¿Qué es la biomasa? Evolución, Análisis y Casos de éxito

¿Qué es la biomasa?

La Normativa (UE) 2018/2001 del Parlamento Europeo y del Consejo, datada el 11 de diciembre de 2018, referente a la promoción del empleo de energía proveniente de fuentes renovables, describe la biomasa como la parte biodegradable de los productos, desechos y restos de origen biológico de actividades agrícolas, que abarcan sustancias vegetales, animales, forestales y afines, incluyendo también la pesca y la acuicultura, así como la fracción biodegradable de los desechos, abarcando tanto los industriales como los municipales de origen biológico. Por ello, la biomasa constituye material orgánico empleado como fuente energética, pudiendo abastecer a través de tarifas de luz hogares en todo el mundo. Dada su amplia definición, abarca una variedad de materiales orgánicos que se caracterizan por su diversidad, tanto en su procedencia como en su composición. Dentro del ámbito energético, se puede concebir la biomasa como la materia orgánica generada en un proceso biológico, ya sea natural o inducido, que puede ser aprovechada como fuente de energía. Estos recursos de la biomasa suelen clasificarse en categorías generales como agrícolas y forestales. Además, se incluye la materia orgánica presente en aguas residuales y en los lodos de las plantas depuradoras, junto con la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU) y otros desechos industriales. La evaluación de la biomasa puede llevarse a cabo mediante cuatro procedimientos básicos que permiten su conversión en calor y electricidad: la combustión, la digestión anaerobia, la gasificación y la pirólisis.

Historia y trayectoria de la biomasa como fuente energética

La historia de la biomasa se remonta a los tiempos más antiguos de la humanidad. En esos tiempos, la biomasa representaba la principal fuente de energía para el hombre, antes de la era de los combustibles fósiles. Se empleaba en diversas actividades como calefacción, fundición de metales, producción de cerámica y alimentación de máquinas de vapor. Sin embargo, con la llegada de la Revolución Industrial, surgió la necesidad de obtener más energía en espacios más reducidos, lo que impulsó el uso del carbón, debido a su mayor poder calorífico y la mayor demanda de energía de las actividades industriales. Con el auge del carbón, el uso de la biomasa se fue reduciendo gradualmente a lo largo de los siglos, hasta alcanzar mínimos históricos, coincidiendo con la popularización de los derivados del petróleo. No obstante, en la actualidad, el interés por la biomasa está resurgiendo debido a su carácter sostenible y a la baja emisión de CO2 durante su combustión.

Clasificación de la biomasa: Orgánica, Residual y Cultivada

Los diversos tipos de biomasa se clasifican según su origen y método de generación. Se distinguen tres categorías principales: Biomasa residual, biomasa natural y biomasa generada.

Biomasa Orgánica

Por su parte, la biomasa natural se genera en la naturaleza sin intervención humana, como las ramas y hojas caídas de los árboles. Este tipo de biomasa ha sido utilizada desde que el hombre descubrió cómo hacer fuego hace más de un millón de años, siendo empleada para calefacción y cocina en hogueras y, posteriormente, en estufas y chimeneas.

Biomasa Residual

La biomasa residual húmeda se origina a partir de desechos biodegradables, como residuos urbanos e industriales, así como desechos ganaderos o de la producción de aceite de oliva. Por otro lado, la biomasa residual seca proviene de actividades agrícolas, ganaderas, forestales y agroalimentarias, y se considera un subproducto explotable. Ejemplos de biomasa seca son el serrín, la paja y las cáscaras de frutos secos. Un tipo conocido de biomasa residual seca es el pellet, cuya invención se remonta a la crisis financiera de 1929 en Estados Unidos. Inicialmente, se producían grandes piezas de serrín prensado que evolucionaron hacia formas más manejables. Aunque su uso declinó con la recuperación económica y la disminución del precio de los combustibles fósiles, resurgió en el siglo XXI para uso doméstico e industrial.

Biomasa Cultivada

Finalmente, la biomasa cultivada/generada es producida por el ser humano con el objetivo de aprovechar su energía. Se obtiene a partir de cultivos energéticos, cuya producción se destina total o parcialmente a la generación de energía utilizable. Estos cultivos pueden ser agrícolas, forestales o acuáticos, y se utilizan para la producción de biocombustibles como biodiésel y bioetanol.

Procedimientos de transformación de biomasa: Incineración, Gasificación, Termólisis y Digestión

La evaluación de la biomasa puede realizarse mediante cuatro procedimientos básicos que permiten su conversión en calor y electricidad: La combustión, la pirolisis, la gasificación y la digestión anaerobia.

Incineración

La incineración, método tradicional para la obtención de calor en hogares, la producción de calor industrial y la generación de energía eléctrica, implica exponer la biomasa a altas temperaturas con un exceso de oxígeno. Para aplicaciones térmicas como calefacción y agua caliente, la incineración/combustión es el proceso principal, mientras que en instalaciones residenciales se emplean sistemas de almacenamiento de biomasa y alimentación a calderas. ¿La combustión es perjudicial para el planeta?La combustión de biomasa no contribuye al efecto invernadero, ya que el carbono liberado forma parte de la atmósfera actual, a diferencia del carbono fósil liberado durante la quema de combustibles fósiles. La ceniza producida al quemar biomasa puede reciclarse como abono natural, y aunque las instalaciones de biomasa pueden tener limitaciones de espacio, son una solución económica y ambientalmente favorable.

Pirólisis

En la pirolisis, la biomasa se somete a altas temperaturas sin oxígeno presente, lo que produce carbón vegetal y combustibles líquidos similares a los hidrocarburos.

Gasificación

La gasificación implica exponer la biomasa a temperaturas muy altas con cantidades limitadas de oxígeno, lo que produce dos productos diferentes según se utilice aire u oxígeno puro.

Digestión anaerobia

La digestión anaerobia utiliza microorganismos para degradar la biomasa en compuestos más simples y de alta densidad energética, siendo útil en explotaciones ganaderas intensivas.

Investigaciones y ejemplos de éxito en el uso de biomasa para producción energética

En los últimos años, la biomasa ha experimentado un crecimiento significativo en otros países europeos, lo que ha impulsado la creación de legislación ambiental para garantizar un uso sostenible y significativo de esta fuente de energía. Paralelamente, se han establecido estándares de calidad para asegurar la comercialización de un producto homogéneo y de calidad comprobada. En cuanto a la producción de biocombustibles, los investigadores del Laboratorio Oak Ridge del Departamento de Energía de EE.UU, han investigado la descomposición de la biomasa de las plantas mediante la acción conjunta de un solvente orgánico y agua, lo que podría mejorar considerablemente la producción de biocombustibles y bioproductos de carácter renovable. En otro ámbito, en 2020, la empresa Dall Energy recibió financiamiento de fondos europeos para su proyecto DEBS, dando respuestas inteligentes para problemas relacionados con las centrales eléctricas de biomasa. ¿Qué consiguieron con esta financiación?A través de la creación de su horno, introducido en los mercados de Dinamarca y Francia, se combina la gasificación con la combustión de gas, reduciendo significativamente las emisiones y los costos de mantenimiento, inversión y combustible. Por otro lado, Hargassner lidera el desarrollo de equipos de microcogeneración con biomasa, una tecnología versátil que se ha implementado con éxito desde 2018 en diversos contextos, desde viviendas unifamiliares hasta complejos de casas con un gasto medio de consumo como vivienda más reducidos que el resto, y en operaciones agrícolas a gran escala. En términos de regulación, en 2021, la biomasa se estableció como una fuente energética crucial para lograr los objetivos de neutralidad de carbono para 2050. La implementación de la Directiva de energías renovables (Directiva (UE) 2018/2001) en todos los estados miembros ha impulsado el crecimiento del sector de la bioenergía en España, con la puesta en marcha de numerosos proyectos y redes de calor con biomasa, con una inversión significativa en biocombustibles renovables certificados y equipos que cumplen con estándares de Ecodiseño. Si tu vivienda es alimentada en mayor medida gracias a la biomasa, tu certificado de eficiencia energética adjunto a tu vivienda indicará un valor positivo, los cual podría traducirse en una ahorro en tu factura de la luz o el gas, siempre dependiendo de las condiciones.

Desafíos y perspectivas de la biomasa en España

Según el más reciente reporte del Instituto para la Diversificación y el Ahorro un total de 48,1 TWh de biomasa fue consumida en España en el año 2022, reflejando un incremento del 6,7% en comparación con el año anterior. Este uso se orienta principalmente hacia la generación de energía térmica, representando el 95% con respecto a todos los usos. El restante se destina a la producción de electricidad y biocarburantes. Fuente: www.observatoriobiomasa.es En España, en términos de distribución geográfica, los tipos de uso de la biomasa engloban a los residuos agrícolas, forestales y cultivos energéticos, en donde Castilla Y León, Extremadura y Castilla La Mancha representan las comunidades que más a menudo utilizan esta energía renovable. Te presentamos más datos sobre el consumo de biomasa y a qué está destinado en el día a día en España: Estos datos evidencian un crecimiento constante en el consumo de biomasa en el país, motivado por esa demanda de energía renovable que ha aumentado en los últimos años en España, la disponibilidad de recursos de la biomasa y las políticas de respaldo al sector. Se proyecta que este crecimiento continúe en los próximos años, lo que contribuiría a disminuir la dependencia de los combustibles fósiles y a mejorar la calidad del aire en el país. También merece la pena mencionar que el surgimiento de energías renovables altera mucho los precios del mercado energético, abaratando en todo caso y afectando a la cotización de la red electrica española de manera general. Te aconsejamos visitar los siguientes artículos relacionados que también hablan sobre energía y el mercado a día de hoy: