Trabajo de Investigación Energias Renovables Biomasa

 

 

Benemérita Universidad Autónoma De Puebla

Facultad de Ingeniería Química

TÓPICOS IV Prof. Ortiz Muños Esiquio

Investigación Energías Renovables: Biomasa Periodo: Otoño 2019 Horario: 4:00 – 5:00 Pm

Alumno: Gil Mota Samuel

 

¿ El término biomasa se refiere a toda la materia orgánica que proviene de las plantas, árboles y desechos de animales que pueden ser convertidos en energía, como por ejemplo la leña,  productos generados en un aserradero como las ramas sobrantes del tronco, el aserrín  producido al cortar troncos y ramas, o las cortezas del árbol. También pueden obtenerse a través de los residuos generados por los animales, como ejemplo el estiércol de vaca. En un contexto energético la biomasa se considera un conjunto de materia orgánica, dónde se encuentra encuentrann las pla planta ntass ter terrest restres, res, plantas plantas acuátic acuáticas as junto con todos sus res residu iduos os o derivado deri vados, s, adem además ás se cons conside ideran ran los sub subprod product uctos os de ori origen gen ani animal mal,, que pue pueden den ser  aprove apr ovech chad ados os pa para ra ob obte tene nerr en energ ergía ía en di dist stin inta tass pre presen senta taci cion ones es a tr trav avés és de di dive verso rsoss  procesos, los cuales se presentaran más adelante. En función de las propias características características del producto distinguiremos tres clases principales: biomasa primaria o vegetal, secundaria o animal y biomasa residual, ya sea de origen animal o vegetal. La en ener ergí gíaa ob obte teni nida da po porr me medi dioo de bi biom omas asaa es un unaa en ener ergí gíaa re reno nova vabl blee mu muyy us usad adaa actualmente por diversos sectores, de hecho se considera que su uso esta al mismo nivel que la energía solar o eólica. Esta energía se lleva usando desde mucho tiempo atrás, tenemos por ejemplo la quema de leña para calentar los hogares en la actualidad, sin embargo no sería hasta en el pasado siglo XX cuando su potencial como energía renovable fuese tomada en cuenta.

Cómo se mencionó con anterioridad la biomasa tiene la ventaja de ser muy maleable en cuanto a procesos para poder convertirla en energía o vectores energéticos, algunos sencillos otros complejos, y es precisamente estos aspectos sobre la biomasa lo que le da un valor muy alto ante las energías renovables usadas hoy en día. A continuación se presentan los procesos más comunes llevas a cabo con la biomasa:

 

Combustión. Es un proceso térmico de oxidación en el que se produce calor a partir de la comb co mbus usti tión ón co comp mple leta ta de la bi biom omas asaa en pr pres esen enci ciaa de su sufi fici cien ente te ox oxíg ígen eno. o. Lo qu quee comúnm com únmen ente te co conoc nocem emos os po porr qu quem emar ar de dete term rmin inad adoo pro produc ducto to,, Se pro produc ducee di dióx óxid idoo de carbono, vapor de agua, cenizas y calor. La biomasa, en forma normalmente de astillas,  pellets o productos compactados, se quema en calderas para obtener energía calorífica.

Gasificación. Es una combustión parcial en presencia de poco oxígeno lo que origina la aparición de productos gaseosos que retienen la mayor parte de la energía contenida  previamente en la biomasa. Se obtienen biogases aprovechables para generar energía o utilizarlos en motores de combustión interna de diferentes calidades: gas pobre y gas de síntesis.

Pirolisis. Se podría definir como una combustión en ausencia de oxígeno. Necesita gran aportación de energía que puede obtenerse con la misma biomasa a transformar. Se obtienen obtien en dis disti tinto ntoss prod product uctos: os: gase gasess com compues puestos tos por hid hidróge rógeno, no, óxi óxidos dos de carb carbono ono e hidrocarburos gaseosos; líquidos con altas concentraciones de compuestos hidrocarbonados y sólidos con contenidos en carbono, alquitranes y cenizas.

Procesos bioquímicos. La bi biom omasa asa ta tamb mbié iénn se pue puede de ap aprov rovech echar ar en tr trat atam amie ient ntos os de segunda generación. La mayor parte de las fracciones orgánicas de los residuos sólidos urbanos y los residuos de plantas de tratamiento de aguas se someten a procesos de mecanización mecani zación,, media mediante nte una digest digestión ión anaerobia, es decir, en ausenci ausenciaa de aire, obteni obteniendo endo gases ricos en metano aprovechables en motores de combustión. Por otra parte, muchos cultiv cul tivos, os, sub subprod product uctos os y tam tambié biénn resi residuo duos, s, se som somete etenn a pro proceso cesoss de ferm ferment entaci ación ón alco al cohó hóli lica ca co conn la ob obte tenc nció iónn de et etan anol ol qu quee me mezc zcla lado do co conn ga gaso soli lina na co conf nfor orma ma un  biocombustible muy utilizado. Cómo Có mo en cu cual alqu quier ier ti tipo po de en energ ergía ía re renov novab able le e in incl clus uso o au aunq nque ue no fu fues esen en renovables, se deben tener presentes las ventajas y desventajas que la biomasa posee, si bien es ciert cierto o que es una energía renovable esto no la excluy excluye e de tener  efectos negativos en diversos ámbitos, por ello a continuación se presenta un listado con las ventajas y desventajas de esta energía renovable.

 

Ventajas de la energía biomasa

1.La biomasa es una energía renovable

Comenzamos el listado con la ventaja más evidente el uso de biomasa como fuente de energía y que además sea del tipo renovable. Esto se debe a que utiliza como principal fuente los desechos orgánicos de las actividades agropecuarias, de las industrias que generan desechos orgánicos e incluso de los desechos generados por las ciudades. Es por  ello que podemos afirmar que la biomasa es ilimitada pues los seres vivos jamás podrán dejar de producir desechos.

 Emisiones neutras de CO CO2 2

El uso de la energía biomasa para generar energía eléctrica debido a la quema de la misma o de sus combustibles derivados es considerado como una actividad de emisiones neutras. Esto debido a que se aprovecha carbono que inicialmente estaba en las plantas y por lo tanto formaba parte del ciclo natural del CO2. Entonces, una vez quemados estos combustibles, el CO2 producido retorna hacia los bosques o fuentes de vegetación y es aprovechado en la fotosíntesis para continuar su ciclo.  Apoyo a sectores rurales rurales

El pri rinncipal beneficio social de la biomasa es su gran poten enccial de aprove apr ovecha chamie miento nto en sec sector tores es rur rurale ales. s. Un gra grann pro proble blema ma de las act activi ividad dades es agropecuarias pequeñas y medianas es la disposición final de los residuos y su utilización.

 

La te tecn cnol olog ogía ía de la bi biom omas asaa br brin inda da a es esto toss ag agri ricu cult ltor ores es y ga gana nade dero ross la oportunidad de aprovechar esos desechos para producir gas que podrán utilizar   para diferentes fines. Además, los molinos de arroz y otros granos podrían utilizar la cáscara de estos productos con el fin de generar el calor necesario para el proceso de secado de los mismos. De esta forma se estaría aprovechando de forma mucho más eficiente la biomasa, y se evitarían las emisiones tóxicas reemplazándolas por CO2 el cual será re-absorbido por los cultivos.  Aprovechamiento de desechos desechos

Por lo explicado anteriormente, es lógico el decir que la energía biomasa es quizás la mejor manera de aprovechar los desechos y residuos de la actividad humana. Y no sólo estamos hablando de residuos agrícolas, sino de plantas de  biomasa que funcionan con la basura que generan las ciudades, de esta manera los deshechos ya producidos son aprovechados, de esta manera además de  producir energía renovable, también esos deshechos son en cierta medida eliminados.

Desventajas de la energía biomasa Cultivos destinados a biomasa

Un efecto muy curioso curioso produci producido do gracias a este tipo de energí energíaa es que en aquellas zonas donde la biomasa no solo es una forma de producir energía, si no también una industria energética muy bien constituida con ganancias considerables, los agricultores cultivan especies orientadas a la producción de biomasa, lo cual ocasiona que la agricultura ya no tenga como fin la producción de alimentos para el consumo humano.  Dificultad en el procedimiento procedimiento y manejo Como ya se a mencionado antes la obtención de algunos vectores energécos a través de biomasa son muy difciles de obtener y manejar, los ejemplos más claros son el e l biogás o el biodiesel los cuales se obenen mediante procesos relavamente complejos y son peligrosos de manejar, esto se debe a que ambos son inamables y por ello se deben tomar medidas de seguridad adecuadas. Por otro lado es importante mencionar que si el biogás es liberado a la atmósera debido a un accidente, signicaría una gran contaminación.

 

 Baja densidad energética

La última de las desventajas de la energía biomasa es que tanto ella como sus derivados tienen una densidad energética más baja que la de los combustibles fósiles. Esto hace que se necesite más espacio de almacenamiento para la misma cantidad de energía.

La energía mediante la biomasa posee diferentes factores que apoyan a qué está energía renovable se vea beneficiada, algunos de los factores más importantes se presenta a continuación 1.Crecimiento de la producción agrícola

2. El cambio climático climático debido a que fue este fenóme fenómeno no lo que causó que la sociedad viera necesaria la investigación y el desarrollo de obtención de energías renovables. Hemos señalado las desventajas que la biomasa trae consigo, sin embargo hemos omitido de manera consiente los residuos que este tipo de energía produce, esto debido a la importancia que este punto tiene, existen principalmente dos tipos de residuos los

cuales son: Residuos forestales: Estos proceden de los tratamientos y aprovechamiento de las masas forestales. Residuos agrícolas leñosos: Estos residuos proceden de las podas y tratamientos de olivos, frutos y viñedos. Residuos industriales orgánicos: Estos residuos proceden de los tratamientos y aprovechamiento de las biomasas obtenidas de las industrias que ocupan material orgánico en su producción.

 

Este proceso de obtenc obtención ión de energí energíaa renovab renovable le puede ser usado en industrias industrias que utilizan utilizan material orgánico para su producción un ejemplo de dichas industrias, es la industria cervece cerv ecera, ra, en ell ellaa la uti utiliz lizaci ación ón de div diversa ersass sem semil illas las y gra granos nos con consti stituy tuyee una fue fuente nte importante de biomasa. Esto se debe a que la única labor de dicho material orgánico es la elaboración de la mezcla obtenida al hervir estos compuestos comúnmente en agua. Esta mezcla es filtrada y los residuos desechados Mediante a la obtención de energía de biomasa estos deshechos pueden ser transformados en vectores energéticos, para llevar a cabo el calentamiento de la mezcla de agua, semillas y granos. Lo que ayudaría a reducir la contaminación y los costos de energía de la industria.

BIBLIOGRAFÍA Carpintero, Carpint ero, Oscar  (2006).  (2006). «Biocombustibles y uso energético de la biomasa: un análisis crítico».. El crítico»  El ecologista. España.

Universidad UVM (2019) Energía Biomasa, Qué es, uso, ventajas. España Recuperado de: https://cumbrepuebloscop20.org/energias/biomasa/amp/#Que-factores benefician-a-la-energia-biomasa  en la fecha: 20 de agosto 2019.