Energia de biomassa
1999/08/01 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
L'energia de la biomassa és l'energia renovable acumulada en la matèria orgànica que les plantes sintetitzen en el procés de fotosíntesi utilitzant diòxid de carboni i energia solar. La biomassa, en sentit ampli, és un material que forma éssers vius. En un sentit més estricte, no obstant això, es diu matèria resultant del procés de fotosíntesi. En tractar-se d'una matèria orgànica, es tracta d'un recurs renovable produït per una font gairebé inesgotable i per un regne vegetal (biomassa primària), un regne animal (biomassa secundària) i un sistema urbà i industrial (biomassa residual).
En els
últims temps, amb l'objectiu de construir plantes de generació d'energia elèctrica a través de la crema de residus en incineradores en el nostre entorn, el tema s'ha convertit en alguna cosa més conegut, però qui no ha sentit més que això, segurament, podria pensar que l'única font d'energia de la biomassa són els residus urbans, agrícoles i industrials. I això no és correcte, ni pel que fa a la font d'energia ni en el que només pot ser l'energia elèctrica produïda.
Mètodes d'obtenció d'energia de biomassa
En l'energia de biomassa, a més dels residus procedents d'altres processos, s'utilitzen plantes conreades i recollides (o recollides en brut) per a aquesta fi. I el mètode utilitzat per a obtenir l'energia de biomassa també varia en funció de la matèria primera.
Extracció d'hidrocarburs
S'utilitzen hidrocarburs o compostos similars produïts per diverses plantes en el metabolisme.El tractament previ, els dissolvents utilitzats i els productes i subproductes obtinguts dependran, lògicament, de l'espècie vegetal. No obstant això, a causa de la seva similitud amb el petroli, el producte pot ser utilitzat com a combustible per a motors de combustió interna o dièsel, encara que s'obtenen productes d'altres usos. L'extracció d'olis vegetals o hidrocarburs procedents d'algues i microalgas o altres plantes de ràpid creixement és una de les fonts d'energia biològica menys desenvolupades.
Combustió
La fusta és sens dubte la font biològica més important, ja que és una font primària per als habitants del Tercer Món. La fusta s'allibera en forma de calor fàcilment l'energia solar acumulada per fotosíntesi. Aquesta calor pot emprar-se com a tal o per a escalfar algun líquid i generar electricitat a vapor.
Gasificació
Un altre mecanisme és la gasificació de la fusta a alta temperatura en un mitjà amb vapor d'aigua. El gas de síntesi així obtingut es catalitza formant metanol (monòxid de carboni, diòxid de carboni i hidrogen en diferents proporcions en funció de la matèria primera i de les condicions del procés). En aquest procés s'utilitza entre un 10-15% de la quantitat teòrica d'oxigen necessària per a la combustió completa. Si la font d'oxigen és l'aire s'obté el gas gasógeno que s'ha d'utilitzar en unitats de combustió per a obtenir electricitat o vapor. No obstant això, la utilització d'oxigen pur i vapor d'aigua com a font d'oxigen permet obtenir un gas de síntesi que pot convertir-se en un combustible líquid (metanol i gasolina).
Piròlisi
És la descomposició de la biomassa per calor (450 °C) i per defecte d'oxigen. La naturalesa i composició del producte final dependrà de la biomassa utilitzada com a matèria primera i de la temperatura, pressió i temps del procés. No obstant això, en general es poden classificar en tres grups:
- 1) gasos, composts per hidrogen, òxid de carboni i hidrocarburs;
- 2) els líquids d'hidrocarburs; i
- 3) residus sòlids carbonosos.
Fermentació alcohòlica
La cel·lulosa es pot convertir en sucre simple i obtenir, després del procés de fermentació, un etanol apropiat per a alimentar motors de combustió interna. Per a això es tritura, hidrolitza (enzimàtica o químicament) i se sotmet a fermentació. A continuació es procedeix a la separació i purificació de l'etanol obtingut per a obtenir etanol destil·lat comercial (96%) i etanol absolut (99,5%). Aquesta és la part més cara (per a la segona s'utilitza benzè). L'alimentació dels motors a simple etanol continua presentant alguns inconvenients (principalment baixa producció d'etanol i motors especials), però la incorporació de l'etanol absolut a la gasolina (gasoil) evita l'addició de components que continguin plom a la gasolina i la necessitat de realitzar tractaments de millora de qualitat. De cara al mercat, el procés més viable per a la producció d'alcohol és la fermentació del sucre produït per hidròlisi del midó. El sucre i el midó es poden obtenir de la canya de sucre i del blat de moro, entre altres, i al Brasil i els Estats Units aquestes plantes es planten en grans terres per a produir alcohol.
Fermentació anaeròbia
La producció de metà és una de les millors opcions de la biomassa. Per a això s'utilitzen restes de plantes i animals i la matèria orgànica genera biogàs a partir de la fermentació produïda per microorganismes anaerobis. Aquest biogàs està compost principalment per metà (50-70%) i diòxid de carboni (30-50%), encara que en funció de la matèria primera i de les característiques del procés present signes de nitrogen, oxigen, hidrogen i sulfur d'hidrogen. La producció no és la mateixa, però sol rondar els 350 l/kg de gas i pot cremar-se per a produir calor o electricitat.
Problemes mediambientals
Finalment, l'explotació de la biomassa pot causar problemes mediambientals si no s'aplica amb cura. De fet, en molts territoris del planeta s'estan perdent boscos a causa de la crema de fusta per a les necessitats quotidianes. En alguns pobles, en lloc d'utilitzar residus, pot haver-hi temptació de preparar camps de cultiu especials per a obtenir etanol, la qual cosa pot ocasionar dos perjudicis: un menor creixement dels aliments i un desmantellament del bosc per a conrear nous cultius. Al Brasil, per exemple, sembren grans camps de cultiu per a produir alcohol com a combustible en cotxes. El biogàs també pot causar problemes al planeta en augmentar l'efecte d'hivernacle. En general, la combustió de la biomassa és contaminant i més encara quan el combustible és escombraries urbanes. Es tracta d'un nou ús de la biomassa que últimament s'està generalitzant, i que si no es prenen mesures sobre aquest tema emet a l'atmosfera nombroses substàncies químiques tòxiques. La crema d'escombraries produeix emissions de dioxines, entre altres. Per aquestes raons, diverses institucions vénen proposant en els últims temps deixar de considerar l'energia de biomassa com a energia renovable.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
