No se puede disponer de toda la biomasa en un año, ya que ello conllevaría a un impacto ambiental: tratar todos los bosques de una zona geográfica; teniendo en cuenta que los cortes finales, también llamadas de regeneración, constituyen una parte del ciclo de vida de un bosque, actuar de una vez sobre los bosques supondría una merma considerable de la masa [33].
2.4- Disponibilidad de la biomasa y estimación del potencial bruto.
La metodología para la caracterización de la fuente que origina o genera la biomasa es a partir de fuentes que proporcionan datos estadísticos generales e información propias del sector de actividad económica bajo estudio. La información se recopila y se presenta su distribución por región, quienes son los principales actores del mercado y donde se concentra la actividad económica sectorial y cuál es la naturaleza del mercado donde están insertados, identificando las tasas de evolución, de crecimiento, empleos asociados, etc. Se determina la cantidad de desecho que se genera, se analiza la fuente y el nivel de confiabilidad de la información obtenida. Se procede a extrapolar la información hacia el universo por región, con datos específicos si existen, sino se adoptan ciertas consideraciones que permitan evaluar la biomasa. Se procede a establecer un rango de valores, que contenga con probabilidad la información. Se recopila información de las propiedades físicas, químicas, termodinámicas y el calor específico del combustible de la fuente de biomasa para la estimación del potencial energético [34].
El potencial se obtiene con la siguiente relación:
2.5- Impacto y consecuencias de aplicar la tecnología.
El uso de tecnologías implicadas con la biomasa involucra impactos sociales, económicos y medioambientales los que traen consigo consecuencias que pueden llegar a fundamentar su utilización en ramas industriales como pueden ser la producción de alimentos o su utilización como fuente de energía por citar un ejemplo. Dentro de los posibles impactos y consecuencias que se pueden presentar se muestran varios ejemplos, dentro de los que están:
– El uso de la biomasa permite generar electricidad que puede ser empleada en los procesos tecnológicos y entregar a la red la excedente, lo que sería un aporte al sistema eléctrico de cualquier país. Además de evitar el uso de otros tipos de combustibles que pueden llegar a ser mucho más contaminantes y de un mayor costo en su obtención y compra [35].
– La biomasa residual ofrece grandes perspectivas en cuanto a su aprovechamiento energético ya que se produce de forma continua como consecuencia de la actividad humana.
– Un impacto desde el punto de vista positivo es que el uso de la biomasa no da lugar a emisión de metales pesados ni hidrocarburos, las emisiones de óxidos de azufre son bajas y el aprovechamiento de los residuos hace que esta materia se convierta en un recurso.
– Desde el punto de vista negativo, el aumento de la producción de biomasa puede llegar a impactar en la calidad del agua como consecuencia de la utilización de productos industriales, como pueden ser los pesticidas y agroquímicos o la adopción de prácticas agrícolas que puedan llegar a generar la erosión del suelo [36].
– Se puede considerar un combustible neutro frente a las emisiones de CO2, pues la producción de este gas, en la combustión, se compensa con la fijación del mismo en el crecimiento vegetal.
Como se puede apreciar el uso de la biomasa lleva consigo impactos y consecuencias que con relación con otros tipos de combustibles crean una perspectiva sobre todo de tipo medioambiental. El uso de la biomasa para su aprovechamiento en la generación de energía eléctrica y otras aplicaciones es en la actualidad una de las vías más prometedoras.
Conclusiones
Los combustibles fósiles constituyen la fuente de energía más empleada, mundialmente, para generar electricidad; ante el vaticinado agotamiento de los mismos, el panorama energético de la biomasa va tomando un mayor auge, ya que éste es uno los recursos renovables más abundantes y de aceptable comportamiento respecto al medioambiente. La biomasa representa a escala mundial de un 12 a 15 % de la energía que se consume y para países del tercer mundo constituye el 35 % del consumo total.
Respecto a la fuente existen tres tipos de biomasas; la natural, la residual y los cultivos energéticos. El bagazo de caña de azúcar se clasifica dentro de la residual y es la de mayor uso en el país con un 80 % respecto al total de las fuentes renovables de energía.
El método termo-químico de transformación de la biomasa más utilizado a nivel mundial es la combustión; aunque posee una tecnología comercial bien establecida tiene por resolver aún los problemas medioambientales y sus aplicaciones básicamente se enmarcan en el suministro de calor.
En la actualidad, la pirólisis y la gasificación son procesos termo-químicos que han recibido especial atención por la variedad de aplicaciones, productos que generan, y en el caso de la pirólisis, además, porque puede convertir directamente la biomasa en productos sólidos, líquidos y gaseosos de variados usos. El principal problema, en ambos procesos, es que la escala está aún muy lejos de ser comercial lo que los hace muy costosos.
La evaluación de biomasa residual potencial y disponible se realiza en dos campos: el agrícola y el forestal. En el caso de la biomasa agrícola se divide en biomasa de cultivos herbáceos y biomasa de poda de cultivos leñosos.
En la literatura revisada se encuentran dos métodos de evaluación por relaciones, la relación de residuo por unidad de superficie (RRS) y la relación de residuo por unidad de producto producido (RRP). La utilización de la RRP es el método más extendido para la estimación de biomasas herbáceas.
Bibliografía
1. Mobil, E. 2010 The Out look for Energy: A View to 2030. 2010 [cited 2011 20-09]; Available from: http://www.exxonmobil.com/corporate/files/news_pub_eo.pdf.
2. Oficina Nacional de Estadísticas, R.d.C., Anuario Estadístico de Cuba 2009, O.N.d. Estadísticas, Editor. 2010.
3. Demirbas, A., Combustion Systems for Biomass Fuel. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2007. 29(4): p. 303 – 312.
4. Demirbas, A., Modernization of Biomass Energy Conversion Facilities. Energy Sources, Part B: Economics, Planning, and Policy, 2007. 2(3): p. 227 – 235.
5. Balat, M., Mechanisms of Thermochemical Biomass Conversion Processes. Part 2: Reactions of Gasification. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2008. 30(7): p. 636 – 648.
6. Demirbas, A., Potential applications of renewable energy sources, biomass combustion problems in boiler power systems and combustion related environmental issues. Progress in Energy and Combustion Science, 2005. 31(2): p. 171-192.
7. Demirbas, A., Influence of Gas and Detrimental Metal Emissions from Biomass Firing and Co-Firing on Environmental Impact. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2005. 27(15): p. 1419 – 1428.
8. Cala Aiello, R., Instalación Experimental Versátil para la Gasificación y Pirólisis del Bagazo de caña en lechos fluidizados con fines energéticos. Proyecto de Desarrollo Tecnológico. 2000.
9. Pérez Bermúdez, R.A., Estudio termoeconómico del beneficio del gas de gasificación de biomasa en lecho fluidizado con fines energéticos, in CENTRO DE ESTUDIO DE TERMOENERGÉTICA AZUCARERA (CEETA). 2005, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas: Santa Clara. p. 137.
10. Delatti, F., Biomass Anaerobic Digestion. 2012, Faculteit Ingenieurswetenschappen, Vakgroep Toegepaste Mechanica, Bélgica
11. Sebastián Nogués, F., D. García-Galindo, and A. Rezeau, Energía de la Biomasa. 2010, Prensas Universitarias de Zaragoza: Zaragoza.
12. Martínez, O., Conferencia magistral impartida el Director del Centro de la Economía Mundial. 2010, Centro de Información. UCM de Villa Clara.
13. Bhattacharya, B. and S. Kumar. Renewable energy in Asia: a technology and policy review. in Proceedings of world renewable energy congress VI. 2000. Brighton.
14. Pérez Bermúdez, R.A., Estudio termoeconómico del beneficio del gas de gasificación de biomasa en lecho fluidizado con fines energéticos., in CENTRO DE ESTUDIO DE TERMOENERGÉTICA AZUCARERA (CEETA) 2005, UNIVERSIDAD CENTRAL "MARTA ABREU" DE LAS VILLAS Santa Clara, Cuba. p. 137.
15. Yaman, S., Pyrolysis of biomass to produce fuels and chemical feedstocks. Energy Conversion and Management, 2004. 45(5): p. 651-671.
16. Abella, L., S. Nanbu, and K. Fukuda, A Theoretical Study on Levoglucosan Pyrolysis Reactions Yielding Aldehydes and a Ketone in Biomass. 2007, Kyushu University. p. 67-74.
17. Demirbas, A., Current Technologies for the Thermo-Conversion of Biomass into Fuels and Chemicals. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2004. 26(8): p. 715 – 730.
18. Mohan, D., C.U. Pittman, and P.H. Steele, (brechas)Pyrolysis of Wood/Biomass for Bio-oil: A Critical Review. Energy & Fuels, 2006. 20(3): p. 848-889.
19. Demirbas, A., Mechanisms of liquefaction and pyrolysis reactions of biomass. Energy Conversion and Management, 2000. 41(6): p. 633-646.
20. Demirbas, A., Heavy metal adsorption onto agro-based waste materials: A review. Journal of Hazardous Materials, 2008. 157(2-3): p. 220-229.
21. Demirbas, A., Products from Lignocellulosic Materials via Degradation Processes. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2008. 30(1): p. 27 – 37.
22. Joseph, A., J.M. Corretger, and A. Deltell. Energía de la biomasa, aplicaciones. in Congreso internacional de Energías Renovables CIER 2001. 2001. La Habana, Cuba.
23. Lodos, J. and P.G. Font. Hacia una estrategia de cogeneración con biomasa en la industria cubana de la caña de azúcar. in 1ra. Conferencia y Exposición Mundial sobre Biomasa para la Energía y la Industria. 2000. Sevilla, España.
24. Fernández Castaño, N. (2010) Plantas de Biomasa. Renovetec, 81.
25. Curbelo, A.J., Oscar; Suárez,Yoel. CONTRIBUCIÓN POTENCIAL DE LA BIOMASA COMO COMBUSTIBLE A LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN CUBA. 2011 [cited 2012; Número 7:[
26. Berndes, G., M. Hoogwijk, and R. van den Broek, The contribution of biomass in the future global energy supply: a review of 17 studies. Biomass and Bioenergy, 2003: p. 25.
27. Balat, M., E. Kirtay, and H. Balat, Main routes for the thermo-conversion of biomass into fuels and chemicals. Part 1: Pyrolysis systems. Energy Conversion and Management, 2009. 50(12): p. 3147-3157.
28. Goyal, H.B., D. Seal, and R.C. Saxena, Bio-fuels from thermochemical conversion of renewable resources: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2008. 12(2): p. 504-517.
29. Balat, M., et al., Main routes for the thermo-conversion of biomass into fuels and chemicals. Part 2: Gasification systems. Energy Conversion and Management, 2009. 50(12): p. 11.
30. Bridgwater, A.V., Biomass for energy. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2006. 86(12): p. 1755-1768.
31. Grupo Interdisciplinario de Tecnología Rural Apropiada (GIRA), A.C., El uso de biomasa como fuente de energía en los hogares, efectos en el ambiente y la salud y posibles soluciones. 25 de noviembre del 2003: p. 16.
32. FAO (1996) Reunión regional sobre generación de electricidad a partir de biomasa Depósito de documentos de la FAO.
33. de Azara, F., Evaluación del potencial de biomasa residual en los ecosistemas forestales y los medios agrícolas en la provincia de Huesca. 2006: p. 6-14.
34. Pontt, C., Potencial de Biomasa en Chile. 2008: p. 15.
35. Torres Martínez, J., La biomasa y la energética sustentable. 2006, Taller Nacional Cubasolar, Cubaenergía y Sindicato Provincial de la Ciencia: Santa Clara.
36. Saulino, F. (2011) Implicaciones del desarrollo de los biocombustibles para la gestión y el aprovechamiento del agua.
Autor:
M.Sc. Lizet Rodríguez- Machín1,
Diubel Humberto Bretón-Glean2,
Dr. Raúl A. Pérez- Bermúdez1,
Dr. Luis E. Arteaga-Pérez3
1Centro de Estudios Energéticos y Tecnologías Ambientales (CEETA), Facultad Ingeniería Mecánica, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas.
2Graduado Ingeniero Mecánico, Facultad Ingeniería Mecánica, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas.
3 Facultad Química-Farmacia. Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas.
UNIVERSIDAD CENTRAL "MARTA ABREU" DE LAS VILLAS
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
CENTRO DE ESTUDIOS ENERGÉTICOS Y TECNOLOGÍAS AMBIENTALES (CEETA)
Santa Clara
2012
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