Bioenergía para niños
La bioenergía o energía de biomasa es un tipo de energía renovable. Se obtiene al usar materia orgánica o industrial que se forma en procesos biológicos o mecánicos. Generalmente, proviene de plantas, animales o sus restos y residuos. Esta energía se puede aprovechar directamente, como quemando la biomasa, o transformándola en otras sustancias que luego se usan como combustibles.
En un sentido más específico, la bioenergía es lo mismo que los biocarburantes, que son combustibles hechos de fuentes biológicas. En un sentido más amplio, también incluye la biomasa misma, que es el material biológico usado como biocombustible. También abarca todo lo relacionado con el uso de estas fuentes de energía, como aspectos sociales, económicos, científicos y técnicos. En Europa se usa más el término "bioenergía", mientras que en América del Norte se prefiere "biocarburantes".
Contenido
¿De dónde viene la energía de la biomasa?
Una parte de la energía que llega a la Tierra desde el Sol es capturada por las plantas. Esto ocurre a través de la fotosíntesis, un proceso que convierte la energía solar en materia orgánica. Esta materia orgánica tiene más energía que las sustancias minerales. Cada año se producen muchísimas toneladas de materia orgánica seca, con una energía que equivale a cinco veces la demanda energética mundial. Sin embargo, como esta materia está muy dispersa, solo se aprovecha una pequeña parte.
Entre las formas de biomasa más importantes para obtener energía están los cultivos energéticos, como la caña de azúcar o la remolacha. También se usan los residuos de la agricultura, los bosques, la ganadería, las ciudades y los lodos de depuradora.
Tipos de biomasa: ¿Qué materiales se usan?
Se pueden distinguir varios tipos de biomasa según de dónde provengan los materiales. Por ejemplo, la biomasa vegetal viene de plantas (troncos, ramas, tallos, frutos, restos vegetales). La biomasa animal se obtiene de sustancias de origen animal (grasas, restos, excrementos). Otra forma de clasificar la biomasa es por el tipo de material que se usa como fuente de energía.
Biomasa natural: ¿Qué es y cómo se aprovecha?
La biomasa natural incluye bosques, árboles, matorrales y plantas de cultivo. Por ejemplo, en los trabajos forestales se generan residuos como hojas y ramas pequeñas. Estos residuos no sirven para hacer muebles o papel, pero tienen mucha energía y se pueden usar como combustible.
Los restos de madera también se pueden aprovechar para producir energía. Lo mismo ocurre con los residuos de las industrias que transforman la madera, como los aserraderos o las carpinterías. Los "cultivos energéticos" son otra forma de biomasa. Son plantaciones que se hacen solo para obtener energía. Algunos ejemplos son árboles como los chopos o ciertas plantas específicas. A veces, estos cultivos no se incluyen en la biomasa si se considera que la biomasa solo viene de residuos.
Los biocarburantes son combustibles líquidos que se obtienen de plantas. Pueden venir de cultivos ricos en azúcares, como los cereales (para el bioetanol), o de grasas vegetales, como las semillas de colza o girasol (para el biodiésel). El bioetanol busca reemplazar la gasolina, y el biodiésel busca reemplazar el gasóleo. Ambos son una alternativa a los combustibles tradicionales que vienen del petróleo, especialmente en el transporte.
Biomasa residual: ¿Cómo se usa lo que sobra?
La biomasa residual es la que proviene de residuos como paja, aserrín, estiércol, restos de mataderos y basuras urbanas. Aprovechar la energía de la biomasa residual significa obtener energía de los restos de madera, los residuos agrícolas (paja, cáscaras, huesos), las basuras urbanas, los residuos de animales (como purines o estiércoles) y los lodos de depuradora. Por ejemplo, la paja que sobra en los campos y no se usa para alimentar animales puede generar energía.
Los residuos de la ganadería también son una fuente de energía. Los purines y estiércoles de granjas de vacas y cerdos pueden producir gas (o biogás). Este biogás se puede usar para generar calor y electricidad. De manera similar, la energía de las basuras urbanas se puede aprovechar. Al fermentar los residuos orgánicos, producen un gas combustible que se puede capturar. Este gas se usa para producir energía eléctrica y calor en lo que se llama plantas de valorización energética de biogás de vertedero.
Biomasa seca y húmeda: ¿Cuál es la diferencia?
La biomasa también se clasifica según la cantidad de agua que contienen los materiales:
- Biomasa seca: Incluye madera, leña, residuos forestales y restos de las industrias de la madera.
- Biomasa húmeda: Incluye residuos de la fabricación de aceites, lodos de depuradora y purines.
Esta clasificación es importante porque el tipo de biomasa determina cómo se puede aprovechar y qué procesos de transformación se necesitan para obtener la energía deseada.
¿Cómo se transforma la biomasa seca en energía?
La energía de la biomasa seca es más fácil de aprovechar. Se usan procesos llamados termoquímicos, como la combustión (quemar), la pirólisis (calentar sin oxígeno) o la gasificación (convertir en gas). El rendimiento de energía suele ser alto. Estos procesos producen calor (para calefacción), electricidad (usando vapor a alta presión para mover una turbina conectada a un generador eléctrico), vapor de agua caliente o combustibles como el metanol y el metano.
| Proceso | Productos obtenidos | Rendimiento |
|---|---|---|
| Combustión | Calor, electricidad, vapor de agua | 60-95% |
| Pirólisis | Electricidad, metanol | 20-90% |
| Gasificación | Combustibles diversos | 65-85% |
¿Cómo se transforma la biomasa húmeda en energía?
Para la biomasa húmeda se usan procesos bioquímicos. Estos procesos tienen un rendimiento energético menor y tardan más tiempo. A menudo, su principal interés es ecológico, ya que muchas de estas sustancias son contaminantes y su tratamiento ayuda al medio ambiente, además de producir energía.
| Proceso | Productos obtenidos | Rendimiento |
|---|---|---|
| Fermentación anaerobia | Metano (biogás) | 20-35% |
| Fermentación alcohólica | Etanol | 20-25% |
Instalaciones para aprovechar la energía de la biomasa
Las instalaciones para usar la energía de la biomasa varían mucho en tamaño. Hay desde pequeñas chimeneas de leña para casas, hasta digestores medianos para residuos de animales en granjas. También existen grandes centrales térmicas que queman residuos agrícolas o forestales para generar electricidad o para calentar distritos enteros.
La energía de la biomasa en Alemania
Alemania es el país de Europa que más bioenergía consume. En 2007, usó el 16% del total de la UE-27, lo que significó un consumo de 128 TWh. Esto generó un negocio de 10.000 millones de euros y ayudó a evitar la emisión de más de 50 millones de toneladas de CO2 a la atmósfera. En 2007, la energía de la biomasa cubría el 5% de la energía total consumida en el país. Se espera que este porcentaje aumente al 10% para 2020 y al 15% para 2030.
En Alemania, el uso de la biomasa se divide en tres áreas principales:
- Biomasas sólidas: Hay 180 centrales térmicas que producen 6.600 millones de kWh de electricidad, lo que representa el 1,5% del total. Más de mil centrales térmicas calientan grandes edificios, ciudades o regiones. Además, más de 80.000 hogares usan bolitas de madera hechas de restos forestales para calefacción, cubriendo el 6% de sus necesidades de calor.
- Biocombustibles: Se producen 4,2 millones de toneladas de biodiésel al año, más de la mitad de la producción mundial. Dos empresas producen medio millón de metros cúbicos de bioetanol a partir de biomasa, con un valor de 250 millones de euros. Esto cubre más del 7% de las necesidades de combustibles para vehículos.
- Biogás: Hay 3.700 plantas que producen biogás en vertederos y fábricas. Generan 22.000 millones de kWh a partir de este gas, con una potencia eléctrica instalada de 1.200 MW.
Véase también
En inglés: Bioenergy Facts for Kids
- Biocarburante
- Biomasa
- Biorrefinería
- Bioetanol
- Biodiésel
- Celda de combustible biológica
- Energía renovable
