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¿QUÉ ES LA BIOMASA?


La biomasa fue la fuente energética más importante para la humanidad hasta el inicio de la revolución industrial, cuando quedó relegada a un segundo lugar por el uso masivo de combustibles fósiles. Se entiende como biomasa toda la materia orgánica susceptible de ser utilizada como fuente de energía. El origen de la energía de la biomasa puede ser tanto animal como vegetal y puede haber sido obtenida de manera natural o proceder de transformaciones artificiales que se realizan en las centrales de biomasa. Esta materia se convierte en energía al aplicarle distintos procesos químicos.

La energía de la biomasa proviene en última instancia del Sol. Los vegetales y los animales absorben y almacenan una parte de la energía solar que llega a la tierra en forma de alimento y energía. Cuando esto ocurre, también se crean subproductos que no sirven para los seres vivos ni pueden ser utilizados para fabricar alimentos, pero sí para hacer energía de ellos.

Tipos de biomasa


La biomasa se puede clasificar en tres grandes grupos:

Biomasa natural. Es la que se produce en la naturaleza sin la intervención humana.

Biomasa residual. Son los residuos orgánicos que provienen de las actividades de las personas (residuos sólidos urbanos (RSU) por ejemplo).

Biomasa producida. Son los cultivos energéticos, es decir, campos de cultivo donde se produce un tipo de especie concreto con la única finalidad de su aprovechamiento energético.

Conversión de la biomasa en energía

Existen diferentes formas para transformar la biomasa en energía aprovechable, pero son dos de las más utilizadas en la actualidad.

  • Métodos termoquímicos

Es la manera de utilizar el calor para transformar la biomasa. Los materiales que funcionan mejor son los de menor humedad (madera, paja, cáscaras, etc.). Se utilizan para:

Combustión. Existe cuando quemamos la biomasa con mucho aire (20-40% superior al teórico) a una temperatura entre 600 y 1.300ºC. Es el modo más básico para recuperar la energía de la biomasa, de donde salen gases calientes para producir calor y poderla utilizar en casa, en la industria y para producir electricidad.

Pirólisis. Se trata de descomponer la biomasa utilizando el calor (a unos 500ºC) sin oxígeno. A través de este proceso se obtienen gases formados por hidrógeno, óxidos de carbono e hidrocarburos, líquidos hidrocarbonatos y residuos sólidos carbonosos. Este proceso se utilizaba hace años para hacer carbón vegetal.

Gasificación. Existe cuando hay una combustión y se producen diferentes elementos químicos: monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), hidrógeno (H) y metano (CH4), en cantidades diferentes. La temperatura de la gasificación puede estar entre 700 y 1.500ºC y el oxígeno entre un 10 y un 50%. Según se utilice aire u oxígeno, se crean dos procedimientos de gasificación distintos. Por un lado, el gasógeno o “gas pobre” y por otro el gas de síntesis. Este último transformarse en combustibles líquidos (metanol y gasolinas) y de ahí su importancia. Por eso se están haciendo grandes esfuerzos que tienden a mejorar el proceso de gasificación con oxígeno.

Co-combustión. Consiste en la utilización de la biomasa como combustible de ayuda mientras se realiza la combustión de carbón en las calderas. Con este proceso se reduce el consumo de carbón y se reducen las emisiones 

  • Métodos bioquímicos

Se llevan a cabo utilizando diferentes microorganismos que degradan las moléculas. Se utilizan para biomasa de alto contenido en humedad. Los más corrientes son:

Fermentación alcohólica. Es una técnica que consiste en la fermentación de hidratos de carbono que se encuentran en las plantas y en la que se consigue un alcohol (etanol) que se puede utilizar para la industria.

Fermentación metánica. Es la digestión anaerobia (sin oxígeno) de la biomasa, donde la materia orgánica se descompone (fermenta) y se crea el biogás.

Sistemas de aprovechamiento de la biomasa

Si a la gran variedad de biomasa existente se aplican distintas tecnologías, el resultado es energía que puede utilizarse de diferentes formas. 

Producción de energía térmica.

Son sistemas de combustión directa. Se utilizan para dar calor, que se puede utilizar directamente para, por ejemplo, cocinar alimentos o secar productos agrícolas. También se pueden aprovechar para hacer vapor para la industria o para generar electricidad. Su mayor inconveniente es la contaminación que generan.

Producción de biogás

La finalidad es conseguir combustible, principalmente el metano, muy útil para aplicaciones térmicas para el sector ganadero u agrícola, suministrando electricidad y calor.

Producción de biocombustibles

Son una alternativa a los combustibles tradicionales del transporte y tienen un grado de desarrollo desigual en los diferentes países. Existen dos tipos de biocombustibles:

Bioetanol. Sustituye a la gasolina. En el caso del etanol actualmente se obtiene de cultivos tradicionales como el cereal, el maíz y la remolacha.

Biodiesel. Su principal aplicación va dirigida a la sustitución del gasoil. En un futuro servirá para variedades orientadas a favorecer las calidades de producción de energía.

Estufas De Biomasa

Los pellets son un tipo de combustible económico y ecológico, con uno de los niveles de emisión más bajos del mercado y sobre todo, muy prácticos. Todo ello, siempre y cuando se trate de un pellet certificado.

En la actualidad, los pellets están normalizados, es decir, son productos homologados y estandarizados en base a una serie de requerimientos técnicos lo que permite, además, compararlos con otros productos que cumplen la misma función en igualdad de condiciones.

De esta forma, y para poder comparar los pellets con otros combustibles como el gas o el gasóleo, sabemos que:

  • El pellet está compuesto al 100% por madera sin tratar
  • Su poder calorífico es de 4,8 kWh/kg (4180 kcal/kg)
  • La densidad del pellet normalizado comprende desde los 680 y 720 kg/m3
  • Tiene una longitud mínima de 6 milímetros y una longitud máxima de 10 milímetros
  • Su diámetro es de 6 ± 0,5 milímetros

Vamos a ver cómo funciona una estufa de pellets, qué tipos de estufas existen en el mercado, sus características y las claves para su correcta instalación.

El funcionamiento de una estufa de pellets es totalmenteautomático por lo que es muy seguro y no conlleva ningún tipo de riesgo por quemaduras.

Durante el encendido de la estufa de pellets, una resistencia eléctrica cercana al cenicero con pellets se pone incandescente y al quemarse los primeros pellets se arranca la ventilación de la cámara de fuego, pasando un chorro de aire por el cenicero con el fin de avivar la llama.

Tras el encendido, la estufa entra en modo de funcionamiento normal cargando al cenicero con pellets a través del tornillo sinfín y ventilando la cámara. Las estufas tienen varios sensores de calor: cuando el sensor de la cámara de fuego llega a detectar fuego en el cenicero, la estufa “sabe” que está encendida e iniciará la ventilación del intercambiador con el fin de sacar el calor de la estufa hacia fuera.

En el momento en el  que otro sensor de calor detecte que se ha alcanzado la temperatura deseada, que ha se indicado previamente a través del panel de control, el mando a distancia o el móvil, la estufa parará la combustión y comenzará de nuevo a calentar cuando haya bajado la temperatura por debajo de lo deseado.

La estufa calienta principalmente, a través de su ventilación regulable, hace pasar aire frio que entra en la máquina a través de una boca en la parte trasera de la estufa, pasa por el intercambiador y es expulsada por la parte frontal o de forma canalizada. En ningún momento este aire está en contacto con el fuego, o gases de combustión de la estufa.

Este tipo de estufas, también calientan la estancia a través de la ventana de la cámara de combustión y del chasis.

Cuando la estufa se apaga el sinfín deja de echar pellets al cenicero y la máquina se apaga.

En el caso de las estufas de pellets canalizables el funcionamiento puede variar. Una estufa de pellets canalizable necesitará más potencia ya que, el aire, debe ser repartido por toda la vivienda a través de conductos de forma uniforme para lo que, además, deberá contar con una canalización adecuada para ello, instalada generalmente en el techo de la casa.

En cuanto a su diseño, existen multitud de tipos de estufas de pellets: estufas murales, de pasillo, de esquina, de exterior, redondas e incluso insertables o encastrables. Pero en cuanto a su modo de funcionamiento, las estufas de pellets pueden ser:

  • Estufas de aire; son estufas pensadas para calentar la estancia en la que están instaladas. Utilizan un ventilador frontal por lo que calienta de forma rápida y eficiente. Las hay a partir de 4 kW y básicamente son un sistema de encendido y apagado electrónico y programable, donde un ventilador expulsa al exterior al aire caliente que las paredes del cuerpo intercambian con la llama. Suelen tener además varias potencias de llama y de ventilador.

La salida de humos suele ser de 8 cm y solo llevan una toma de corriente a 220 V. Suelen tener un sistema de seguridad por sobre-temperatura y apertura de puerta de la estufa. En algunos modelos hay posibilidad de conectar un termostato ambiente o mediante un mando a distancia, incluso desde el móvil, y son capaces de modular su potencia en función de la demanda hasta un 30%.

  • Estufas de aire canalizables; se utilizan para repartir el calor a través de conductos especiales. Su modo de funcionamiento es similar a las de aire con el añadido de que pueden expulsar todo el aire caliente por el frontal de la máquina, o derivarlo a cualquiera de las tomas que se pueden conectar a diferentes habitaciones. Son ideales para viviendas con varias habitaciones o plantas.
  • Termoestufas o hidroestufas son como pequeñas calderas capaces de calentar toda la vivienda conectándose al circuito de radiadores ya existente y calentando además, la estancia donde está instalada. Pueden incluso generar agua caliente sanitaria siempre que se instale aparte un interacumulador externo. Incorporan sistemas de seguridad por sobre-temperatura, sobre-presión, bombas circuladoras, vaso de expansión, sondas de temperatura, encendido electrónico y programador.