Biomasa (energía) para niños
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Biocarburante |
La biomasa es un tipo de energía que proviene de la materia orgánica. Las plantas capturan la energía del Sol mediante la fotosíntesis. Parte de esa energía se guarda en la materia orgánica. Esta energía puede usarse quemando la biomasa directamente o transformándola en combustible.
Es importante saber que "materia orgánica" no es lo mismo que "materia viva". Por ejemplo, en un árbol, gran parte de su masa está muerta. Sin embargo, esta parte "muerta" es muy útil para obtener energía. La biomasa puede usarse directamente, como la leña, o transformarse en biocombustibles.
La biomasa de la madera, los residuos de la agricultura y los desechos de animales siguen siendo una fuente importante de energía. Esto es especialmente cierto en países con menos desarrollo industrial.
La biomasa podría ser una alternativa a los combustibles fósiles. Puede producir combustibles líquidos (como el biodiésel o el bioetanol), gaseosos (como el gas metano) o sólidos (como la leña). Para que sea una buena alternativa, no se debe usar más biomasa de la que el ecosistema puede producir. También es importante que su uso sea eficiente y no cause otros problemas.
En 2022, la biomasa complementa a los combustibles fósiles. Ayuda a cubrir la demanda mundial de energía, sobre todo en el transporte. Esto significa que los humanos usamos una gran parte de la energía que las plantas producen en el planeta.
Contenido
Tipos de Biomasa
La biomasa, como fuente de energía, se puede clasificar en tres tipos principales: biomasa natural, biomasa residual y cultivos energéticos.
Biomasa Natural
La biomasa natural es la que se genera en la naturaleza sin que los humanos intervengan. Un ejemplo es la caída natural de ramas de los árboles en los bosques.
Biomasa Residual
La biomasa residual son los subproductos o desechos que se generan en diferentes actividades. Esto incluye:
- Actividades agrícolas, como la poda de árboles o los rastrojos de las cosechas.
- Actividades forestales y ganaderas.
- Residuos de la industria alimentaria, como cáscaras o restos de frutas.
- Residuos de la industria de la madera, como los de aserraderos o fábricas de papel.
- Residuos de plantas de tratamiento de agua y el reciclaje de aceites.
Cultivos Energéticos
Los cultivos energéticos son plantas que se siembran específicamente para producir biocombustibles. Además de los cultivos que ya se usan para alimentos (como cereales o remolacha para bioetanol, y plantas oleaginosas para biodiésel), existen otros cultivos especiales. Estos incluyen plantas leñosas y herbáceas que se cultivan para este fin.
¿Cómo se Obtiene Energía de la Biomasa?
Existen varias formas de transformar la biomasa en combustible. La manera de clasificar estos procesos es por cómo se prepara el combustible antes de usarlo.
Uso Directo
En este método, la biomasa solo pasa por cambios físicos antes de quemarse. Un ejemplo es la madera o la paja. Puede ser material de desecho, como ramas de poda o restos de carpintería.
Fermentación para Combustible
Este proceso es similar al que se usa para producir algunas bebidas. Consiste en una fermentación sin oxígeno, donde ciertos microorganismos transforman una mezcla de azúcares y agua. El resultado es una mezcla de un tipo de alcohol y agua, liberando dióxido de carbono. Para obtener el alcohol puro que se usa como combustible, se necesita un proceso de separación. Si la materia prima es seca (como cereales), primero se debe preparar una mezcla azucarada.
Transformación de Grasas y Aceites
Los aceites vegetales y las grasas de animales pueden convertirse en un tipo de hidrocarburo similar al diésel. Esto se logra a través de un proceso químico complejo. Al final de este proceso, también se obtienen otros productos como glicerina y jabón.
Descomposición sin Oxígeno
Este proceso usa bacterias especiales para producir metano en forma de Biogás. Se obtiene a partir de residuos orgánicos, principalmente desechos de animales. Como beneficio adicional, también se produce abono para los suelos.
Biomasa: ¿Una Alternativa Energética?
Al evaluar si la biomasa es una fuente de energía renovable, hay que considerar varios aspectos.
Emisiones de Dióxido de Carbono
El uso de biomasa puede considerarse neutral en cuanto a emisiones de CO2. Esto es cierto si se usa en cantidades que no superan lo que el ecosistema puede producir. Por ejemplo, los usos tradicionales, como quemar restos de poda, son sostenibles si no se excede la capacidad del lugar.
En los procesos industriales, se usan otras fuentes de energía para la maquinaria o el transporte. Las emisiones de estas fuentes se suman al total. Sin embargo, si los procesos son eficientes, los combustibles de biomasa pueden tener emisiones netas mucho menores que los combustibles fósiles.
También es importante considerar otros gases de efecto invernadero. Por ejemplo, si hay una fuga de metano durante la producción de biogás, esto puede afectar el balance de emisiones. El metano es mucho más potente que el dióxido de carbono en atrapar calor.
Otros Factores a Considerar
- Es importante contar toda la energía que se usa, incluso la indirecta. Por ejemplo, la energía necesaria para obtener el agua dulce que se usa en algunos procesos.
- Si la biomasa proviene de residuos, ayuda al reciclaje. Pero siempre hay que pensar si producir combustible es el mejor uso para ese residuo.
- Si la biomasa viene de cultivos, hay que evaluar si es el mejor uso para esa tierra. ¿Sería mejor usarla para alimentos o para reforestar? Esto depende de cada lugar.
- Algunos combustibles de biomasa, como el bioetanol, no emiten contaminantes como el azufre o el nitrógeno. Otros, como la madera quemada directamente, sí pueden liberar partículas.
Desventajas de la Biomasa
- Un problema importante es el uso de cultivos de alimentos (como el maíz) para producir biocombustibles. Esto puede hacer que los alimentos sean más caros, afectando a los países más pobres y aumentando el problema del hambre.
- La quema de biomasa puede ser peligrosa y producir sustancias no deseadas. Por eso, se necesitan filtros y quemar a altas temperaturas (más de 900 °C).
- No hay muchos lugares ideales para aprovechar la biomasa de forma muy ventajosa.
- El aumento de precios puede llevar a la tala de bosques naturales para reemplazarlos con cultivos para biocombustibles.
Procesos Especiales para el Uso de Biomasa
Existen procesos que transforman parte de la energía química de la biomasa en energía térmica (calor) mediante reacciones que liberan calor. Los métodos incluyen la combustión y la pirólisis. El calor obtenido puede usarse para calefacción, para usos industriales (como generar vapor), o para transformarlo en energía eléctrica o energía mecánica.
La combustión completa de la biomasa ocurre cuando se quema con oxígeno del aire. Los productos son vapor de agua, dióxido de carbono y calor.
Desde la Edad Antigua se produce carbón vegetal mediante pirólisis. Este proceso es una quema incompleta de biomasa a unos 500 °C con poco oxígeno. El humo que se produce es una mezcla de monóxido y dióxido de carbono, hidrógeno y otros gases.
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Véase también
En inglés: Biomass Facts for Kids
