¿Qué es biomasa y cómo se genera energía con ella?

¿Qué es biomasa y cómo se genera energía con ella?

El Instituto Español para la Diversificación y Ahorro de la Energía (s.f.) define a la biomasa como el conjunto de materia orgánica, de origen vegetal o animal, y los materiales que proceden de su transformación natural.

Entonces, ¿qué es biomasa? Es materia orgánica susceptible a cambios que permitirán su aprovechamiento en generación de energía, o más precisamente, bioenergía.

La bioenergía, obtenida a partir de biomasa, es considerada una fuente de energía alternativa, pues se produce a partir de diferentes fuentes y procesos de aprovechamiento.

Contribuye ampliamente al mejoramiento de las condiciones económicas y ambientales de las industrias, ya que permite diversificar la energía utilizada en los procesos y los productos potenciales.

Conoce más sobre qué es biomasa y cómo puede generarse energía con esta fuente.

¿Qué es biomasa y cuáles son los procesos químicos con los que se aprovecha?

¿Qué es biomasa? Cambiando la generación de energía

Las principales fuentes de biomasa son: la madera, los cultivos y otros residuos, como las heces de animales. Estos son aprovechables a través de ciertos procesos químicos (IDAE, s.f.).

Te describiremos algunos de estos a continuación.

Pirólisis y gasificación

La pirólisis es un proceso de descomposición de materiales a través de una oxidación incompleta en ausencia de oxígeno que genera compuestos sólidos, líquidos y gaseosos aptos para usar como combustibles (IDAE, 2007a).

Por su parte, la gasificación es un conjunto de reacciones termoquímicas que se producen en un ambiente pobre en oxígeno (IDAE, 2007b).

Estos dos procesos, con sus diferencias en temperatura, presencia y cantidad de oxígeno; además, del tiempo de residencia (lo que dura la biomasa bajo altas temperaturas), permiten obtener diferentes productos valorizables que puedes usar en tu empresa como:

  • El biochar o biocarbón: es el residuo sólido de estos procesos y es usado para el mejoramiento de la calidad de los suelos (Sánchez-Reinoso, A, 2020).
  • Syngas: compuesto en su mayoría por monóxido de carbono (CO), hidrógeno (H2) y metano (CH4), entre otros (Rostrup-Nielsen, 2000). Este gas es aprovechable en combustión directa como calefacción, en procesos industriales o residenciales, como la cocina; así como en turbinas de cogeneración para la obtención de energía eléctrica. (FAO, 2014)
  • Aceite Piroleñoso: este es el residuo en fase líquida de los procesos de pirólisis o gasificación. Es también conocido como alquitrán o Bio oil. Este compuesto es usado como inmunizante de maderas e impermeabilizante entre muchos otros usos. (Pinedo, 2013)

Digestión anaeróbica

Este es un proceso en el que la materia orgánica (residuos de alimentos, cultivos o heces animales) es degradada a través de microorganismos y bacterias (facultativos) (Lorenzo Acosta y Obaya Abreu, 2005).

Es un método de valorización y manejo de residuos, y una fuente de energía alternativa.

La digestión anaeróbica se lleva a cabo en reactores llamados biodigestores. En ellos se obtienen dos productos: biogás y biol (Reyes Aguilera, 2017).

El biogás, compuesto en su mayoría por metano (CH4), es utilizado como alternativa para la cocción de alimentos en lugares donde el acceso a electricidad o gas natural es difícil (Minenergía, PNUD, FAO, GEF, 2011).

También, tiene la capacidad de ser usado en procesos industriales y agroindustriales.

Por ejemplo, en procesos de pirólisis inversa para la obtención de biochar o para producir energía eléctrica a través de una turbina de cogeneración (Minenergía, PNUD, FAO, GEF, 2011).

Por su parte, el biol ha demostrado ser un fertilizante orgánico con impacto positivo en árboles y hortalizas, mejorando su follaje y crecimiento. (Ramírez Ochoa et al., 2016).

La biomasa para producir combustibles

Ahora que sabes qué es biomasa y qué procesos se desarrollan para obtener energía a partir de esta, te contaremos cómo se pueden producir biocombustibles que también se pueden aprovechar en la industria.

Fermentación y destilación

Con estos procesos se obtiene un alcohol carburante a partir de residuos de cultivos, como por ejemplo el de la caña de azúcar.

Este etanol es mezclado con gasolina, obteniendo así un biocombustible con menor impacto ambiental (Fedebiocombustibles, 2020)

Transesterificación

Es el proceso necesario para transformar aceites vegetales en biodiésel. Su porcentaje de rendimiento y su tiempo de reacción dependen del origen del aceite.

El biodiésel es un combustible renovable, una alternativa energética con buen desempeño ambiental, y una solución al manejo y valorización del aceite que genera una alternativa a los combustibles fósiles (Castellar Ortega et al., 2014).

 

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Un buen ejemplo de esto es lo que hace Manos Verdes®: generar biodiésel a partir del aceite usado de cocina (ACU).

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En conclusión, ya sabes qué es biomasa y sus múltiples usos y beneficios.

Es una alternativa de generación de energía que brinda soluciones para diferentes necesidades industriales.

Además, ofrece alternativas de valorización de residuos, por lo que impacta de forma positiva al medio ambiente y la economía industrial.

BIBILIOGRAFÍA.

– Castellar Ortega, G. C., Angulo Mercado, E. R., & Cardozo Arrieta, B. M. (2014). Transesterification vegetable oils using Heterogeneous catalysts. Prospectiva12(2), 90-104. Recuperado de www.scielo.org.co

– Federación Nacional de Biocombustibles de Colombia (Fedebiocombustibles) (2020). Etanol. Recuperado de www.fedebiocombustibles.com

– Food and Agriculture Organization of the United Nations FAO (2014). Bioenergía y seguridad alimentaria evaluación rápida (BEFS RA). Recuperado de http://www.fao.org/3/a-bp852s.pdf

– Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía IDAE (s.f.). Biomasa: producción eléctrica y cogeneración. Recuperado de https://www.idae.es/tecnologias/energias-renovables/uso-termico/biomasa

– Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía IDAE (2007a). Energía de la biomasa. Manuales de Energías Renovables 2.

– Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía IDEA (2007b). Biomasa. Gasificación. Energías Renovables. Energía de la biomasa.

– Lorenzo Acosta, Y., & Obaya Abreu, M. C. (2005). La digestión anaerobia. Aspectos teóricos. Parte I. ICIDCA. Sobre los Derivados de la Caña de Azúcar39(1), 35-48. Recuperado de https://www.redalyc.org/pdf/2231/223120659006.pdf

– Ministerio de Energía de Chile, PNUD, FAO y GEF (2011). Manual de Biogás. Recuperado de http://www.fao.org/3/as400s/as400s.pdf

– Pinedo, A. (2013). Obtención de Biocarbones y biocombustibles mediante pirólisis de biomasa residual. Universidad Nacional de Educación a Distancia, Facultad de Ciencias Analíticas. Recuperado de digital.csic.es

– Ramírez Ochoa, D. E., Chipana Rivera, R., & Echenique Quezada, M. A. (2016). Aplicación de Biol y riego por goteo en diferentes cultivares de cañahua (Chenopodium pallidicaule Aellen) en la Estación Experimental Choquenaira. Revista de Investigación e Innovación Agropecuaria y de Recursos Naturales3(1), 30-38. Recuperado de http://www.scielo.org.bo/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2409-16182016000100005

– Reyes Aguilera, E. A. (2017). Generación de biogás mediante el proceso de digestión anaerobia, a partir del aprovechamiento de sustratos orgánicos. Revista Científica de FAREM-Estelí, (24), 60-81. Recuperado de www.lamjol.info/index.php/FAREM/article/download/5552/5248

– Rostrup-Nielsen, J (2000). New aspects of syngas production and use. Catalysis Today, 63 (2-4), 159-164. Recuperado de sci-hub.tw/10.1016/S0920-5861(00)00455-7

– Sánchez-Reinoso, A Ávila-Pedraza, E Restrepo-Diaz, H (2020). Uso de Biocarbón en la agricultura. Acta Biológica Colombiana, 25(2), 327-338. Recuperado de http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-548X2020000200327

– U.S. Energy Information Administration (2018). Biomass explained. Recuperado de https://www.eia.gov/energyexplained/biomass/



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