Entender el recurso energético de la biomasa

En el mundo de la producción de energía, la biomasa es una de las formas comunes en que se produce energía utilizando desechos animales, pellets de madera, etc. para generar electricidad. Aunque puede haber algunos factores ambientales, la energía de la biomasa se denomina fuente de energía renovable. Todavía está en curso el debate sobre si la biomasa es el tipo de energía más verde en comparación con otros.

A lo largo de los años, la energía de biomasa parece ser beneficiosa y sirve como una fuente de energía alternativa con mucho potencial para ser confiable y consistente. En el Reino Unido hoy en día, más del 45% de la energía renovable consumida, la energía de biomasa proporciona alrededor del 12%, que es bastante. Eso lo convierte en el segundo mayor contribuyente después del viento. Hoy conocerá la definición, aplicaciones, tipos, funcionamiento, efecto ambiental, ventajas y desventajas de la energía de biomasa. también conocerá cómo la biomasa se convierte en energía y cómo se utiliza para generar electricidad.

¿Qué es la energía de la biomasa?

Biomasa simplemente significa 'materia orgánica'. Es decir, la biomasa es todo lo que está vivo o ha estado vivo, como desechos animales, desechos de cultivos, desechos de jardines, etc. Por lo tanto, la energía renovable de biomasa es la energía obtenida del método de uso de materia de biomasa. La biomasa obtiene y almacena energía del sol, las plantas absorben la energía del sol en un proceso llamado fotosíntesis. La energía química de las plantas se transmite a los animales y las personas se los comen.

El material vegetal y animal también puede ser caña de azúcar, cultivos de maíz, astillas de madera o incluso estiércol. Estos materiales se denominan materias primas cuando se utilizan como biomasa.

Según la UE y la ONU, la biomasa es una fuente de energía renovable porque se puede renovar plantando más árboles y plantas. Sin embargo, puede que no sea tan verde como cabría esperar porque la quema de biomasa crea una deuda de carbono, que podría tardar hasta 104 años en reabsorberse. Pero todavía se considera una fuente renovable debido a lo siguiente:

• Los residuos de recursos forestales, molinos y chatarra nunca dejarán de existir.
• Los bosques se gestionan adecuadamente debido a sus beneficios.

Las fuentes de biomasa para energía incluyen:

• Madera y residuos del procesamiento de la madera:leña, gránulos de madera y astillas de madera, aserrín y residuos de aserraderos y muebles, y licor negro de las fábricas de pulpa y papel
• Cultivos agrícolas y materiales de desecho:maíz, soja, caña de azúcar, pasto varilla, plantas leñosas y algas, y residuos de cultivos y procesamiento de alimentos
• Materiales biogénicos en residuos sólidos municipales:productos de papel, algodón y lana, y residuos de alimentos, madera y jardín
• Estiércol animal y aguas residuales humanas

Aplicaciones de la energía de biomasa

Las aplicaciones de la energía de biomasa son tan amplias que las materias primas de biomasa se pueden utilizar para crear 3 tipos de energía; calor, electricidad y biocombustibles, como el biodiesel. La mayoría de las plantas de biomasa son multitarea, ya que generan tanto calor como electricidad. Estas plantas a menudo se denominan plantas CHP (Combined Heat and Power). Crean calor simplemente quemando las materias primas tal como se ha hecho durante miles de años.

Las aplicaciones de la energía de biomasa pueden variar desde pequeñas estufas utilizadas en los hogares hasta grandes centrales eléctricas utilizadas por empresas de servicios públicos centralizados para la producción de electricidad. En aplicaciones residenciales, la biomasa se usa principalmente para cocinar y calentar. La madera es el recurso más común de combustible, aunque se pueden utilizar otros materiales. Las estufas de leña de nuevos diseños pueden mejorar la eficiencia del sistema de refrigeración o calefacción, disminuyendo la cantidad de combustible que se requiere.

En la industria y las empresas, el uso de la energía de la biomasa incluye la calefacción de espacios, el calentamiento de agua caliente y la generación de electricidad. La mayoría de las instalaciones industriales, como los aserraderos, producen residuos orgánicos de forma natural.

En 2020, la energía de biomasa ofrece alrededor de 4532 billones de unidades térmicas británicas (TBtu) o alrededor de 4,5 billones (Btu), lo que representa aproximadamente el 4,9 % del consumo total de energía primaria de EE. UU. Alrededor de 2101 TBtu procedían de madera y biomasa derivada de la madera, 2000 TBtu de biocombustibles (principalmente etanol) y 430 TBtu de biomasa de residuos municipales.

Tipos de recursos energéticos de biomasa

A continuación se muestran los diversos tipos de fuentes de energía de biomasa:

Madera y residuos de madera

Estas son la forma más común de fuentes de energía de biomasa. Se ha utilizado durante miles de años quemando leña para calentar y cocinar. La biomasa continúa siendo una fuente importante de energía en la actualidad, alrededor del 84 por ciento de la madera y el combustible de desecho de madera que se usa en los Estados Unidos es consumido por la industria, las empresas comerciales y los productores de energía eléctrica. El resto, principalmente madera, se utiliza en los hogares para calentar y cocinar.

Los desechos de madera más comunes incluyen corteza, aserrín, astillas de madera y desechos de madera. Proporcionan solo alrededor del 2 por ciento de la energía utilizada hoy. Muchas industrias de fabricación de madera y papel utilizan desechos de madera para producir su propio vapor y electricidad. Esto ahorra más dinero para la empresa y no tienen que deshacerse de los desechos, además de gastar tanta electricidad.

Residuos sólidos municipales, gas de vertedero y biogás

Los desechos sólidos municipales (MSW, por sus siglas en inglés) son basura o desperdicios, como restos de comida, recortes de césped y hojas. Los RSU pueden ser una fuente de energía ya sea quemándolos en plantas de conversión de residuos en energía o capturando biomasa. En el primero, la basura se quema para producir vapor que se usa para calentar o generar electricidad.

en los vertederos, la biomasa se pudre y libera gas metano, también llamado biogás o gas de vertedero. La mayoría de los vertederos tienen un sistema de recolección de gas metano que se utiliza como fuente de combustible. Algunos productores de leche obtienen biogás de tanques llamados "digestores" donde depositan todo el estiércol y el estiércol de sus establos.

Biocombustible

Hay dos biocombustibles comunes que incluyen etanol y biodiesel. Estos combustibles están hechos de materiales de biomasa, generalmente mezclados con combustibles derivados del petróleo como la gasolina y el diésel. Aunque se pueden usar solos. Sin embargo, el uso de etanol o biodiesel elimina gran parte de la quema de combustible fósil. Estos biocombustibles suelen ser más caros que los combustibles fósiles, pero son combustibles de combustión más limpia que producen menos contaminantes del aire.

El etanol es un combustible alcohólico elaborado a partir del azúcar que se encuentra en cereales como el maíz, el sorgo y el trigo, así como en la piel de las patatas, el arroz, la caña de azúcar, la remolacha azucarera y los recortes de jardín. Todavía se está investigando cómo hacer que el etanol sea más barato utilizando todas las partes de las plantas y los árboles. Por otro lado, el biodiesel es un combustible elaborado con aceites vegetales, grasas o grasas como la grasa de restaurante reciclada. Se utiliza en motores diesel sin cambiarlos. El biodiesel es un combustible renovable, es seguro, biodegradable y reduce la emisión de la mayoría de los contaminantes del aire.

Efecto ambiental de la biomasa

La biomasa puede contaminar el aire cuando se quema, aunque no como combustibles fósiles. Los combustibles de biomasa no producen contaminantes como el azufre cuando se queman, pero liberan dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero. Sin embargo, cuando se cultivan cultivos de biomasa, se captura una cantidad casi equivalente de dióxido de carbono a través de la fotosíntesis. Los diferentes tipos de recursos y usos de la biomasa impactan el medio ambiente de diferentes maneras. Por ejemplo, el humo de la quema de madera contiene contaminantes como monóxido de carbono y partículas, la mayoría de las áreas del país no permitirán el uso de chimeneas o estufas de leña en días de alta contaminación. Además, la recolección y el uso de vertederos y biogás reducen la cantidad de metano que se libera al aire. El metano es uno de los gases de efecto invernadero asociado al cambio climático global.

Cómo se convierte la biomasa en energía

La conversión de biomasa en energía puede realizarse a través de varios procesos, como:

• Combustión directa (quema) para producir calor.
• Conversión termoquímica para producir combustibles sólidos, gaseosos y líquidos.
• Conversión química para producir combustibles líquidos.
• Conversión biológica para producir combustibles líquidos y gaseosos.

La combustión directa es la forma más común de convertir la biomasa en energía útil. la biomasa se puede quemar directamente para calentar edificios y agua, para procesos industriales y para generar electricidad en turbinas de vapor. En un proceso de conversión química conocido como transesterificación, se utiliza para convertir aceites vegetales, grasas animales y grasas en ésteres metílicos de ácidos grasos. Se utiliza para producir biodiesel.

La conversión biológica incluye la fermentación para convertir la biomasa en etanol y la digestión anaerobia para producir gas natural renovable. Este gas natural renovable también se denomina biogás o biometano.

Cuando la biomasa se quema, libera energía en forma de calor que se utiliza para generar vapor. La energía del vapor se dirige a través de tuberías para hacer funcionar las turbinas. El vapor se eleva para hacer funcionar turbinas que eventualmente producen electricidad o generan calor para hogares e industrias.

Mira el video a continuación para obtener más información sobre cómo la biomasa se convierte en energía:

Ventajas y desventajas de los recursos energéticos de biomasa

Ventajas:

A continuación se presentan los beneficios de la energía de la biomasa en sus diversas aplicaciones.

• La biomasa es una fuente de energía limpia.
• Es bueno para la madre naturaleza y los negocios.
• La biomasa emite dióxido de carbono y lo captura para su propio crecimiento.
• Minimiza la posibilidad de llenado de vertederos
• Los desechos nocivos se convierten en energía útil.
• La emisión de recursos de biomasa no es dañina.
• La energía de biomasa es totalmente natural y no presenta efectos secundarios cuando se utiliza.
• El ciclo de vida de los recursos de biomasa está completo.
• Son recursos renovables.
• La energía de biomasa reduce la dependencia de los combustibles fósiles.
• Los recursos de biomasa se pueden utilizar para desarrollar diversos productos.

Desventajas:

A pesar de los buenos beneficios de los recursos energéticos de biomasa, aún existen algunas limitaciones. A continuación se presentan las desventajas de la energía de biomasa en sus diversas aplicaciones.

• El biodiésel, como el etanol, es comparativamente ineficiente frente al combustible fósil.
• A veces se mezclan con combustible fósil para que funcionen mejor.
• La combustión de biomasa requiere mucho espacio.
• Gases como el metano se emiten al medio ambiente cuando se queman los recursos de biomasa.
• El uso de energía de biomasa da como resultado la degradación ambiental.
• Puede ser perjudicial para la madre naturaleza.

Conclusión

Según la UE y la ONU, la biomasa es una fuente de energía renovable porque se puede renovar plantando más árboles y plantas. La energía renovable de biomasa es la energía obtenida del método de aprovechamiento de la materia de biomasa. Las materias primas de biomasa se pueden utilizar para crear 3 tipos de energía; calor, electricidad y biocombustibles, como el biodiesel. Eso es todo por este artículo, donde se presenta la definición, aplicaciones, tipos, funcionamiento, ventajas y desventajas de la energía de biomasa. también aprendiste cómo la biomasa se convierte en energía y cómo se usa para generar electricidad.

Espero que obtenga mucho de la lectura, si es así, comparta amablemente con otros estudiantes. Gracias por leer, ¡hasta la próxima!