Enerxía de biomasa

1999/08/01 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Energia berriztagarriak

IXI

A enerxía da biomasa é a enerxía renovable acumulada na materia orgánica que as plantas sintetizan no proceso de fotosíntesis utilizando dióxido de carbono e enerxía solar. A biomasa, en sentido amplo, é un material que forma seres vivos. Nun sentido máis estrito, con todo, chámase materia resultante do proceso de fotosíntesis. Ao tratarse dunha materia orgánica, trátase dun recurso renovable producido por unha fonte case inesgotable e por un reino vexetal (biomasa primaria), un reino animal (biomasa secundaria) e un sistema urbano e industrial (biomasa residual).

Nos
últimos tempos, co obxectivo de construír plantas de xeración de enerxía eléctrica a través de quéimaa de residuos en incineradoras na nosa contorna, o tema converteuse en algo máis coñecido, pero quen non ouviu máis que iso, seguramente, podería pensar que a única fonte de enerxía da biomasa son os residuos urbanos, agrícolas e industriais. E isto non é correcto, nin no que se refire á fonte de enerxía nin no que só pode ser a enerxía eléctrica producida.

Métodos de obtención de enerxía de biomasa

Na enerxía de biomasa, ademais dos residuos procedentes doutros procesos, utilízanse plantas cultivadas e recollidas (ou recollidas en bruto) paira este fin. E o método utilizado paira obter a enerxía de biomasa tamén varía en función da materia prima.

Extracción de hidrocarburos

Terreo sementado paira a produción de enerxía de biomasa.

Utilízanse hidrocarburos ou compostos similares producidos por diversas plantas no metabolismo.O tratamento previo, os disolventes utilizados e os produtos e subproductos obtidos dependerán, loxicamente, da especie vexetal. No entanto, debido á súa similitude co petróleo, o produto pode ser utilizado como combustible paira motores de combustión interna ou diesel, aínda que se obteñen produtos doutros usos. A extracción de aceites vexetais ou hidrocarburos procedentes de algas e microalgas ou outras plantas de rápido crecemento é una das fontes de enerxía biolóxica menos desenvolvidas.

Combustión

A madeira é sen dúbida a fonte biolóxica máis importante, xa que é una fonte primaria paira os habitantes do Terceiro Mundo. A madeira libérase en forma de calor facilmente a enerxía solar acumulada por fotosíntesis. Esta calor pode empregarse como tal ou paira quentar algún líquido e xerar electricidade a vapor.

Gasificación

Automóbil brasileiro de puro etanol.

Outro mecanismo é a gasificación da madeira a alta temperatura nun medio con vapor de auga. O gas de síntese así obtido se cataliza formando metanol (monóxido de carbono, dióxido de carbono e hidróxeno en diferentes proporcións en función da materia prima e das condicións do proceso). Neste proceso utilízase entre un 10-15% da cantidade teórica de osíxeno necesaria paira a combustión completa. Se a fonte de osíxeno é o aire obtense o gas gasógeno que se debe utilizar en unidades de combustión paira obter electricidade ou vapor. Con todo, a utilización de osíxeno puro e vapor de auga como fonte de osíxeno permite obter un gas de síntese que pode converterse nun combustible líquido (metanol e gasolina).

Pirólisis

É a descomposición da biomasa por calor (450ºC) e por defecto de osíxeno. A natureza e composición do produto final dependerá da biomasa utilizada como materia prima e da temperatura, presión e tempo do proceso. Con todo, en xeral pódense clasificar en tres grupos:

• 1) gases, compostos por hidróxeno, óxido de carbono e hidrocarburos;
• 2) os líquidos de hidrocarburos; e
• 3) residuos sólidos carbonosos.

Fermentación alcohólica

A celulosa pódese converter en azucre simple e obter, tras o proceso de fermentación, un etanol apropiado paira alimentar motores de combustión interna. Paira iso se tritura, hidroliza (encimática ou químicamente) e sométese a fermentación. A continuación procédese á separación e purificación do etanol obtido paira obter etanol destilado comercial (96%) e etanol absoluto (99,5%). Esta é a parte máis cara (paira a segunda utilízase benceno). A alimentación dos motores a simple etanol segue presentando algúns inconvenientes (principalmente baixa produción de etanol e motores especiais), pero a incorporación do etanol absoluto á gasolina (gasoil) evita a adición de compoñentes que conteñan chumbo á gasolina e a necesidade de realizar tratamentos de mellora de calidade. De face ao mercado, o proceso máis viable paira a produción de alcol é a fermentación do azucre producido por hidrólisis do almidón. O azucre e o almidón pódense obter da cana de azucre e do millo, entre outros, e en Brasil e Estados Unidos estas plantas plántanse en grandes terras paira producir alcol.

Fermentación anaerobia

A produción de metano é una das mellores opcións da biomasa. Paira iso utilízanse restos de plantas e animais e a materia orgánica xera biogás a partir da fermentación producida por microorganismos anaerobios. Este biogás está composto principalmente por metano (50-70%) e dióxido de carbono (30-50%), aínda que en función da materia prima e das características do proceso presente signos de nitróxeno, osíxeno, hidróxeno e sulfuro de hidróxeno. A produción non é a mesma, pero adoita roldar os 350 l/kg de gas e pode queimarse paira producir calor ou electricidade.

Problemas ambientais

En leste caserío obtíñase metano de estiércol e queimábase na cociña.

IXI

Por último, a explotación da biomasa pode causar problemas ambientais si non se aplica con coidado. De feito, en moitos territorios do planeta están a perderse bosques debido a quéimaa de madeira paira as necesidades cotiás. Nalgúns pobos, en lugar de utilizar residuos, pode haber tentación de preparar campos de cultivo especiais paira obter etanol, o que pode ocasionar dous prexuízos: un menor crecemento dos alimentos e un desmantelamento do bosque paira cultivar novos cultivos. En Brasil, por exemplo, sementan grandes campos de cultivo paira producir alcol como combustible en coches. O biogás tamén pode causar problemas ao planeta ao aumentar o efecto invernadoiro. En xeral, a combustión da biomasa é contaminante e máis aínda cando o combustible é lixo urbano. Trátase dun novo uso da biomasa que ultimamente se está xeneralizando, e que se non se toman medidas respecto diso emite á atmosfera numerosas sustancias químicas tóxicas. Quéimaa de lixos produce emisións de dioxinas, entre outras. Por estas razóns, diversas institucións veñen propondo nos últimos tempos deixar de considerar a enerxía de biomasa como enerxía renovable.