¿Qué es la Biomasa y cómo funciona?

• Definición de biomasa
• Tipos de biomasa y biocombustibles
• ¿Cómo funciona la biomasa?
• Ventajas de la biomasa
• El mercado del pellet
• Calderas de biomasa
• Estufas de biomasa
• Una opción económica
• Conclusiones

Definición de la biomasa

La biomasa, en el contexto energético, según la Asociación de Empresas de Energías Renovables (APPA), es aquello que puede considerarse como la materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía. Estos recursos biomásicos pueden agruparse de forma general en agrícolas y forestales. También se considera biomasa la materia orgánica de las aguas residuales y los lodos de depuradora, así como la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos y otros residuos derivados de las industrias.

Es una apuesta, por lo tanto, sostenible que tiene su sitio en ese futuro ‘verde’ energético europeo que ya muchos sitúan decididamente en el presente. ¿Por qué es una buena alternativa? Se obtiene un combustible renovable, neutro en cuanto a emisiones de CO2 y competitivo en precio con los combustibles fósiles que se importan del extranjero. También juega un papel fundamental en la mejora de la gestión de los montes y en el desarrollo socio-económico de las áreas rurales españolas.

La biomasa, por otra parte, no tiene nada de nuevo. Fue el principal combustible para el ser humano hasta la llegada de los combustibles fósiles. Se utilizaba para cocinar, para calentar, hacer cerámica, etc. Hoy en día, debido a su carácter renovable y a la crisis energética, está volviendo a recuperar protagonismo.

Tiene aplicación en múltiples sectores, tanto en la industria como en el sector doméstico y el terciario, ya que aporta notables ventajas energéticas, económicas y de cuidado del entorno que hacen de ella una de las principales fuentes energéticas renovables en estos ámbitos. Es muy importante para todos los casos, dimensionar bien la potencia que necesita nuestra estufa de pellets.

Tipos de biomasa y biocombustibles

La biomasa puede ser de origen natural, residual o producida. La biomasa natural se produce en la naturaleza sin intervención humana. La residual proviene de los restos que generan diversas actividades de las personas, mientas que la biomasa producida hace referencia a cultivos energéticos o excedentes agrícolas.

Los principales combustibles obtenidos a partir de la biomasa son leñas, astillas, pellets, huesos de aceituna y cáscaras de frutos.

Leña de madera

La leña de madera cortada y troceada, lista para utilizarse en los aparatos domésticos de combustión, como estufas o chimeneas, es el producto menos elaborado de los cinco, y tradicionalmente se han empleado en viviendas unifamiliares.

Uno de sus habituales es en calderas. La leña debe introducirse manualmente, normalmente varias veces al día, por lo tanto, los sistemas de calefacción de leña son semiautomáticos, con la ventaja de que esta biomasa es muy económica. Existen calderas que funcionan exclusivamente con leña, y otras que funcionan con leña y astillas o pélets y que tienen un mayor campo de aplicación.

Su uso es poco frecuente y prácticamente exclusivo para calderas pequeñas y de un grado de automatización medio, ya que hay que introducir leña o briquetas varias veces al día (los días de mayor consumo).

Astillas

Son trozos pequeños de entre 5 y 100 mm de longitud cuya calidad depende fundamentalmente de la materia prima de la que proceden, su recogida y de la tecnología de astillado. Según provengan de primera y segunda transformación de la madera o maderas forestales muy limpias o de tratamientos silvícolas, agrícolas y forestales tienen diferentes características y por tanto su calidad varía.

Las astillas muy húmedas (> 40%), los trozos de madera grandes en las astillas, así como algunos tipos de residuos agrícolas son poco recomendables en la mayoría de las calderas para edificios y viviendas.

Normalmente tienen un elevado poder calorífico, pero se debe tener precaución con la calidad de la biomasa que va a adquirirse, evitando biomasas con residuos no deseados. Tienen una buena relación calidad-precio.

Pellets

Los pellets son el producto más elaborado. Son pequeños cilindros hechos con serrín, astillas u otros residuos comprimidos que pueden utilizarse como combustibles en estufas y calderas.

Muchas instalaciones con calderas de biomasa utilizan como combustible el pellet, un residuo renovable para obtener energía destinada a calefacción, agua caliente e incluso en sistemas de refrigeración.

Su almacenaje es seguro, no tóxico y además permite la automatización de su fabricación (prensado), transporte y uso en calderas con un silo automático.

Dentro de sus ventajas está el elevado poder calorífico, el bajo contenido en cenizas que produce su quema reduce las necesidades de operación y mantenimiento. Su mayor inconveniente es que su precio es más elevado respecto a otros biocombustibles.

Huesos de aceituna

Los proveedores suelen reducir su grado de humedad mediante procesos de secado con el objetivo de aumentar su poder calorífico inferior.

Los más habituales son la cáscara de almendra y el hueso de aceituna. Normalmente son combustibles económicos y de buena calidad. El hueso de aceituna es recomendable que esté limpio de pieles o pellejo, para reducir las labores de mantenimiento y mejorar la operación.

¿Cómo funciona la biomasa para conseguir energía aprovechable?

Hay dos métodos principales para convertir la biomasa en energía aprovechable: Termoquímico y químico.

El primero es calor para generar energía a través de la combustión, pirólisis, gasificación y co-combustión.

Para lo segundo se utilizan diferentes microorganismos que degradan las moléculas en procesos como la fermentación alcohólica y metánica. De esta forma, a partir de materia orgánica se generan biocombustibles secundarios con distintas aplicaciones.

La biomasa gana terreno y lo hace, entre otras cosas, porque se puede emplear como fuente alternativa de energía limpia. A ello hay que sumar otros aspectos como la subida del precio del petróleo, el crecimiento de la producción agrícola, el cambio climático, el aumento de la preparación técnica y el conocimiento científico en la investigación de renovables y aterrizar en un escenario económico propicio para la explotación de plantas de biomasa.

En ambos sistemas debe existir una salida de humos en cubierta, y es muy importante informarse al respecto sobre la viabilidad de dicha salida para nuestro caso.

Ventajas de la biomasa

• Convierte residuos en recursos. Gracias a la biomasa, el sector agrícola y otras industrias pueden reciclar sus excedentes. Además, el propio residuo producido por la biomasa, como las cenizas, puede reutilizarse como abono.
• Que sea una fuente de energía no contaminante y respetuosa con el medio ambiente tiene su peso.  A pesar de que para su aprovechamiento energético sea necesario realizar una combustión, las plantas al ser quemadas expulsarán la misma cantidad de CO2 que absorbieron durante su ciclo de vida, por lo que no supondrá un aumento de este gas para la atmósfera.
• Limpieza forestal. Si se apuesta por la biomasa se invierte en limpieza forestal.
• Asequible. También es una realidad que con ella se obtiene el mismo resultado que con otras energías a un precio mucho más económico. Cuesta hasta cuatro veces menos que otros combustibles como el petróleo o el carbón.

El mercado del pellet, en alza

El mercado del pellet tiene todavía un amplio margen de crecimiento en España. La producción se ha triplicado desde 2012 respondiendo al progresivo incremento de la demanda generada por el aumento en las instalaciones de calderas y estufas de biomasa.

La optimización del proceso de obtención de la materia prima es uno de los grandes retos para la fabricación del pellet. El bajo aprovechamiento de los recursos naturales de biomasa provoca una excesiva acumulación de madera en el monte, lo que fomenta el riesgo de incendios.

Lograr un mayor apoyo de la Administración mediante la implantación de incentivos fiscales y la aplicación de políticas forestales que fomenten la limpieza y el aprovechamiento de nuestros montes son algunas de las medidas a mejorar.

España es una potencia en biomasa pero con mucha zona montañosa de difícil acceso.

¿Qué tipos de calderas de biomasa existen?

Las calderas de biomasa son equipos que aprovechan el calor de la combustión para calentar el agua, que se utiliza como intermediario para distribuir el calor. Algunas calderas permiten quemar más de un tipo de combustible, mientras que otras deben trabajar con uno en concreto. Un ejemplo sería el caso de las calderas de pellet. Si son calderas de policombustible éstas requieren de una mayor capacidad de almacenamiento ya que son de mayor tamaño y potencia. Generalmente son las que se usan de manera industrial.

Las calderas de pellets se alimentan de combustibles uniformes tipo fluido específicamente diseñados para ellas. Se absorben por medio de succión o tornillo sin fin.  Son las más comunes para potencias medias y para generar calefacción y agua caliente sanitaria mediante acumulador a viviendas de hasta 500 m2.

Las calderas de astillas suelen ser de potencias mayores y el número de fabricantes más reducido. En el caso de calderas de grandes potencias (> 500 kW), el diseño se suele realizar ex profeso para el combustible concreto que se vaya a utilizar. En cualquier caso, el funcionamiento de la caldera está totalmente automatizado.

Hay calderas para combustibles secos, que son diseños con baja inercia térmica y preparadas para soportar una llama relativamente intensa.

También para combustibles húmedos. En este caso la parrilla donde se aloja la biomasa tiene alta inercia térmica. El diseño debe permitir el secado suficiente del combustible en la caldera para que la gasificación y oxidación sea completa y no se produzca humo negro.

Las estufas de biomasa

Si bien existen calderas de biomasa, que distribuyen el calor mediante un proceso que calienta agua que después sirve para calefacción o para acs, también está el concepto de la estufa de biomasa. Las estufas están más dirigidas a calentar una estancia en concreto, ya que el calor funciona directamente mediante radiación y salida forzada de aire, sin utilizar ningún elemento intermediario como el agua. También existen estufas canalizables, que son capaces de distribuir el calor por más de una habitación.

Una opción barata

El gasto, por ejemplo, si se usa en calefacción, depende del precio de los pellets. Es una herramienta más barata que la que utilizan los demás combustibles aunque, como todo, está sometido a las fluctuaciones del mercado.

También depende, de manera residual, del precio de la electricidad, pues las calderas y estufas de biomasa están muy automatizadas.

No hay que olvidar que, aunque el funcionamiento de una caldera o una estufa de pellets es muy básico en sí, se utiliza tecnología de alto nivel, con capacidad para hacer una quema muy eficiente del material y de generar el mínimo de cenizas posible. El proceso es totalmente seguro y además está prácticamente automatizado.

El usuario tiene que tomar parte en el proceso ya que deberá mantener cargado el depósito de pellets (puede ser muy grande), limpiar el cajetín de cenizas, hacerse con suficientes sacos de pellets durante la temporada y hacer que un técnico haga una revisión cuando toque.

Conclusiones

La Biomasa tiene muchas aplicaciones, pero es un sector que debe hacerse más visible. Es una de las razones por las que nació la asociación AVEBIOM. Dicho ente se constituyó en el año 2004 con el fin de promover el desarrollo del sector de la Bioenergía en España. Es la unión de los actores principales del sector de la bioenergía que cubren toda la cadena de valor de la biomasa.