“From Waste to Business”: uso de la biomasa en España (I)


“From Waste to Busines”

un artículo de Kristian Teteroo

traducido por Jose Vicente Esteve

1 | INTRODUCCION

Los biocombustibles están ganando cada vez más atención pública y científica, impulsada por factores tales como fuertes subidas de precios del petróleo, la necesidad de una mayor seguridad energética y la preocupación por las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes del uso de combustibles fósiles.

La biomasa es hoy en día un tema importante en las agendas de los departamentos de las empresas, productores y asociaciones de la energía, porque es una fuente de energía renovable que tiene un enorme potencial en muchas regiones del mundo. En relación a este sector, científicos medioambientales critican los impactos que la biomasa puede tener sobre el medio ambiente. El objetivo del informe es aclarar qué es la biomasa dando una visión general de la situación actual en España.

Especialmente dentro de la crisis económica de España en la actualidad, el país está en constante búsqueda de alternativas para disminuir los costes de los métodos comunes de producción de energía. Los últimos informes del sector de la biomasa europea prometen el desarrollo de muchos nuevos puestos de trabajo en el sector forestal y la madera en muchos países, especialmente en las zonas rurales donde muchas personas desempleadas están buscando posibilidades de trabajo.

Para el año 2020, el departamento de energías renovables de la Unión Europea se ha fijado el objetivo del 20% de la producción de energía renovable en la producción total de energía en la Unión Europea. Para lograr este objetivo España tiene que aumentar su parte de energía renovable por lo menos 10%.

1.1 Que respuestas estamos buscando?

Pregunta principal

¿Cuál podría ser el futuro uso de la biomasa en el sector energético en España?

Sub-preguntas

¿Cuál es la situación actual del sector energético en España?

¿Cuál es el uso actual de la biomasa en el sector energético de España?

¿Cuál es el uso actual de la biomasa sólida en España?

¿Cuál es la capacidad máxima de la biomasa sólida para la producción de energía en España?

¿Cuál es la capacidad máxima para todos los tipos de biomasa como combustible energético para España?

2 | LA BIOMASA

2.1 Introducción a la biomasa

El término biomasa abarca una amplia gama de biocombustibles, incluyendo la biomasa sólida, los combustibles líquidos y diferentes tipos de biogás. Se separa en dos partes: la parte sólida y seca que produce energía por combustión (astillas y pellets) y la parte húmeda que produce energía a través de la gasificación de las plantas de vegetales y residuos.

Este informe se centra en la parte sólida de la biomasa.

2.2 Clasificación de la biomasa

Muchos términos se utilizan para clasificar la biomasa. Para evitar malos entendidos, he usado la definición utilizada en la Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 23 de Abril de 2009 relativa al fomento del uso de la energía procedente de fuentes renovables, donde se define la biomasa como “la fracción biodegradable de los productos, desechos y residuos de origen biológico procedentes de actividades agrarias (incluidas las sustancias de origen vegetal y de origen animal), de la silvicultura y de las industrias conexas, incluidas la pesca y la acuicultura, así como la fracción biodegradable de los residuos industriales y municipales”

2.3 Tipos de biomasa

Hay muchos tipos de biomasa que están siendo utilizados como fuentes de energía, pero nos centraremos en la biomasa sólida. Estos tipos de biomasa sólida se puede producir con las máquinas que Europa-Parts vende. Esta es la empresa donde llevé a cabo la investigación. Los productos que pueden ser fabricados con estas máquinas son astillas de madera y pellets.

Muchos productores de biomasa hacen astillas de madera, además de producir también compost como un subproducto en sus instalaciones.

2.4 Descripción de los biocombustibles

Astillas de madera

Las astillas de madera se producen a partir de madera reciclada. Hay 2 principales fuentes de astillas de madera:

– Madera no tratada o madera verde: residuos forestales, residuos verdes, materiales de jardinería, residuos agrícolas…

– Madera tratada químicamente: los residuos industriales de madera, traviesas de ferrocarril, madera de construcción…

Es conveniente siempre reducir el volumen de la madera mediante maquinaria de reciclaje. Esto se hace por varias razones:

1. Para obtener un mayor volumen en el transporte de la madera

2. Para facilitar su posterior procesamiento

3. Para evitar las plagas ambientales. En muchas regiones no se le permite tener grandes cantidades de residuos agrícolas o forestales en un solo lugar concentrado.

Astillas de madera de madera sin tratar
En muchos casos, los residuos forestales y residuos agrícolas se trituran para formar astillas de madera. Casi todas las partes de un árbol pueden ser utilizadas para la producción de astillas, aunque parte como las ramas tienen desventajas por la gran cantidad de hojas, las cuales tienen bajo contenido en energía en comparación con otros productos de la madera. Las raíces y los troncos también son usados, aunque el alto contenido de tierra y el tamaño de los troncos dificulta la producción de astillas de buena calidad.
Astillas de madera de la madera tratada químicamente:
La madera tratada químicamente, o madera industrial,en muchos casos es un problema ambiental. Hay enormes cantidades de madera industrial en todo el mundo (muebles, palets, …).  Su transformación en astillas de madera es una ventaja porque se le da un valor añadido al residuo. El problema es que la madera tratada químicamente no es posible su uso como biocombustible en generalPor su transformación en astillas de madera, que puede ser utilizado de nuevo. El problema de la madera tratada químicamente es que no es posible utilizarlo para biocombustible en general. En algunos casos, la maderaindustrial se utiliza como fuente de combustible en las plantas de valorización energética, donde las instalaciones pueden filtrar los humos de la combustión.
En otros casos, la madera tratada químicamente puede ser utilizado para reciclaje. Las astillas de madera pequeñas pueden ser usadas de nuevo para hacer planchas de madera MDF (Medium Density Fibeboard), madera parecida al aglomerado pero con la diferencia de que pueden ser mecanizadas.
 Pellets
Los pellets están hechas de serrín comprimido, que es producido por la industria maderera .Los pellets se producen mediante la compresión del material de madera que ha pasado primero a través de un molino de martillos, para proporcionar una mezcla uniforme. Esta  se alimenta a una prensa donde se exprime a través de un troquel, que tiene agujeros del tamaño requerido (normalmente 6 mm de diámetro, a veces 8 mm o mayor). La alta presión de la prensa hace que la temperatura de la madera aumente en gran medida, y la lignina (constituyente intercelular incrustante o cementante de las células fibrosas de los vegetales) ayuda ligeramente para formar una cola natural que mantiene el serrín unido al enfriarse.
La principal ventaja de los pellets es el alto  contenido en madera. Con la producción de pellets, es posible hacer gránulos que tienen menos de 10% de contenido de agua. Esto genera una mejor combustión en las estufas, donde los pellets son quemados.
Si lo comparamos con la combustión de la leña normal, ésta tiene una mayor cantidad de humedad, por lo que la combustión se hace incompleta, produciendo monoxido de carbono que llega a la atmósfera. En los pellets, la combustión es completa debido a que tienen una energía calorífica significativamente mayor en comparación con troncos y astillas de madera para producir la misma cantidad de energía.
Además, los pellets ocupan mucho menos tamaño que los troncos tradicionales, otra ventaja en zonas de espacio reducido.
Para la producción de pellets de madera en la actualidad hay una serie de normas de calidad para evitar todos los tipos diferentes de pellets de madera y evitar los  que contienen sustancias peligrosas para la salud y el medio ambiente. En Europa el estándar para gránulos de madera  es creado por la norma DIN.
En general, los principales temas que incluyen esta norma son:
– Los gránulos tienen típicamente un diámetro de 6 a 8 mm y una longitud de 10 a 30 mm.
– El contenido de agua es 80-10%
– Los valores caloríficos aproximadamente 5 kWh / kg
– Se excluye la adición de ligantes químicos en la producción de pellets
Compost
El compost es otro producto importante a partir de biomasa. La diferencia que tiene con las astillas y pellets de madera es que no se utiliza para la producción de energía.
El compost puede ser producido a partir de muchas fuentes diferentes de la biomasa, como por ejemplo las partes de plantas de residuos como hojas o residuos agrícolas.
El primer paso para hacer compost es el triturado de la madera y residuos de plantas con máquinas especializadas. Esto se hace para reducir el volumen de todos los materiales, y para formar astillas de madera finas. La segunda es un cribado o separación, por el que todos los materiales sólidos de más de 8 mm de diámetro, se utilizan para astillas de madera.
El resto del material fino se separa y utiliza para transformarse en compost. Todas los productos que formarán el compost (residuos de cultivos, agrícolas, restos de suelos, hojas pequeñas, …)  se depositarán en un lugar, para poner en marcha el proceso de fermentación. El material se varias veces con máquinas volteadoras, durante los dos meses, para oxigenar el compost. Esto se realiza en el fin de crear las condiciones perfectas para el proceso de fermentación. Durante el proceso de fermentación, el calor en el compost puede alcanzar hasta 60 ºC. A veces es necesario para enfriar la temperatura con pulverización de agua, para crear una temperatura constante y evitar incendios.
Finalmente, después de dos meses se realiza el primer cribado, para filtrar las piezas grandes que aún no han fermentado correctamente y no pueden formar parte del compost. Las partes que no se convierten en abono se puede mezclar con otros residuos vegetales frescos incluyéndolos en posteriores procesos de compostaje.
Esta ha sido la primera parte de este artículo. En posteriores, hablaremos de los procesos de biomasa, maquinaria utilizada, una vision del sector forestal en España y más apartados. Esperamos os guste!!

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