

venderse a otras industrias para usos trmicos distintos.


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Generacin de energa elctrica en ciclos de vapor: se puede realizar a partir del orujo hmedo (graso o desgrasado), del orujo seco o del orujillo, quemndolo en una caldera para generar vapor. ste se aprovechar en una turbina para produccin de electricidad.

Metanizacin: por procedimientos de digestin anaerobia, el orujo graso con una humedad superior al 65% se transforma en un gas con alto contenido en metano, que puede aprovecharse en motores de gas natural para la generacin de energa trmica y elctrica.

Gasificacin: utilizando orujillo, orujo seco o hueso en un gasificador se genera gas que puede ser aprovechado en los motores de gas natural para la generacin de energa trmica y elctrica, igual que en el proceso de metanizacin.

CARACTERSTICAS DEL ORUJILLO

El orujo hmedo producido es factible de ser utilizado como materia prima en las industrias de extraccin de aceite de orujo, donde por medios qumicos se extrae el 3% de aceite residual que contiene. Slo queda como residuo la parte slida de la aceituna que es lo que se conoce por orujillo. El consumo de orujillo es de aproximadamente de 100.000 Tm/ao. El orujillo se ha utilizado tradicionalmente como combustible en pequeas industrias locales como ladrilleras y cermicas, en las propias almazaras y extractoras y para calefaccin.

Las principales caractersticas del orujillo que hacen que sea un buen combustible para una planta de generacin de electricidad, son las siguientes:

Poder Calorfico Inferior: 3.700 kcal/kg

Humedad: 12%

Inexistencia de azufre y otros contaminantes

Apariencia granular y fcil manejo

Riesgo mnimo de suministro

Produccin concentrada

El orujillo puede ser considerado como otra alternativa de combustible, que contiene una pequea cantidad de azufre (el 0.05-0.1 %). El orujillo, es bastante denso y tiene un valor calorfico de 12500-21000 kJ/kg. Es comparable con los poderes calorficos del carbn y madera, que son 17000 y 23000 Kj/Kg respectivamente.


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EL EMPLEO EFICIENTE DEL ORUJILLO EN LA PRODUCCIN DE ENERGA SOLUCIONA DOS PROBLEMAS EN UN PASO: LA PRODUCCIN DE ENERGA LIMPIA Y LA DISPOSICIN ACEPTABLE DEL RESIDUO DE ACEITE DE LA ALMAZARA.

Hay tres tipos principales de mtodos termo-qumicos, mediante los cuales este recurso de energa renovable puede ser utilizado: gasificacin, briquetado y combustin o co-combustin. Otro tipo de gasificacin implica la generacin de biogs (metano) por la degradacin anaerbica de los residuos de las almazaras. La gasificacin es un proceso termo-qumico que convierte la biomasa en gas combustible, llamado gas productor (gas de sntesis). El gas productor contiene monxido de carbono, hidrgeno, vapor de agua, dixido de carbono, vapor de alquitrn y partculas de ceniza, y pueden ser usados en muchos sistemas de combustin como la caldera, hornos y motores de gas. El briqueteado es una tcnica econmica utilizada para aglomerar una amplia gama de materiales en bloques de combustible para ser transportados y utilizados como combustible slido. Distintos productos de biomasa han sido considerados para biobriqueteado, incluyendo los residuos slidos de las almazaras. En este caso hay que tener en cuenta cinco cuestiones principales: ndice de ruptura, resistencia a la compresin, resistencia al agua, caractersticas de combustin y emisiones contaminantes. Los residuos slidos del olivar tienen una baja resistencia a la compresin y un bajo ndice de ruptura, pero una forma de mejorar estas propiedades de briqueteado de los residuos del olivar es aadir residuos de papel, los cuales contienen materiales fibrosos que incrementan de este modo el ndice de ruptura. Los residuos del olivar tienen una resistencia al agua razonable comparados con otros productos de biomasa. La emisin de la combustin de briquetas puede variar considerablemente. Las emisiones de combustin se desprenden al medioambiente y producen emisiones dainas a ste. Sin embargo, considerando que la necesidad de combustibles alternativos aumentar en un futuro prximo, las briquetas ofrecen una alternativa mucho mejor al carbn. Co-combustin de los residuos slidos de las almazaras se refiere al empleo de uno o varios combustibles que se aaden simultneamente en la misma cmara de combustin de una central elctrica. La Co-combustin de estos residuos del olivar con el carbn generalmente es vista como el acercamiento ms rentable. Los residuos slidos de la almazara tienen una densidad y caractersticas de combustin muy similares a las del carbn.

PLANTAS QUE UTILIZAN COMO COMBUSTIBLE EL ORUJILLO

NOMBRE DE LA PLANTA PROVINCIA COMBUSTIBLE Hnos. Santamara Muoz e hijos Bioenerga Santamara Bioenergtica Egabrense Biomasa Puente Genil

CRDOBA CRDOBA CRDOBA CRDOBA

Orujillo Orujillo Orujillo Orujillo

Extragol Fuente de Piedra

MLAGA MLAGA

Orujillo Orujillo

La Loma Planta de Villarta de San Juan

JAN CIUDAD REAL

Orujillo Orujillo

Las plantas que utilizan como combustible orujillo estn ubicadas prximas a las extractoras. Realizan ciclos simples de vapor, quemando el orujillo en calderas de parrilla. La tendencia actual es disear calderas capaces de quemar varios combustibles, como mezclas de podas y orujillo, o incluso cultivos energticos, a fin de tener una mayor garanta en el suministro de combustible.


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Los equipos y sistemas principales que forman la planta son:

Parque de orujillo

Caldera de Orujillo y equipos asociados

Grupo turbo-generador de vapor y equipos asociados

Tuberas y conductos

Aerocondensador

Sistema de manejo del combustible

Planta de tratamiento de agua

Sistema de depuracin de gases

Planta de tratamiento de efluentes

Desaireador y tanque de agua de alimentacin

Subestacin elctrica


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Transformaciones energticas en la planta de biomasa

Una central elctrica es una instalacin capaz de convertir la energa mecnica, obtenida mediante otras fuentes de energa primaria, en energa elctrica. En el caso de la planta de biomasa, la fuente primaria de energa es el residuo del olivar conocido como orujillo de la aceituna. En realidad, la planta de la biomasa es un tipo de central trmica como vamos a ver de una forma muy simplificada.

Empecemos por el combustible. La energa contenida en el orujillo que nos permitir realizar cambios es energa interna. Este orujillo se quema en una caldera y la energa interna se transfiere en forma de calor al agua que circula por una extensa red de tubos que tapizan las paredes de la caldera. El aumento de la temperatura del agua es tal que pasa al estado de vapor a alta presin (el agua se encuentra en un circuito cerrado). Ha ocurrido una primera transformacin energtica: la energa interna del combustible se ha transformado en energa interna del vapor de agua. A continuacin, a travs de las tuberas, el vapor entra a gran presin en la turbina de la central y su expansin hace girar los labes (paletas curvas) de la misma. Ha ocurrido una segunda transformacin energtica: la energa interna del vapor de agua se ha transformado en movimiento, es decir, en energa cintica o mecnica.

La ltima transformacin energtica tiene lugar en el alternador. Cuando una bobina de cobre gira en el seno de un campo magntico, generado por un imn o electroimn, se genera energa elctrica. El aparato donde tiene lugar dicha generacin se denomina alternador aunque, en realidad, no son las bobinas que lo contienen las que giran sino los electroimanes. El giro de los electroimanes en el alternador se produce gracias a la turbina ya que el eje de la misma est unido al rotor del alternador.

Ha ocurrido una tercera transformacin energtica: la energa mecnica del eje de la turbina-rotor se ha transformado en energa elctrica. Despus de accionar las turbinas, el vapor pasa a la fase lquida (para su reutilizacin) en el condensador. Independientemente del sistema de condensacin utilizado, aqu tambin tiene lugar una transformacin energtica ya que la energa interna del vapor de agua, se transforma, en ltima instancia, en energa interna del medio ambiente. Esta energa interna del medio ambiente no es energa til y forma parte de la prdida energtica que tiene lugar en el proceso. No es la nica prdida energtica que tiene lugar, otra prdida energtica se produce, por ejemplo, en la caldera: la energa interna del orujillo no se transforma completamente en energa interna del vapor de agua ya que el medio ambiente que


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rodea a la caldera tambin aumenta su temperatura, es decir, su energa interna. Al final del proceso, toda la energa interna del orujillo se ha transformado en otras formas de energa: entre un 20% y un 30% se ha transformado en energa elctrica, mientras que el resto pasa a ser fundamentalmente energa interna del medio ambiente.

UN EJEMPLO

La planta de biomasa de Energas de la Mancha utiliza como combustible para la generacin de electricidad el orujillo, que consiste en los desechos de la parte slida de la aceituna, una vez que el orujo proveniente de las almazaras de aceite de oliva ha servido para obtener el aceite de orujo gracias a determinados procesos qumicos.

PLANTA DE ENEMANSA

El proceso de produccin de la central se concibe como un ciclo energtico de vapor. Este vapor se genera en una caldera de diseo adaptada a la combustin del orujillo, y a su paso por una turbina acoplada a un generador proporcional a la energa elctrica que se exporta a la red. El ciclo se cierra condensando el vapor mediante aerocondensadores, reduciendo considerablemente el consumo de agua que otras opciones implicaran.

El funcionamiento de una planta de biomasa (orujo orujillo) puede presentar problemas al comienzo de su funcionamiento, debido a diferentes razones entre las que destacan:

a) Puesta en marcha

b) Abastecimiento de combustible

c) Dificultades tcnicas


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Ventajas medioambientales La utilizacin de orujillo como combustible supone grandes ventajas medioambientales ya que se consigue eliminar de manera controlada y limpia el excedente del mismo, que en zonas olivareras, como sta de Villarta de San Juan, ha aumentado considerablemente en los ltimos aos. La eliminacin de los residuos de orujillo revaloriza este producto autctono y crea riqueza en el medio rural, reduciendo adems la dependencia energtica de otros combustibles fsiles. A esto se une una ventaja medioambiental ms, ya que la ausencia de azufre y otros compuestos en el orujillo hacen que el nico componente contaminante que se encuentra en la corriente de gases de la caldera de una planta de estas caractersticas sean las partculas slidas en suspensin. Para evitar su emisin a la atmsfera, la planta dispone de una serie de equipos que llegarn a un rendimiento del 99,5% en la retencin de estas partculas, lo que supone que se cumplan con un amplio margen las legislaciones autonmicas y nacionales ms exigentes en materia medioambiental.

CALDERA


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CCENIZAS. UTILIDADES DE LAS CENIZAS EN BIOMASA.

La implantacin y puesta en marcha de una instalacin industrial o la ampliacin de una existente siempre origina una serie de cambios y modificaciones notables en el medio ambiente prximo a ella. Estas modificaciones, denominadas impactos ambientales, comprenden muy diversos aspectos desde la contaminacin atmosfrica, contaminacin por residuos slidos, de aguas, por ruido, etc. Por tanto los aspectos a considerar son los siguientes: 1. Ruidos 2. Efluentes gaseosos 2. Efluentes lquidos 3. Residuos slidos RUIDOS De los distintos agentes contaminantes, el ruido ha sido con frecuencia ignorado, si bien se encuentra presente en toda actividad humana. Esta situacin est cambiando notablemente en los ltimos tiempos, como consecuencia de una mayor inquietud por parte de la sociedad y de una mejora en la calidad de vida. La planta de generacin de energa elctrica a partir de biomasa dispone de toda la tecnologa existente que permite la reduccin de los niveles de emisin de ruido a un nivel asumible por el entorno.


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EFLUENTES GASEOSOS A continuacin se indican las emisiones de los distintos compuestos contaminantes referidos a un 6% de oxgeno en base seca y las medidas que se llevan a cabo para su reduccin en aquellos casos en que sea necesario. Cenizas volantes: Los residuos carbonosos del tipo CxHy y los inquemados se ven reducidos en relacin a otras centrales gracias a un sistema de postcombustin que permite retenerlos inquemados y devolverlos al horno para que finalicen su combustin, disminuyndose as la cantidad de cenizas volantes y aumentndose el rendimiento. Con la instalacin de precipitadores electrostticos se consigue reducir las emisiones de cenizas por debajo de 100 mg/Nm, valor inferior al lmite que actualmente est en vigor para este tipo de centrales. xidos de nitrgeno (NOx): El valor lmite de la emisin NOx para centrales con combustibles slidos es, de acuerdo con la directiva europea de 650 mg/Nm. Este ltimo valor engloba el NO y el NO expresados como NOx. La concentracin estimada de NOx en los gases de escape para este tipo de horno ser inferior a 300 mg/Nm, con lo que no es necesario instalar ningn equipo para reducir las emisiones de este tipo de contaminante. Monxido de carbono: Las emisiones de CO son bajas y se controlan de manera continua para tomar las medidas oportunas que conduzcan a su reduccin. Dixido de azufre: Dependiendo del contenido de azufre del material empleado como combustible. Si la concentracin de SO en los gases de escape es inferior a 200 mg/Nm, no se necesitar ningn tipo de inversin para la instalacin de equipos de desulfuracin. EFLUENTES LQUIDOS Los efluentes lquidos ms importantes son debidos a:

- Las purgas de caldera - El agua de purga de la torre - El agua sanitaria - El agua de escorrenta

RESIDUOS SLIDOS Existen dos puntos de recogida de residuos slidos: 1. Los precipitadores electrostticos donde se recogen las cenizas volantes. 2. El fondo del horno-caldera donde se depositan las escorias.

Cenizas volantes


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El contenido inorgnico existente en la biomasa es muy bajo y la mayor parte de este contenido se transforma en cenizas volantes. As, se puede afirmar que la produccin de cenizas volantes es baja y la de las escorias, es mnima. Las cenizas volantes son recogidas en el precipitador electrosttico, humedecidas y transportadas en una serie de contenedores. Las escorias son tambin humedecidas y transportadas a dichos contenedores. Dadas las caractersticas de las cenizas y escorias generadas y su bajo volumen, su evacuacin y deposicin final no debe suponer ningn problema. Existen muchas soluciones y utilidades para estas cenizas, una de ellas es su venta para fabricacin de cemento, fertilizantes Porcentaje de cenizas: El porcentaje de cenizas indica la cantidad de materia slida no combustible por kilogramo de material. En los proceso que incluyen la combustin de la biomasa, es importante conocer el porcentaje de generacin de ceniza y su composicin, pues, en algunos casos, sta puede ser utilizada; por ejemplo la ceniza de la cascarilla de arroz es excelente para la fabricacin de filtros de carbn activado. UTILIDADES DE LAS CENIZAS EN BIOMASA Qu hacer con las cenizas de biomasa? Las cenizas resultantes de la combustin de la biomasa proveniente de los residuos forestales o agrcolas pueden ser aprovechadas y reutilizadas como fertilizante, para elaborar cemento o para limpiar chapapote. Las caractersticas alcalinas y las altas concentraciones de nutrientes minerales de las cenizas las hacen aptas para que puedan ser reutilizadas como fertilizante. As lo defienden un grupo de cientficos de la Universidad de Santiago de Compostela. Estos expertos afirman tambin que la accin de estas cenizas serviran de complemento a los fertilizantes convencionales que usan en explotaciones intensivas ganaderas y forestales, donde la extraccin de nutrientes provoca un mal estado del subsuelo y de los ecosistemas. Las cenizas de biomasa son tambin reutilizadas para la elaboracin de cemento, como relleno de materiales cermicos o para luchar contra el chapapote. En este ltimo caso, las cenizas se mezclan con los restos de fuel, consiguiendo as una masa mucho ms slida, cosa que facilita la limpieza, manejo y almacenamiento; esta mezcla se puede reutilizar posteriormente como combustible para centrales trmicas o como complemento corrector de la acidez en depsitos de estriles de dichas centrales. Las cenizas provenientes de la biomasa forestal pueden ser clasificadas como cenizas de fondo (corresponden principalmente a materia inorgnica) y cenizas livianas (con contenidos de carbn del orden del 20% al 50%). Las cenizas de fondo podrn ser utilizadas como reemplazo de parte de los ridos que se ocupan en la fabricacin de productos prefabricados de hormign, como solerillas, apoyos y soleras. Tambin es posible incorporarlas en la fabricacin de carpetas asflticas de trfico medio. Por el contrario las cenizas livianas pueden ser un combustible alternativo en la industria de los ladrillos y/o en calderas de empresas de la industria forestal-industrial debido a su alto contenido de carbn.

Cenizas de alperujo


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Cenizas

Las cenizas tambin pueden ser utilizadas para absorber malos olores resultado de la actividad de la industria. Ms concretamente, los responsables de los malos olores en muchas actividades industriales son el sulfhdrico y sus derivados. Sobre ellos actan los materiales obtenidos a partir de los inquemados de cenizas volantes de biomasa forestal, que desempean la funcin de absorbentes/catalizadores. (Un logro en el que ha sido fundamental el trabajo de la joven investigadora predoctoral Rebeca Prez Girn y la colaboracin de Isabel Surez Ruiz, investigadora del INCAR)

Los investigadores del INCAR han entablado una estrecha colaboracin con la empresa ENCE-Navia. Este caso ofrece un ejemplo de simbiosis entre rentabilidad y medio ambiente: lo que se quema son las cortezas de los rboles que proporcionan la materia prima para fabricar papel, que de otra manera se habran convertido en desechos. Y con esta combustin la empresa obtiene energa elctrica no slo para autoabastecerse, sino que puede incluso vender una parte.

Despus de la generacin de energa, las cortezas originan un residuo slido final formado por cenizas e inquemados que, con el tratamiento que propone el grupo que coordina Fuente Alonso en el INCAR permitiran, por una parte, adsorber los malos olores que genera la papelera; y por otra, enmendar la acidificacin del suelo que produce el cultivo de eucaliptos con los que ENCE-Navia fbrica la pasta de papel.

A comienzos de 2009 se ha inaugurado un nuevo combustor de lecho fluidizado en la planta de ENCE-Navia que multiplicar por diez el volumen de generacin de residuos slidos respecto al anterior combustor. Por ello es necesario adaptar el sistema desarrollado por los investigadores del INCAR al nuevo equipamiento. Pero bajo el cambio brilla, una vez ms, la oportunidad: existen pocos combustores de biomasa forestal de lecho fluidizado en Europa. Por eso, explican los investigadores, continuar esta lnea con el nuevo combustor supondra situarse en una posicin privilegiada a escala internacional.


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Otros ejemplos: Asimismo, otra posible utilidad de estos dobles desechos, en este caso como mortero de albailera, la estn desarrollando expertos de la Universidad de Crdoba en colaboracin con varias empresas. La idea es aprovechar las cenizas de biomasa de la cooperativa olecola El Tejar, las cascarillas de arroz de la compaa Ebro Puleva y los lodos de granito de la comarca de los Pedroches como sustitutos de la arena en la composicin de este innovador mortero. Finalmente, la empresa Cementos Kola, otra de las participantes del ensayo, podra comercializar este producto, que no tendra que ser ms caro que el que fabrica la empresa actualmente. En este sentido, y con el objetivo de convertir estos subproductos procedentes de la central de combustin en una materia prima valorizada, trabaja en la actualidad INTASA (Industrias del Tablero, S.A.) perteneciente al Grupo Tojeiro. Dedicada principalmente a la fabricacin de tableros de fibra y de suelos de madera tipo fooring, utiliza como material principalmente madera de conferas, que previamente debe de ser descuartizada para su posterior desfibrizacin. La corteza se combustiona in situ en la planta de biomasa de la compaa para producir energa y calor que utilizan, nuevamente en la produccin de sus propios tableros. El resultado es claro: CENIZA. Un subproducto que tiene que ser gestionado. Y en ello est, la finalidad de su proyecto de investigacin que no es otra que la de obtener un nuevo material polimrico, al que se llama Policeniza, compuesto por las cenizas en su mezcla con una resina termoplstica, que podra ser utilizado como aislante acstico, muy til en sectores como los de la construccin. En Granada las cenizas de alperujo la materia sobrante en la elaboracin del aceite de oliva, se usan como fertilizante para plantas de pimiento. En la Planta de Biomasa por combustin de paja de Sangesa, las cenizas se emplean para la elaboracin de abonos orgnicos y fertilizantes. La ceniza de la cascarilla de arroz es un excelente aditivo en la mezcla de cemento o para la fabricacin de filtros de carbn activado. La tendencia actual es el desarrollo de metodologas de utilizacin y valorizacin de todo tipo de residuos. Por ejemplo, mezclar distintos tipos permite reutilizarlos mejor, aumentar su valor y lograr una mayor sostenibilidad. No obstante, algunos expertos y la propia realidad nos demuestran que este recurso apenas est siendo explotado, a pesar de sus potencialidades. As, podemos observar como la mayora de las plantas de biomasa acumulan estas cenizas en grandes parques o son trasladadas a vertederos.


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CCULTIVOS ENERGTICOS

Los cultivos energticos son cultivos especficos dedicados exclusivamente a la produccin de energa. A diferencia de los agrcolas tradicionales, tienen como caractersticas principales su gran productividad de biomasa y su elevada rusticidad, expresada en caractersticas tales como resistencia a la sequa, a las enfermedades, vigor, precocidad de crecimiento, capacidad de rebrote y adaptacin a terrenos marginales. Entre los cultivos energticos se pueden incluir cultivos tradicionales (cereales, caa de azcar, semillas oleaginosas) y otras no convencionales (cynara, pataca, sorgo dulce) que estn siendo objeto de numerosos estudios para determinar sus necesidades de cultivo.

El desarrollo de los cultivos energticos puede dar lugar a la creacin de nuevas Agroindustrias en un futuro inmediato, entre las que cabe destacar: Agroelectricidad y Biorrefineras.

Cultivos energticos

Los cultivos energticos, realizados con la finalidad de producir biomasa transformada en biocombustibles (en lugar de producir alimentos como ha sido la actividad tradicional de la agricultura) son ya realidad en pases como Brasil y Estados Unidos que enfocan la produccin de caa de azcar y maz, respectivamente, a la obtencin de bioetanol. En Europa, el etanol

obtenido de remolacha y cereales y los steres derivados de aceites de colza constituyen los biocarburantes de mayor desarrollo en la actualidad. Teniendo en cuenta el excedente de tierras de cultivo dedicadas a fines alimentarios, es de esperar en un futuro que la actividad agraria se derive en parte hacia la produccin de energa, siendo los cultivos ms prometedores, a corto plazo, los productos de biomasa lignocelulsica (eucaliptos, acacias, chopos, cardo de la especie Cynara cardunculus) para aplicaciones trmicas.


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CARACTERSTICAS QUE DEBEN DE TENER LOS CULTIVOS ENERGTICOS

1. Altos niveles de productividad en biomasa con bajos costos de produccin, de tal forma que hagan viable econmicamente la produccin de biocombustibles o biocarburantes en relacin a los de origen fsil.

2. Posibilidad de desarrollarse en tierras marginales o en tierras agrcolas marginalizadas por falta de mercado para los productos tradicionalmente cultivados.

3. Requerimiento de maquinaria agrcola convencional, normalmente disponible por los agricultores, utilizable tambin para otros cultivos propios de la zona.

4. No contribuir a la degradacin del medio ambiente, de tal forma que el balance medioambiental producido por su cultivo sea superior al que producira si la tierra agrcola estuviese en barbecho o fuera ocupada por un cultivo tradicional.

5. Balance energtico positivo. Es decir, que la energa neta contenida en la biomasa producida sea superior a la gastada en el cultivo ms la parte proporcional correspondiente a la gastada en la obtencin de los productos y equipos utilizados.

6. Posibilidad de recuperar fcilmente las tierras despus de finalizado el cultivo energtico para realizar otros cultivos si las condiciones socioeconmicas as lo aconsejaran.

7. Adecuacin de la naturaleza de la biomasa producida para su utilizacin como materia prima para fabricacin de biocombustibles o biocarburantes.

8. Optimizacin del recurso agua.

CLASIFICACIN DE LOS CULTIVOS ENERGTICOS:

Los cultivos destinados a la produccin de biomasa con fines energticos pueden agruparse en tres tipos fundamentales en funcin del destino final de la biomasa:

Cultivos oleaginosos para la produccin de aceite transformable en biodiesel (conjunto de steres metlicos o etlicos de los cidos grasos de los aceites vegetales) para sustitucin del gasleo de automocin. Entre ellos primero cabe citar al girasol, la colza, la soja y palma.

Cultivos alcoholcenos para la produccin de etanol utilizable en sustitucin total o parcial de las gasolinas de automocin o para la produccin de aditivos antidetonantes exentos de plomo como el Etil-Terbutil-Eter (ETBE). Entre los cultivos alcoholcenos destaca la remolacha y la caa de azcar como cultivos clsicos y la pataca (Helianthus tuberosus) y el sorgo azucarero (Sorghum bicolor) como nuevos cultivos prometedores para esta actividad.

Cultivos lignocelulsicos para la produccin de biocombustibles slidos utilizables con fines trmicos, principalmente para la produccin de electricidad (agroelectricidad). Cabe citar las especies leosas cultivadas en alta densidad y corta rotacin (eucaliptos, acacias, o


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chopos en zonas de climatologa adecuada) y especies herbceas de alta produccin como el cardo de la especie Cynara cardunculus.

Las producciones de biomasa obtenidas por los cultivos energticos son bsicamente dos: semilla y biomasa lignocelulsica (paja, caote, madera). Tecnolgicamente, es posible utilizar ambas para las tres aplicaciones energticas posibles: biocarburantes y usos trmicos o elctricos. En la prctica es ms usual que la semilla se destine a la produccin de biocarburantes, y la biomasa lignocelulsica se destine a la produccin de energa trmica y elctrica. Existen proyectos que utilizan la paja de cereales para la obtencin de etanol y la semilla de la Cynara para la obtencin de biodiesel.

ESPAA

Los cultivos energticos en Espaa estn caracterizados como cultivos destinados especficamente a la produccin de materiales combustibles. Los ms utilizados son bsicamente el cardo, el sorgo y la colza etope y suelen ser herbceos o leosos, constituyendo una alternativa a los cereales extensivos. Sus caractersticas son su alta productividad, su impacto nulo a la degradacin del suelo y la presentacin de un balance energtico positivo. El cultivo de rboles como la Paulownia en forma de cultivo energtico es novedoso en Espaa pero no en Europa ya que existen plantaciones de Sauce (Willow) en el Reino Unido basadas en sistemas de cultivos de corta rotacin (SRC), es decir con turnos de 3-4 aos. Adems, pueden incluirse el uso de otros cultivos leosos como los chopos, aunque stos estn limitados a las zonas de regado. En zonas de secano puede tenerse en cuenta el uso de eucaliptos como un cultivo energtico asociado, variando la especie segn la regin donde se site el cultivo.

En la Unin Europea desde hace unos aos se est produciendo una implantacin progresiva de los cultivos energticos, con el fin de aumentar la autosuficiencia energtica. El primer pas que comenz por la dcada de los 80 la plantacin de cultivos energticos, fue Suecia, donde se plantaron gran cantidad de Sauces, para cosecharlos cada 3 o 4 aos y utilizarlos como combustible en las plantas de calefaccin distribuida (District Heating) y de generacin de electricidad.


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VENTAJAS E INCOVENIENTES DE LOS CULTIVOS ENERGTICOS

Las ventajas de los cultivos energticos estn perfectamente claras para un futuro estable para los agricultores, con menos dependencia energtica exterior, y adems cumpliendo con lo establecido en el Protocolo de Kioto, porque esas son las ventajas ms importantes que la implantacin a gran escala de los cultivos energticos puede tener para un pas como Espaa, que tiene a la vista numerosos problemas en el mundo agrario, una dependencia energtica del exterior de cerca del 80% y es el ltimo pas en el cumplimiento de Kioto.

LOS AGRICULTORES PUEDEN PASAR EN UNOS AOS DE SER LOS PROVEEDORES DEL SUPERMERCADO, A SER PROVEEDORES DEL SECTOR ENERGTICO

En cuanto a los inconvenientes, solo cabe destacar la dificultad de poner en marcha unos cultivos que en algunos casos son desconocidos para los agricultores y que precisan de un rodaje o puesta en funcionamiento. Por lo dems no hay grandes inconvenientes derivados de los cultivos energticos, sobre todo si estos se llevan a cabo de forma racional, aplicando siempre criterios de sostenibilidad y sobre todo intentando siempre que cada cultivo se lleve a cabo en la zona adecuada y de forma profesionalizada.

ASPECTOS ECONMICOS Y MEDIOAMBIENTALES

Sobre los aspectos econmicos de los cultivos energticos, los agricultores deben de tener una estabilidad en el desarrollo de estos cultivos que haga desaparecer la incertidumbre que pesa sobre el mundo agrario que es sin duda la comercializacin de su produccin cada ao, a unos precios razonables y conocidos de antemano. Esto se conseguira con un contrato a largo plazo y a precio cierto como ofrecen los sistemas de cultivo ligados a la energa, en el que el precio se establece al firmar el contrato de suministro, y que suele tener una vigencia de al menos 12 o 15 aos, con actualizaciones ligadas al IPC, o a otro ndice que se acuerde.

Por otra parte la rentabilidad de los cultivos energticos depende de la especie que se pretenda poner en cada zona donde se debe desarrollar el cultivo adecuado a su clima, su suelo, etc. y de esa forma se obtendrn rentas adecuadas para el agricultor y, al mismo tiempo, una materia prima a precio razonable para la industria que quiera transformar o valorizar ese producto.


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En cuanto a los aspectos medioambientales, stos van ligados a la buena planificacin y prctica en los cultivos energticos, pero eso no es distinto a lo que ocurre con los cultivos tradicionales, pues sin duda que para cualquier proyecto que pretenda ocupar una gran superficie de tierra, es fundamental tener en cuenta las posibles afecciones medioambientales que puede provocar. En el caso de los cultivos energticos, es importante trabajar con especies que no sean invasoras, para evitar la colonizacin del territorio por esos cultivos, as mismo hay que pensar en el ahorro de agua con respecto a otros cultivos de la zona, que no se precise de grandes tratamientos fitosanitarios y, sobre todo, hay que intentar mantener la biodiversidad dentro de lo posible, mezclando especies leosas con otras herbceas, etc. La implantacin de los cultivos energticos en zonas que ya estn en produccin agrcola, es sin duda una solucin medioambientalmente correcta, pues est demostrando que el cambio de cultivo, cada cierto tiempo, es beneficioso para la tierra.

LLA PAULOWNIA

El rbol Paulownia es un rbol originario de China, donde hay ms de dos millones de hectreas plantadas. Se conocen cuatro especies importantes de Paulownia:

Paulownia Elongata Paulownia Fortunei Paulownia Tomentosa Paulownia Kawakamii

Estas especies son susceptibles de cruzamiento y mejora y los trabajos cientficos han ido en esta direccin.

En Extremadura se est cultivando la Paulownia Elongata, cuyo pas de origen es Estados Unidos, y perteneciente al tipo frondosa caducifolia de alto crecimiento.

El cultivo de la Paulownia a gran escala, para la produccin de biomasa con fines energticos, tiene su fundamento en su buena adaptacin de la misma a los suelos y la climatologa existente en algunas zonas de la Provincia de Cceres, donde desde hace algn tiempo se vienen realizando ensayos con resultados muy esperanzadores, que vienen a corroborar el xito que tiene el cultivo de Paulownia en los E.E.U.U. en zonas similares a la que nos ocupa, con plantaciones de miles de hectreas, en las que se obtienen producciones excelentes en cuanto a calidad de la biomasa y cantidad de la misma. La utilizacin de los cultivos energticos de Paulownia como base para el suministro de biomasa a las plantas de generacin elctrica, tiene como argumentos principales: la adaptacin a la zona, la enorme productividad, la ausencia de enfermedades, la menor necesidad de agua que otros cultivos con la misma produccin, la gran ventaja del rebrote de cepa despus de la corta, la escasa necesidad de cuidados especializados, la posibilidad de asociar cultivos herbceos entre calles, etc. A tal fin se ha pensado en algunas especies, como el chopo (populus), la casuarina y el sauce (salix), que se adaptan perfectamente a ser cultivados con la Paulownia, en proporciones de un 3% o 4%, y tienen un tratamiento similar en cuanto a los cuidados, la cosecha y las caractersticas como combustible.


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NOMENCLATURA NOMBRE CIENTFICO: Paulownia Elongata PAS DE ORIGEN Estados Unidos TIPO Frondosa caducifolia de alto crecimiento GENUS Scrophulariaceae

Caractersticas Principales:

Crecimiento ultra-rpido, de varios metros por ao, en condiciones favorables. Porte recto, con pocos nudos Presenta reposo invernal (cada de hojas) No es un rbol excluyente ni invasivo (flor masculina) Apto para gran variedad de climas y suelos Recuperacin y estabilizacin de suelos. Control de la erosin Resistente a condiciones moderadas de sequa una vez desarrollado (1-2 aos) Soporta bien el fro (-17C) y el calor (45C) Alta capacidad de absorcin de nitrgeno Descontaminacin de suelos (nitratos, nitritos, arsnico, metales pesados, etc.) Regeneracin despus del corte Rpido crecimiento despus del corte Resistente al fuego (punto de ignicin de 247C) Tiempo de secado muy corto, 20-40 das al aire libre (hasta el 12% humedad) Acepta bien Purines como fertilizante Muy resistente y relativamente libre de enfermedades Convive con otras especies Acepta cultivos intercalados (cereales, pastizales)

POSIBLES UTILIDADES

Las principales utilidades son: Centrales Trmicas, Pelets y Madera

A Centrales Trmicas

Espaa ha adquirido una serie de compromisos internacionales con la firma y posterior ratificacin en el Congreso de los Diputados del Protocolo de Kyoto, adoptado en 1997 que establece en algo ms de un 5% la reduccin global de las emisiones de los seis principales gases de efecto invernadero en el periodo de compromiso 2008-2012, respecto a los valores de 1990. Para la Unin Europea, el objetivo qued establecido en el 8%. Dado que el acuerdo entr en vigor en el ao 2005, por ser ratificado por 55 partes en la Convencin, se ha reconocido expresamente lo que se ha dado en llamar la burbuja comunitaria, dentro de la cual Espaa tiene limitado el crecimiento de las emisiones de 1990. Con el objetivo de ayudar a cumplir con las obligaciones derivadas del Protocolo, el Consejo y el Parlamento Europeo adoptaron en octubre de 2003 la Directiva 2003/87/CE modificada por la Directiva 2004/101/CE- por la que se establece un rgimen para el comercio de derechos de emisin de gases de efecto invernadero en la Comunidad. Esta nueva Directiva obliga a los Estados miembros a crear un mercado de derechos de emisin, con entrada en funcionamiento en el ao 2005, en el que puede participar cualquier sujeto sobre la base de los derechos creados en el Plan Nacional de Asignacin (PNA). En una primera fase, cubrir nicamente las emisiones de CO2 procedentes de grandes instalaciones


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industriales y de produccin de energa. Los primeros Planes Nacionales de Asignacin de Derechos de Emisin de CO fueron para cubrir el periodo 2005-2007, periodo durante el cual la Unin Europea pretenda adquirir experiencia en el funcionamiento del comercio de emisiones, antes del 2008 en el que entrar, previsiblemente el mecanismo del comercio de emisiones internacional previsto por el Protocolo. El PNA para Espaa afecta a instalaciones industriales espaolas de los sectores de generacin elctrica, tanto en Rgimen Ordinario como en Rgimen Especial (instalaciones de cogeneracin de potencia superior a 20 MW, siempre que viertan toda o parte de la energa elctrica a la red), refineras de hidrocarburos, siderurgia, cemento y cal, vidrio, productos cermicos, pasta, papel y cartn.

Las plantas de generacin elctrica que utilizan fuentes de energa renovables no estn cubiertas por la Directiva, en la medida en que afecta slo a aquellas instalaciones que emiten CO2 netamente positivo. Las fuentes de energa renovables aparecen, sin embargo, en el PNA, como un instrumento fundamental para la reduccin de las emisiones de CO2 en los sectores difusos, aquellos que como el sector del transporte o del sector residencial, no estn cubiertos por la Directiva. El mayor recurso del sistema energtico a las fuentes de energa de origen renovable minimiza la contribucin del mismo al efecto invernadero y reduce los impactos medioambientales de la generacin de energa elctrica.

B Pelets

El mercado Europeo de pellets es muy dinmico y se encuentra en plena expansin. Actualmente en Europa se consumen ms de 2,5 millones de toneladas al ao de pellets de madera. Las centrales trmicas e industrias del cemento se encuentran cada vez ms necesitadas en sustituir combustibles fsiles para cumplir con los objetivos de Kioto.

Ventajas:

Desarrollo de cultivos de Paulownia con destinos energticos Produccin de pellets a partir de cultivos energticos de Paulownia Exportaciones al mercado europeo Impulso al desarrollo del mercado espaol de biocombustibles Creacin de una industria duradera en la Comunidad Autnoma en que se desarrolle Alternativa al cultivo tradicional Produccin de un combustible renovable Emisiones neutras de CO2 2 kg de pellets equivalen a 1 lit. de gasleo

El Pellet de Madera tiene forma de pequeas pastillas cilndricas y se elabora mediante la aglomeracin y densificacin de partculas de madera empleando medios mecnicos. Es un excelente biocombustible slido, empleado actualmente en calderas para calefacciones tanto domsticas como industriales; y en las grandes centrales trmicas como sustituto del carbn, coque y fuel-oil.


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C Madera

La Paulownia esta distribuida en amplias franjas de la zona asitica, colonizando distintos climas y tipos de suelos. Su madera no se comba, no se agrieta, ni tuerce, resistente al fuego y repele el agua. Se utiliza para la fabricacin de muebles y para paneles y divisiones, para instrumentos musicales, para usos aeronuticos y marinos, para Racks, juguetes, recubrimientos, armazones molduras y marcos, trabes y aglomerado, calzado, artesanas, humidificadores de puros, forros para cajas fuertes, postes y columnas, troncos para exportacin. Por sus caractersticas puede aprovecharse tambin para pulpa, paletas, cajas y jaulas (de peso ligero, para cajas de avin, minimiza el costo de envo) para filtros de evaporadoras, empaques y embalajes especializados sobre todo de comida ya que es ligero, resistente y sin olor para no afectar al sabor de los alimentos (quesos, frutas y caf, entre otros) en la construccin de colmenares, en el tallado de columnas, en flotadores para redes de pesca, en la cobertura de pisos

EL CARDO

EL CARDO, UN CULTIVO DE SECANO PARA LA PRODUCCIN DE BIOCOMBUSTIBLES

Entre los posibles cultivos alternativos utilizables para la produccin de biomasa de uso energtico destaca el cardo (Cynara carduncus L.) que es una especie de la regin mediterrnea perteneciente a la familia de las Compuestas (Asteraceae) y con excelentes condiciones de adaptacin a la gran mayora de las tierras cerealistas de secano o de los regados marginales.

El cardo, esas plantas que crecen en los caminos y en tierras y todo el mundo procura evitarlas para no picarse y que los agricultores odian porque perjudican las cosechas se puede convertir en una alternativa a los cultivos de cereales. Entre los cultivos energticos los que mayor potencial encierran a corto plazo son los de biomasa lignocelulsica, como el cardo, perfectamente adaptado a las tierras de secano. Estos son los proyectos ms avanzados para producir energa a partir de una planta tantas veces menospreciada, que podra empezar a cultivarse muy pronto de forma masiva en los campos espaoles.


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En Espaa viven de forma natural numerosas especies de cardo que crecen sobre todo en terrenos baldos y arcenes de caminos. Son plantas poco exigentes, muy bien adaptadas a las condiciones ambientales impuestas por el clima mediterrneo, caracterizado por veranos secos y calurosos. Pero entre todas ellas, Cynara cardunculus es la que presenta mejores condiciones para su aprovechamiento como recurso de biomasa. Es una especie herbcea vivaz (perenne), con un ciclo anual de produccin de biomasa area, que puede llegar a los 3 metros de altura. En aos con pluviometra adecuada (unos 500 mm) su cultivo podra llegar a dar producciones totales de biomasa en condiciones de secano, de 15 a 20 toneladas de materia seca por hectrea y ao. Los cardos crecen durante 10 meses al ao; durante el invierno son capaces de realizar la fotosntesis con bajas temperaturas y sus races son tan profundas que le permiten encontrar agua e incluso abonos lixiviados de cultivos anteriores. Incluso cuando ms aprieta el verano y se seca la parte area, las races se mantienen frescas con abundantes sustancias de reserva, que garantizan el crecimiento de la planta en la siguiente primavera. La produccin de biomasa de una tierra cultivada de cardos depende en gran medida de la disponibilidad de agua en primavera, la poca de crecimiento activo, y de una fertilizacin adecuada.

Los primeros trabajos sobre la utilizacin del cardo como cultivo energtico empezaron hace ms de veinte aos en la Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Agrnomos de Madrid (ETSIAM), publicndose los primeros resultados en a dcada de los noventa. En las plantaciones iniciales se utilizaron semillas procedentes de ejemplares de cardo comestible naturalizado, tras un proceso de seleccin. De las semillas iniciales se obtuvo una poblacin que se denomin ETSIA-1, que fue utilizada en cultivos experimentales para produccin de biomasa realizados tanto en Espaa como en diversos pases de la Unin Europea (Francia, Italia, Grecia y Portugal). Por ser una especie algama, las plantas que se obtienen de sus semillas presentan un cierto grado de variabilidad, si bien se mantienen los caracteres bsicos. En el mbito europeo de la bioenerga, el cardo est reconocido y considerado como uno de los posibles cultivos energticos para produccin de biomasa, y se le conoce tradicionalmente con el nombre de Cynara.


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Rendimiento y aprovechamiento de la cosecha

La produccin de biomasa area por el cultivo de cardo depende en gran manera de la disponibilidad de agua en el suelo por la planta en la poca del crecimiento activo, es decir, en primavera. En experiencias realizadas sobre produccin de biomasa de cardo en condiciones de secano en diversos pases del rea mediterrnea se pudo comprobar que existe una fuerte correlacin entre la pluviometra del ao agrcola

(de septiembre a agosto del ao siguiente) y la produccin global de biomasa de cardo, siendo especialmente incidente la cantidad de agua de lluvia cada en primavera. Tambin se pudo observar que despus de un ao de baja productividad por efecto de la sequa, el desarrollo del cultivo al ao siguiente quedaba algo resentido, aunque se produjera una pluviometra adecuada, recuperndose completamente el cultivo al ao siguiente. En estas experiencias, para pluviometras superiores a los 450 mm se obtuvieron productividades medias alrededor de las 16,5 toneladas de materia seca/ha, equivalentes a 19,4 t/ha de biomasa con el 15% de humedad, aunque para pluviometras anuales inferiores a 300 mm, el rendimiento baj considerablemente, obtenindose producciones del orden de las 6,5 t de materia seca/ha y ao. Despus de cada cosecha hay que dar un abonado de restitucin. La dosis a utilizar se calcula en funcin de la cosecha obtenida. El cardo destinado a la produccin de biomasa, consume muchos nutrientes y se calcula que en la fase de produccin, una cosecha de 20 t/ha de la parte area extrae del suelo una media de 277 kg/ha de N, 56 kg/ha de P y 352 kg/ha de K. El conjunto de biomasa integral del cardo cosechado de este modo puede utilizarse para FINES TRMICOS, con un poder calorfico inferior del orden de las 3.000 Kcal/kg (para un contenido en humedad del 15%), o puede someterse a un proceso de separado selectivo de los frutos y partes ms valiosas de la biomasa, lo cual se podra realizar mediante un sistema esttico, antes de utilizar la biomasa para fines trmicos. Los frutos se podran usar como materia prima para la produccin de aceite, del que se podra obtener un BIODIESEL de una calidad aceptable.

Potencial del cultivo en Espaa.

La Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Agrnomos de Madrid elabor un estudio para el Instituto para la Diversificacin y Ahorro de la Energa (IDAE) en el que se estima el potencial de distintos cultivos, el cardo entre ellos, en las distintas comunidades autnomas. El estudio se basa en las llamadas "Unidades de Produccin de Biomasa" (UPB), es decir, superficies geogrficas de un radio mximo de 30 km, donde se pueda destinar a la produccin de cardos un 10% de la superficie agrcola dedicada a cultivos de secano, y donde esa produccin tenga un contenido energtico mnimo de 20.000 toneladas equivalentes de petrleo (tep). Este sera el combustible que necesita una central de 8 MW durante un ao. La misma energa que acumulan 74.627 toneladas de cardo. Adems del cardo, en cada UPB se aprovecharan para la produccin de


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electricidad los residuos agrcolas generados en el 50% de la superficie agrcola. A partir de aqu habra que tener en cuenta que el rendimiento medio calculado en Espaa sera de 16,93 toneladas de biomasa de cardo por hectrea, con mximos en Navarra, donde se llegara a las 22,02 toneladas, y mnimos en Castilla-La Mancha, con 14,78. Atendiendo al concepto de UPB, la superficie que podra dedicarse a la produccin de cultivos energticos sera de 942.353 hectreas y la biomasa de cardo producida alcanzara algo ms de 4 millones de tep. A lo que habra que unir 4,8 millones de tep procedentes de residuos agrcolas potencialmente utilizables. Por tanto, las tierras de secano en Espaa podran generar, entre cultivo de cardos y residuos agrcolas, cerca de 9 millones de tep.

Dos proyectos en Burgos y Huesca.

Los proyectos ms avanzados para convertir cardos en energa se localizan en los trminos municipales de Quintanadueas (Burgos) y en Alcal de Gurrea (Huesca). En el ao 2000 se constituye en Burgos la sociedad CECSA, formada por SINAE, Energa y Medio Ambiente y por SUFI, dos empresas con una dilatada experiencia en el campo de las energas renovables. Posteriormente se incorporaron nuevos socios: el Instituto para la Diversificacin y Ahorro de la Energa (IDAE), el Ente Regional de la Energa (EREN), la Caja Municipal de Burgos, la Caja de Ahorros del Crculo Catlico y la Caja Rural de Burgos. SINAE, SUFI y el IDAE son tambin los principales valedores del proyecto oscense, llamado Biomasas del Pirineo (BIOMAP).

El funcionamiento de la planta est ligado a la cosecha agrcola anual, tras la cual la paja de cardo y cereal se deja en el propio campo para que se seque antes del embalado. Despus del embalaje, las balas se almacenan en el campo bajo lonas o plsticos protectores, o en espacios abiertos especialmente habilitados, a fin de evitar que aumente la humedad, lo que hara descender el valor calorfico neto en periodos de lluvia. La paja se suministra a la planta directamente desde el


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campo, y queda almacenada en pajeras. En Huesca se han cultivado ya unas 120 hectreas de cardo durante dos campaas; en Burgos una tercera parte.

Experiencias realizadas

Castilla y Len

La empresa CECSA (Cultivos Energticos de Castilla, SA), cuyos accionistas principales son Sufi SA, Sinae, Energa y Medio Ambiente, IDEA, Instituto para la Diversificacin y Ahorro de la Energa, Caja de Burgos, Caja del Crculo y Caja Rural, y en la que tambin participa el Ente Regional de la Energa de Castilla y Len, tras varios aos de ensayos, promueve una planta de generacin elctrica con biomasa en Burgos. Con una inversin de 19,2 millones de euros, la planta producir anualmente 96 GWh, para lo que necesita 86.000 toneladas al ao de biomasa procedente de cardo, complementado con paja de cereal. Para satisfacer el consumo de biomasa, la superficie de cultivo necesaria es de 5.000 ha, cultivada mediante contrato con los agricultores segn el cual la empresa se compromete a comprar toda la produccin obtenida, calculando los rendimientos medios por hectrea en 17 t. Actualmente, las hectreas contratadas alcanzan las 215, con un total de 12 agricultores, en la ltima campaa se han recogido 3.700 toneladas y el precio al que CECSA ha comprado el Cardo ha sido de 27,04 euros/t, tal como figura en el contrato.

CECSA ha establecido el precio de la tonelada de Cardo al 15% de humedad en 27,04 euros y, teniendo en cuenta el coste de las labores, el beneficio bruto para el agricultor estimado por esta empresa es de 7,81 euros por tonelada. Adems, a esta cantidad se puede sumar la ayuda PAC si el cultivo se realiza en tierras de retirada, ya que el empleo de stas para cultivos no alimentarios est permitido, y se ahorra el coste de las labores anuales necesarias para mantener el barbecho sin malas hierbas. Eso s, todo ello dentro de un radio de 25 km con respecto a la fbrica, ya que si la distancia es mayor el coste del transporte puede no hacer rentable el cultivo. Adems, los constatados beneficios ambientales que el

cultivo provoca, hace que sea susceptible de recibir ayudas agroambientales en un futuro prximo. Huesca es la provincia elegida para la instalacin de otra planta de iguales caractersticas a medio plazo.

Por su parte, la Cooperativa Agropecuaria Acor ha iniciado la siembra de este cultivo, con la colaboracin de 25 agricultores repartidos por toda la superficie de Castilla y Len al objeto de estudiar la viabilidad del cardo en la regin.


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Ventajas e inconvenientes del cultivo del cardo

Las principales ventajas del cultivo del cardo son las siguientes:

Se adapta muy bien a condiciones de clima mediterrneo con poca exigencia de agua.

Cultivo permanente para secano, con aproximadamente 15 aos de duracin del cultivo una vez instalado con cortes anuales.

Cosecha en perodos diferentes a otros cultivos.

Escasos costes de mantenimiento. No es necesario el empleo de maquinaria

especfica. Producciones medias entre 10 y 15 t/ha al 15% de humedad. No compite con fines alimentarios.

Como inconvenientes cabe destacar los siguientes:

Menor produccin por hectrea de aceite para biodiesel que otros cultivos como el girasol o la colza.

Menor rentabilidad actual del cultivo frente a otros ya presentes para fines distintos del energtico.

Fines energticos

El cardo es una especie que se puede emplear para distintos fines energticos, bsicamente:

Produccin de biodiesel, mediante la recoleccin del grano producido por la planta y la posterior extraccin y tratamiento de su aceite, sirve de materia prima para la produccin de biodiesel.

Produccin trmica o elctrica: el uso de la biomasa seca producida tras su cultivo, con o sin semilla, sirve para su uso en la produccin de calor o electricidad.

Productividad y costes

La productividad del cardo se ve condicionada por las precipitaciones, especialmente por el rgimen de lluvias en primavera. En zonas donde se superan los 450 mm se alcanza una productividad de 20 t/ha al 15% de humedad. Si las precipitaciones son del orden de 300 mm la productividad desciende significativamente hasta el orden de 6 t/ha. En diversos ensayos realizados se pudo comprobar que la produccin realmente aprovechable mediante una recoleccin mecanizada se sita en torno a las 10 t/ha al 15%, si bien en algunos casos los menos puede descender a 5,3 t/ha.

Los costes de instalacin del cultivo varan lgicamente en funcin de mltiples factores, pero datos aproximativos podramos concluir que los costes de implantacin del cardo son de 400-500 /ha, muy influenciados por el tipo de fertilizacin. Los costes anuales de mantenimiento en valores aproximados son de 200 /ha, y finalmente los costes de recoleccin son tambin variables en funcin del mtodo de cosecha escogido y de la maquinaria empleada, pero podramos situarlos en un coste medio de 180 /ha.


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LA PLANTA DE TABACO

CULTIVO ENERGTICO DE LA PLANTA DE TABACO

No todo el mundo est de acuerdo con los biocombustibles el biodiesel y el bioetanol como frmulas para reducir el consumo de combustibles derivados del petrleo en la automocin y, con ello, reducir las emisiones de gases con efecto invernadero. El principal argumento en contra de la extensin de estos combustibles es que para su elaboracin se utilizan vegetales que podran destinarse al consumo humano o animal. La extensin de los biocombustibles, se ha dicho, ha trado aparejado en los ltimos aos un incremento en los precios de los alimentos bsicos en el tercer mundo como es el maz y arroja la sombra del hambre sobre miles de familias. Y aunque estas tesis no estn contrastadas siembran la duda y generan rechazo en el uso de las energas renovables relacionadas con la biomasa y sobre todo con los cultivos energticos, sin parar a pensar que en una justa proporcionalidad de la tierra, esta nos proporciona lo suficiente para todo sin llegar a situaciones conflictivas o depredadoras que puedan generar situaciones de hambre o pobreza con el consiguiente malestar social a nivel mundial. Pero mientras se solucionan este tipo de cuestiones que pueden pasar aos hasta llegar a un convencimiento global, la duda hace acto de presencia.

Pero frente a esto y como paliativo nos hacemos la pregunta Existira esa misma oposicin si se utilizaran en los biocombustibles vegetales no aptos para el consumo humano o de escaso inters? Posiblemente sera mucho menor, aunque habra quien argumentara en contra la necesidad de producir estos vegetales en tierras destinadas al cultivo y que este elemento, la tierra, es un recurso limitado. Adems, como no, de las necesidades asociadas a cualquier cultivo como es el agua. Para esto tambin tendramos una respuesta que paradjicamente la propia tierra nos da ya que este tipo de cultivos podran desarrollarse en superficies no dedicadas a cultivos tradicionales, ocupando varios centenares de miles de hectreas que hoy da no se utilizan


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para cultivar por su extrema aridez. El problema real, sin embargo, es que las especies vegetales de mayor aprovechamiento energtico acostumbran a ser aptas para el consumo humano. Pero an as se sigue investigando en este sentido. Ahora mismo la esperanza est puesta en la chumbera y el tabaco arbreo. Dos especies que podran producirse para convertirse en ETANOL en zonas semiridas donde no existe competencia por la utilizacin de materias primas con finalidad alimenticia ni por las tierras de labranza.

Como ejemplo en Espaa podemos decir, que la EBT (Empresa de Base Tecnolgica) almeriense Albaida Recursos Naturales y Medioambiente S.A. y la Fundacin Cajamar estudian estos vegetales dentro de un proyecto de Investigacin y Desarrollo de Etanol para Automocin (I+DEA).

Este estudio se enmarca en el macroproyecto CENIT (Consorcios Estratgicos Nacionales en Investigacin Tcnica) Investigacin y Desarrollo de Etanol para Automocin I+DEA. El programa CENIT contempla la financiacin de proyectos de investigacin industrial en el mbito de las tecnologas del futuro y con potencial proyeccin internacional. Su objetivo es la generacin de nuevos conocimientos que puedan resultar de utilidad para la creacin de nuevos productos, procesos o servicios o para la integracin de tecnologas de inters estratgico, contribuyendo de esta manera a un mejor posicionamiento tecnolgico del tejido productivo espaol. Dicho proyecto agrupa un total de 25 empresas y 27 centros de investigacin nacionales, con el objetivo de impulsar la introduccin del bioetanol en el mercado espaol de los carburantes al tiempo que se posiciona a la industria espaola como lder en el sector de la tecnologa, produccin y utilizacin del bioetanol como carburante. El alcance del proyecto abarca el ciclo completo de los biocarburantes, es decir, desde la produccin de las materias primas y las tecnologas de transformacin de la biomasa en etanol hasta su aplicacin en la industria del motor.

En concreto los expertos se ocupan del estudio y ensayo de la viabilidad de la chumbera (Opuntia ficus indica) y el tabaco arbreo (Nicotiana glauca), dos especies perfectamente adaptadas a condiciones de extrema escasez hdrica y que, al mismo tiempo, poseen una biomasa de gran inters energtico debido al proceso de fermentacin de su materia orgnica. Los expertos comenzaron su trabajo con el establecimiento de plantaciones experimentales de carcter industrial para la produccin de bioetanol. Estos cultivos han sido efectuados en terrenos con la intencin de estudiar su produccin de biomasa real. Para ello las plantaciones experimentales de tabaco arbreo y de dos ecotipos diferentes de chumbera, que estn siendo sometidas a tres regmenes de agua. Un cultivo natural, el cual dispone nicamente del agua de lluvia, y otros dos, donde se realiza un aporte de agua de carcter medio y alto, con el fin de analizar la variacin de su crecimiento y produccin de biomasa a partir del agua disponible.

El encargado de poner a punto el proceso de extraccin de bioetanol a partir de los azcares, existentes tanto en los frutos como en las plantas de estas dos especies, ser el Departamento de Produccin Vegetal de la Escuela Politcnica de Madrid, dirigido por el doctor Jess Fernndez.

El objetivo final de este estudio, cuya conclusin definitiva est prevista para dentro de tres aos, (2012 aproximadamente) es afinar en el conocimiento de la productividad de biomasa de ambas


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especies y las posibilidades de produccin de bioetanol carburante sin interferir con la produccin de alimentos, ya que estos cultivos podran desarrollarse en superficies no dedicadas al cultivo de especies alimenticias.

El modelo al que dar lugar la explotacin de ambos cultivos para la obtencin de biocombustibles implica un cambio en el paradigma actual. Se trata de desarrollar plantas de destilacin a pequea escala que operen de manera local, en lugar de funcionar como destileras de gran tamao y generalmente ubicadas en zonas portuarias que reciben suministros de regiones lejanas. Resultando, por tanto, un modelo de produccin de combustible mucho ms sostenible.

El cultivo del tabaco en Espaa

En Espaa, el tabaco se cultiva en siete Comunidades Autnomas: Extremadura, Andaluca, Canarias, Castilla y Len, Castilla-La Mancha, Navarra y Pas Vasco. En Extremadura se cultiva el 85% de la produccin nacional de tabaco. Su facturacin anual representa el 20% del valor total de la produccin agrcola de la regin.

Los valles de los ros Titar, Alagn y Jerte, en la provincia de Cceres, son los lugares donde se concentra la mayor produccin de tabaco en Extremadura. En Badajoz, aunque en mucha menor proporcin, tambin se cultiva este producto en la zona regable del ro Guadiana


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Caractersticas del Tabaco arbreo

El tabaco arbreo (Nicotiana glauca R.C. Graham), conocido tambin como gandul, es una especie perenne de la familia de la Solanceas, con tallos lignocelulsicos en cuyo interior almacenan azcar. Es capaz de crecer en condiciones climticas de pluviometra inferiores a 200 mm/ao, mostrando una buena capacidad de rebrote despus del corte de los tallos. Es una planta procedente de Amrica, que se ha naturalizado en el S-E de Espaa y en las Islas Canarias y Baleares. Se puede observar en los mrgenes de las carreteras y llega a alcanzar un porte leoso que en ocasiones forma verdaderos bosquetes. Aguanta muy bien la sequa y en los tallos verdes

procedentes de los rebrotes se concentra abundante cantidad de azcar, utilizable para la produccin de etanol a travs de un proceso fermentativo.

El tabaco es una planta muy atractiva como fuente de biocombustibles porque la creciente tendencia actual es emplear vegetales que no se utilicen en la produccin de alimentos. El tabaco puede generar biocombustibles ms eficientemente que otros cultivos agrcolas. Sin embargo, la mayor parte del aceite se suele encontrar en las semillas. Las semillas de tabaco contienen aproximadamente un 40 por ciento de aceite en relacin al peso en seco. Aunque el aceite de la semilla ha sido probado para su empleo como combustible para motores diesel, las plantas de tabaco producen una cantidad modesta de semillas. Por esta razn se han inciado proyectos de investigacin encaminados a modificar genticamente las plantas de tabaco para producir biocombustible. As, expertos de los Laboratorios de la Fundacin Biotecnolgica de la Universidad Thomas Jefferson en EE.UU. como el profesor Vyacheslav Andrianov, han descubierto una manera de aumentar el contenido de aceite en las hojas de tabaco sobre expresando los genes DGAT Y LEC2 (diacilglicerol aciltransferas y leafy cotyledon 2 ). A travs de Las modificaciones de estos se ha llegado a resultados verdaderamente sorprendentes como el que se obtenga el doble de la cantidad de aceite que producen normalmente las hojas, esto representa una atractiva y muy prometedora capacidad del tabaco como cultivo energtico y que podra servir tambin como modelo de referencia para la utilizacin de otras plantas ricas en biomasa para la produccin de biocombustibles, llegando a la afirmacin de que generando aceite biocombustible y etanol, se puede obtener ms energa por hectrea del tabaco que de cualquier otro cultivo no alimentario


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EL TABACO COMO FUENTE PARA PRODUCIR ELECTRICIDAD

Planta de biomasa de Navalmoral de la Mata (Cceres)

El tabaco, contribuir a la generacin de energa elctrica de forma ecolgica a travs de la que se anuncia ser la mayor planta de biomasa de Europa y un referente a nivel mundial. Este amplio y ambicioso proyecto con una inversin de 300 millones de euros supone la creacin de una planta de 150 MW de potencia, que anualmente generar 1.125.000.000 MW a la hora, una cantidad de energa suficiente para abastecer de electricidad a todos los hogares de Extremadura. Este es el proyecto que pretende llevar a cabo Desarrollos Rurales El Encinar en Extremadura con la creacin de una planta de biomasa que generar energa a partir de la fermentacin de tabaco y maz. Algo muy beneficioso para esta Comunidad Autnoma ya que Espaa figura como el tercer pas cultivador de tabaco de la Unin Europea, y solamente en ella se concentra el 85% de la produccin convirtindola en la regin espaola donde se concentra el mayor cultivo. La nica diferencia viene representada por un cambio en la forma de cosechar este cultivo, que se har de una sola vez y de forma industrial. La compaa comenzar a construir los primeros 10 mdulos de Bioparque Navalmoral en el segundo semestre de este ao 2010. En esta primera fase se espera alcanzar una produccin de 22 MW a partir de la combustin de cultivos energticos.

El funcionamiento de la planta para generar electricidad ser el siguiente:

La planta carecer de caldera donde incinerar la materia orgnica. Los cultivos energticos que se emplearn, ser el tabaco, maz y los cereales de invierno, que se mezclarn para la generacin de gas. Para la produccin esta planta de biomasa repetir un proceso que la propia naturaleza realiza de forma espontnea: la fermentacin anaerbica de un sustrato orgnico. Para ello se lleva a cabo el ensilado del tabaco con el maz o el cereal de invierno en funcin de la poca del ao. Y como consecuencia se produce un gas compuesto por metano (CH4) y anhdrido carbnico (CO2). Este gas, que se ir acumulando en la parte alta de los denominados digestores (una especie de silos), ser conducido a travs de tuberas hasta unos motores que harn girar los alternadores, produciendo electricidad y energa trmica. En este proceso se generarn grandes cantidades de calor, que sern aprovechadas con distintos fines.

Plantaciones de tabaco


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AEROCONDENSADORES

CONDENSADOR

Un condensador es un elemento intercambiador trmico, en cual se pretende que cierto fluido que lo recorre, cambie a fase lquida desde su fase gaseosa mediante el intercambio de calor (cesin de calor al exterior, que se pierde sin posibilidad de aprovechamiento) con otro medio. La condensacin se puede producir bien utilizando aire mediante el uso de un ventilador o con agua (esta ltima suele ser en circuito cerrado con torre de refrigeracin, en un ro o la mar). La condensacin sirve para condensar el vapor, despus de realizar un trabajo termodinmico p.ej. una turbina de vapor o para condensar el vapor comprimido de un compresor de fro en un circuito frigorfico. Cabe la posibilidad de seguir enfriando ese fluido, obtenindose lquido subenfriado en el caso del aire acondicionado.

El condensador termodinmico es utilizado muchas veces en la industria de la refrigeracin, el aire acondicionado o en la industria naval y en la produccin de energa elctrica, en centrales trmicas o nucleares. El propsito es condensar la salida (o extractor) de vapor de la turbina de vapor para as obtener mxima eficiencia e igualmente obtener el vapor condensado en forma de agua pura de regreso a la caldera. Condensando el vapor del extractor de la turbina de vapor, la presin del extractor es reducida arriba de la presin atmosfrica hasta debajo de la presin atmosfrica, incrementando la cada de presin del vapor entre la entrada y la salida de la turbina de vapor. Esta reduccin de la presin en el extractor de la turbina de vapor, genera ms calor por unidad de masa de vapor entregado a la turbina de vapor, por conversin de poder mecnico.

Funcin del condensador en una central trmica

La funcin principal del condensador en una central trmica es ser el foco fro o sumidero de calor dentro del ciclo termodinmico del grupo trmico. Por tanto, su misin principal es condensar el vapor que proviene del escape de la turbina de vapor en condiciones prximas a la saturacin y evacuar el calor de condensacin (calor latente) al exterior mediante un fluido de intercambio (aire o agua).

Adicionalmente, el condensador recibe los siguientes flujos:

Las purgas de los calentadores y otros elementos, que una vez enfriadas son incorporadas al circuito de condensado.

El aire que procede de entradas furtivas en los diversos elementos del ciclo agua-vapor, a travs de los cierres de la turbina de vapor o con el agua de reposicin al ciclo. ste debe ser extrado y enviado al exterior mediante eyectores o bombas de vaco.

El vapor procedente del escape de la turbo-bomba de agua de alimentacin si la hay en la instalacin.


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El vapor de los by-passes de turbina de vapor, que en determinados modos de operacin transitorios (arranques, paradas, disparos, cambios bruscos de carga) conducen directamente al condensador todo el vapor generador en la caldera una vez atemperado.

El agua de aportacin al ciclo para reponer las purgas, fundamentalmente la purga continua. Esta agua es desmineralizada y proviene del tanque de reserva de condensado.

Las condiciones en el interior del condensador son de saturacin, es decir, est a la presin de saturacin correspondiente a la temperatura de condensacin del vapor. Esta presin es siempre inferior a la atmosfrica, es decir, se puede hablar de vaco.


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Condensadores en centrales trmicas

Los condensadores de las central trmica son cambiadores de calor tubulares, de superficie, del tipo carcasa y tubo en los que el agua (fluido refrigerante) circula por los tubos y el vapor (fluido enfriado) circula por el lado de la carcasa. Los tubos estn dispuestos de forma horizontal, con una pequea pendiente para poder ser drenados con facilidad y agrupados en paquetes.

Diagrama de una central trmica de carbn de ciclo convencional

1. Torre de refrigeracin 10. Vlvula de control de gases 19. Supercalentador

2. Bomba hidrulica 11.Turbina de vapor de alta presin 20. Ventilador de tiro forzado

3. Lnea de transmisin (trifsica) 12. Desgasificador 21. Recalentador

4. Transformador (trifsico) 13. Calentador 22. Toma de aire de combustin

5. Generador elctrico (trifsico) 14. Cinta transportadora de carbn 23. Economizador

6. Turbina de vapor de baja presin 15. Tolva de carbn 24. Precalentador de aire

7. Bomba de condensacin 16. Pulverizador de carbn 25. Precipitador electrosttico

8. Condensador de superficie 17. Tambor de vapor 26. Ventilador de tiro inducido

9. Turbina de media presin 18. Tolva de cenizas 27. Chimenea de emisiones


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Las partes ms significativas de un condensador son:

Cuello. Es el elemento de unin con el escape de la turbina de vapor. Tiene una parte ms estrecha que se une al escape de la turbina de vapor bien directamente mediante soldadura o bien a travs de una junta de expansin metlica o

Plant as Debi Omasa

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