Curiosidades y preguntas más frecuentes

El carbón vegetal no sólo ha tenido usos energéticos desde los inicios de la humanidad, los primeros dibujos del hombre se realizaron con este material entre otros. Los egipcios no sólo lo utilizaron en sus grabados sino que también le dieron usos medicinales. Actualmente este material es utilizado en la fabricación de los filtros de carbón activo cuyas aplicaciones abarcan un gran grupo de actividades industriales. Tres mil años antes del nacimiento de Cristo ya se utilizaba carbón vegetal para la fundición del cobre y más tarde del hierro (sobre el año 700 a.C.).

A finales del siglo XVIII y principios del XIX, Philippe Lebon registró una patente para el uso del gas de madera o carbón de madera para alumbrado o calefacción. Este desarrollo propició posteriormente la aparición del gas de hulla, o gas ciudad, cuyos costes de producción eran inferiores. En 1829 en la localidad de Valsaín se puso en marcha un sistema de aserrío con rueda hidráulica que accionaba 13 sierras. Este sistema cesó su actividad en 1833, retomándose en 1894 cuado el Patrimonio Real construye un aserradero accionado a vapor. 

El vapor se generaba mediante dos calderas alimentadas con residuos de la actividad de aserrío, desde las cortezas hasta los residuos de aserrado. Una máquina de vapor, de origen belga, basada en la patente norteamericana de G. H. Corliss, con un gran volante de inercia de 4,9 metros de diámetro, hacía funcionar las sierras a través de una correa transmisora y poleas. En España al finalizar la Guerra Civil las dificultades de abastecimiento de petróleo dieron lugar al uso del gasógeno. Este sistema permite obtener gas a partir de biocombustibles sólidos, como la madera, y con él alimentar el motor de los automóviles. Para ello, fue necesaria la adaptación de los vehículos que debían transportar estos biocombustibles sólidos en remolques. 

 

Fuente: Biomasa como sistema de calefacción doméstico

Muchas de estas aplicaciones terminaron abandonándose por falta de rendimiento o por los menores costes de otros combustibles convencionales alternativos. Pero las circunstancias han cambiado en la actualidad. La subida de precios de los combustibles convencionales, las necesidades de autosuficiencia energética y sobre todo los objetivos medioambientales de nuestra sociedad hacen patente la necesidad de volver a utilizar nuestros productos energéticos naturales. También ha cambiado el estado tecnológico de la biomasa, esto hace que su uso tenga un alto rendimiento.

Por tanto con un umbral de rentabilidad económica que en muchos casos supera a las alternativas convencionales (especialmente en aplicaciones térmicas). Por todo ello, es bueno concluir intentando despejar las dudas en torno a tan heterogénea energía. Podemos recordar las leñas, pero también las calderas de biomasa de muchas industrias forestales, o aplicaciones más ambiciosas como las antiguas calderas de biomasa del aserradero de Valsaín, que generaban un movimiento rotativo para accionar las sierras.

Fuente: Energía de la biomasa

Futuro de la biomasa

La creación de empresas de logística que lleven a cabo la recogida de la biomasa y los pretratamientos que la habiliten como biocombustible, y que la distribuyan de manera adecuada y rentable, aparece como el gran reto en este apartado. Mejoras en la mecanización de la recogida, programas de ayudas a la adquisición de maquinaria o la formalización de contratos tipo para la compra de biomasa son algunas de las medidas más relevantes contempladas en el PER. En el sector doméstico, el progresivo reciclado del gremio de los carboneros en distribuidores de biomasa puede contribuir a mejorar su suministro y abaratar los costes.

En el apartado de los residuos forestales resulta de gran utilidad que se desarrolle una de las disposiciones de la Ley 43/2003 de Montes, que favorecería el aprovechamiento de cantidades concretas, evaluadas y localizadas de esa biomasa y disponer de los sistemas de explotación y logística adecuados para su uso energético. La creación de un grupo de trabajo con las Comunidades Autónomas para elaborar una estrategia para el desarrollo del uso energético de la biomasa forestal es otro de los aspectos fundamentales de este apartado de la Ley de Montes.

El Plan Nacional de Investigación Científica (2004-2007) cita textualmente a los cultivos energéticos y los biocombustibles sólidos como áreas de atención prioritaria. En este marco general, dos organismos vinculados al Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) son un referente en España de las investigaciones encaminadas a mejorar rentabilidad y rendimiento de las especies productoras de biomasa en cultivos energéticos, así como la obtención de biocombustibles a partir de residuos agroforestales. 

 

Fuente: Biomasa natural

El Departamento de Energía de la Biomasa del Centro Nacional de Energías Renovables (CENER), con sede en Sarriguren (Navarra), abarca toda la cadena del aprovechamiento energético de la biomasa incluyendo la viabilidad de cultivos energéticos para la producción de biocombustibles. En la zona conocida como Altos de Lubia, en la provincia de Soria, se encuentra el Centro para el Desarrollo de las Energías Renovables (CEDER) que también desarrolla iniciativas de relieve en el campo de la innovación tecnológica. 

El CEDER cuenta con varias líneas de I+D incluyendo los aspectos más relevantes del ciclo de la biomasa como combustible para la producción de energía térmica y eléctrica. Aparte de estudios concretos sobre el recurso, como la posible introducción en el mercado de pelets producidos a partir de biomasa no convencional, el CEDER también desarrolla proyectos en el área de la co-combustión. Además de estos centros de investigación, en España existe un importante elenco de centros de I+D, universidades y grupos de investigación que están realizando una importante labor, siendo pioneros en varios campos de aplicación de las tecnologías de aprovechamiento de la biomasa desde su producción hasta su uso final.

Fuente: Energía de la biomasa

Avances tecnológicos

Además de los avances en el campo de la producción y manipulación de la biomasa, el establecimiento de estándares de calidad y la caracterización de los biocombustibles como tales, es necesaria la optimización en los procesos de transformación de la biomasa a energía. En este sentido el PER señala que las principales líneas de investigación deben dirigirse hacia la mejora de los sistemas de manipulación y alimentación de la biomasa en planta, el diseño de equipos más eficientes para uso doméstico y el desarrollo de tecnologías de lecho fluido y gasificación para producción de energía eléctrica eficientes y competitivas. A corto plazo el desarrollo tecnológico más importante es la aplicación de la tecnología de co-combustión de biomasa y carbón en centrales térmicas convencionales.

El Plan de Energías Renovables confía en esta tecnología para que contribuya con 722 MW al logro del incremento total de 1.695 MW hasta 2010. Además de la co-combustión y de otras tecnologías como la gasificación, el sector empresarial también avanza en la fabricación de pequeñas plantas móviles formadas por módulos de 1 a 6 MW que permiten ubicarlas en el punto de producción, lo que las convierte en idóneas para pequeños y medianos productores de biomasa y para una producción local que favorezca el desarrollo de la zona.

Para poder alcanzar los valores establecidos para la biomasa en el PER, se analizaron las barreras que impiden su desarrollo. Estas barreras pueden dividirse en dos grupos: las relacionadas con la fase de producción y las relacionadas con la fase de transformación. De todas ellas cabe destacar algunas, como la inexistencia de un mercado desarrollado de logística de biomasa; la falta de disponibilidad de biomasa en cantidades, calidades y precios adecuados; la falta de normativas y la competencia con otros combustibles más desarrollados.

 

Fuente: Biomasa eléctrica y biogás

Cada barrera fue asociada a una medida, de forma que pudieran solventarse los impedimentos que hasta este momento no habían permitido un desarrollo adecuado de la biomasa. La consolidación de la Comisión Interministerial para el Aprovechamiento Energético de la Biomasa, creada en febrero de 2004, aparece como la primera medida de carácter general con el objetivo de evaluar anualmente todos los aspectos relacionados con el avance o retroceso del sector. 

Otras medidas a destacar son las mejoras y ayudas para la mecanización de la recogida de la biomasa, el desarrollo normativo y reglamentario de instalaciones de biomasa térmica doméstica, la modificación de la Ley 54/1997 y del RD 436/2004 a fin de dar una retribución adecuada a la producción eléctrica 106 Energía de la biomasa con biomasa y la promoción de la tecnología de co-combustión con biomasa en las centrales térmicas de carbón. 

Ventajas de la co-combustión frente a una central sólo de biomasa: Menor inversión por unidad de potencia instalada. Se utiliza gran parte de la infraestructura existente de la central. Generación de energía eléctrica con un rendimiento superior. En una planta de biomasa se obtienen rendimientos en el entorno del 23% mientras que en las centrales de co-combustión los rendimientos se sitúan en el 30%. Mayor flexibilidad en la operación, ya que una central de co-combustión se adapta fácilmente a la disponibilidad de biomasa en cada momento gracias a que puede seguir operando con combustible convencional en mayor proporción o de forma exclusiva.

Fuente: Energía de la biomasa

Plan de Energías Renovables

En una línea similar se inscribe el actual Plan de Energías Renovables (PER) 2005-2010, que aporta la herramienta idónea para que la biomasa alcance en España los niveles de desarrollo necesarios, en especial acorde con los recursos forestales y agrícolas disponibles. Para ello, es necesario que se lleven a cabo las medidas propuestas en este texto y en el Plan Europeo de Acción de la Biomasa. Dentro del PER la aportación de la biomasa es una de las bases para lograr el cumplimiento de los objetivos de aportación de energía primaria en el año 2010. 

Sobre un objetivo total de 10.481 ktep/año de producción de energía primaria renovable, la contribución de la biomasa en el PER se establece en 5.040 ktep/año, casi la mitad, a lo que debe añadirse la participación del biogás (188 ktep/año) y los biocarburantes (1.972 ktep/año). Dicho de otra forma, la participación de las energías renovables no relacionadas con aprovechamiento de fuentes de origen orgánico (eólica, hidráulica, minihidráulica y energía solar) suma un total de 3.281 ktep/año, valor inferior a la aportación exclusiva con biomasa. Esto nos puede dar una visión de la importancia que tendrá en un futuro próximo el uso de estos recursos renovables.

Para poder alcanzar los valores establecidos para la biomasa en el PER, se analizaron las barreras que impiden su desarrollo. Estas barreras pueden dividirse en dos grupos: las relacionadas con la fase de producción y las relacionadas con la fase de transformación. De todas ellas cabe destacar algunas, como la inexistencia de un mercado desarrollado de logística de biomasa; la falta de disponibilidad de biomasa en cantidades, calidades y precios adecuados; la falta de normativas y la competencia con otros combustibles más desarrollados.

 

Fuente: Consumo final en 2020

Cada barrera fue asociada a una medida, de forma que pudieran solventarse los impedimentos que hasta este momento no habían permitido un desarrollo adecuado de la biomasa. La consolidación de la Comisión Interministerial para el Aprovechamiento Energético de la Biomasa, creada en febrero de 2004, aparece como la primera medida de carácter general con el objetivo de evaluar anualmente todos los aspectos relacionados con el avance o retroceso del sector. Otras medidas a destacar son las mejoras y ayudas para la mecanización de la recogida de la biomasa, el desarrollo normativo y reglamentario de instalaciones de biomasa térmica doméstica.

La modificación de la Ley 54/1997 y del RD 436/2004 a fin de dar una retribución adecuada a la producción eléctrica 106 Energía de la biomasa con biomasa y la promoción de la tecnología de co-combustión con biomasa en las centrales térmicas de carbón. Todo ello ayudará a lograr los objetivos del PER para biomasa que, además de la ya comentada aportación energética, supondrán la realización de inversiones por un valor superior a los 2.700 M€ y una reducción de emisiones de más de 9 millones de toneladas de CO2 al año.

Fuente: Energía de la biomasa

Plan de Acción de la Biomasa

El Libro Blanco de la Unión Europea de 1997, por el que se establece una estrategia y un Plan de Acción comunitario en el campo de las energías renovables, es el marco de referencia para el resto de planes sectoriales y nacionales de los países miembros. Una vez fijado como objetivo a alcanzar en 2010, una cuota renovable del 12% en la producción de energía, se plantearon metas para cada fuente de energía renovable. Si se mantiene el ritmo de crecimiento actual, las 69.000 ktep procedentes de biomasa previstas para 2010 quedarán muy lejos de las 100.000 ktep establecidas por el Libro Blanco. 

El Plan Europeo de Acción de la Biomasa intenta corregir esta tendencia y basa sus objetivos en garantizar un abastecimiento adecuado actuando en todos los sectores afectados, no sólo en el energético, sino también en la agricultura, la generación de residuos, la selvicultura, la industria, el desarrollo rural y el medio ambiente en general. El 28 de febrero de 2006 finalizó el plazo dado a los Estados 5 Futuro de la biomasa 103 Miembros para enviar sus contribuciones al debate sobre el Plan que aprobó la Comisión en diciembre de 2005.

Desde esta fecha dos han sido los documentos fundamentales que estructuran el proceso de debate. En primer lugar el documento 7446/06, que sintetiza en unas pocas páginas las contribuciones remitidas por 22 de los 25 Estados Miembros (Letonia, Malta y Luxemburgo no enviaron sus informes nacionales), y en segundo lugar el documento 7824/06, que es el primer borrador de conclusiones del Consejo sobre el Plan. Así, y teniendo en cuenta que el documento 7446/06 fue aceptado de forma general en el Grupo de Trabajo de Energía, el primer borrador de conclusiones del Consejo es poco más que un resumen de aquel, sin que presente diferencias importantes respecto al anexo de medidas recogidas por la versión del Plan de Acción de diciembre.

 

Fuente: Plan de Acción de Biomasa 

La Comisión refleja una serie de puntos en este Plan que pretenden trabajar en una propuesta legislativa para fomentar el uso de energías renovables, incluyendo la biomasa, en calefacción y refrigeración. Examinar la posibilidad de enmendar la directiva de edificios para incrementar los incentivos al uso de energía renovable, estudiar cómo mejorar los resultados de las calderas de biomasa domésticas y reducir la contaminación, con el objetivo de establecer requisitos en el marco de la directiva de eco-diseño. Animar a los propietarios de redes de calefacción centralizadas para que las modernicen y empleen como combustible biomasa y animar a los Estados Miembros que aplican un IVA reducido al gas y la electricidad para que apliquen la misma reducción a los sistemas de redes de calefacción centralizada. 

Además de estas prácticas, la Comisión pretende estudiar el desarrollo del esquema de cultivos energéticos y financiar una campaña para informar a los agricultores y propietarios forestales sobre las propiedades de los cultivos energéticos y las oportunidades que ofrecen. Por otro lado, la Comisión ha presentado un Plan de Acción Forestal en el que el uso energético del material forestal tiene una parte importante.

Fuente: Energía de la biomasa

Centrales eléctricas con biomasa

Además de las aplicaciones de cogeneración en industrias productoras de residuos existe la posibilidad de generar energía eléctrica en plantas dedicadas específicamente a este fin. Estas plantas se localizan en zonas con un alto potencial de generación de biomasa ya que su demanda suele ser muy superior a las instalaciones presentadas anteriormente, sin contar las existentes en las grandes industrias del papel y la celulosa.

Las instalaciones de esta planta de generación eléctrica se ubican en el Polígono Industrial de Allariz. El Concello de Allariz está situado en el suroeste de la provincia de Orense, en la carretera que une la capital y la localidad de Xinzo de Limia. Con una población de algo más de 5.000 habitantes, basa buena parte de su economía en la explotación de cerca de 1.400 ha de superficie forestal. El mes de abril de 1998 marcó el punto de partida para un ambicioso proyecto madurado durante varios años en el Concello de Allariz: la construcción de una central térmica alimentada con biomasa forestal. Un proyecto innovador con el objetivo de impulsar la economía y la creación de empleo en el municipio a través de la mejora de la gestión forestal y la calidad ambiental.

Teniendo en cuenta estas premisas establecidas, el Concello de Allariz se planteó la construcción de una central térmica de pequeña potencia que permitiese rentabilizar las operaciones de limpieza de los montes y valorizar los residuos procedentes de las industrias forestales de la zona. Con ese fin impulsó la constitución de la sociedad Allarluz, S.A., con organismos institucionales y empresas del sector energético. Entre ellas, el IDAE participó en esta sociedad con un 8,5%.

 

Fuente: Central de biomasa en Estados Unidos

Los elementos básicos de la central térmica de Allariz son un sistema de tratamiento y almacenamiento del combustible, una caldera de vapor, un grupo turbogenerador de vapor para la producción de energía eléctrica y un condensador con torre de refrigeración. La disposición física de estos elementos consta de dos cuerpos diferenciados; en el primero se sitúan el condensador, el turbogrupo y los transformadores, y en el segundo todo lo correspondiente a tratamiento del combustible, caldera y equipos asociados.

Los combustibles a emplear en la planta son residuos de origen forestal y, sobre todo, subproductos de industrias forestales, principalmente cortezas. Por lo que respecta al control de la contaminación producida en la planta, ésta incorpora un sistema de tratamiento de aguas y un depurador de humos multiciclón diseñado para la separación de partículas.

Fuente: Energía de la biomasa

Calefacción con biomasa en edificios públicos

Al igual que en las comunidades de vecinos, la calefacción y el agua caliente sanitaria de edificios para usos no residenciales puede ser una buena opción. De hecho muchas de las actividades ejemplarizantes para los ayuntamientos y otros organismos oficiales pasan por la incorporación de las energías renovables en sus edificios. Por otro lado, la demanda de soluciones medioambientales de nuestra sociedad ha motivado el uso de las energías renovables en el sector de la hostelería, siendo uno de los principales reclamos en hoteles y casas rurales. A continuación pueden verse varios ejemplos de estas actuaciones.

Durante los años 1999 y 2000, el Ayuntamiento de Quesada decidió apostar por el uso de energías renovables dentro del municipio, mediante el uso de recursos autóctonos. La aplicación se realizó para el suministro de calefacción y agua caliente sanitaria en dos colegios públicos, uno de ellos con tres centros de estudios de 400 m2 cada uno y una instalación común que alberga despachos y el comedor de alumnos. Se instalaron tres calderas de la marca VULCANO SADECA, S.A. con quemadores de JOAQUÍN PALACÍN, S.L. (una de 296 kW de potencia para el comedor y dos de 174 kW que suministran energía en el resto de los edificios). 

Estas instalaciones son independientes con silos subterrá- neos para 5.000 kg de biomasa. Las instalaciones, controladas por un sistema de sondas, tienen calderas automatizadas por medio de termostatos de contacto. La logística de suministro del combustible se ha optimizado, disminuyendo las necesidades de espacio para almacenamiento. Este proyecto permite el uso de los residuos agroindustriales de la zona (orujillo y hueso de aceituna), con un coste de materia prima inferior al uso de combustibles convencionales. Asimismo, se reduce la contaminación que se generaría si se hubiera optado por la otra opción existente, el uso de gasóleo.

Fuente: Caldera de biomasa

Instalación de biomasa para calefacción en un colegio público con tres zonas diferenciadas: un gimnasio de unos 40 m2 , con calefacción por suelo radiante, una zona de aulas de unos 80 m2 , con radiadores y un salón de actos de unos 150 m2 , con suelo radiante. La demanda en cada una de esas zonas depende de la ocupación, por lo que se ha utilizado un sistema que permite independizar horarios y temperaturas.

El ayuntamiento de Sant Antoni de Vilamajor decidió en el año 2004 realizar una instalación ejemplarizante para la concienciación ambiental dentro del municipio. El pabellón deportivo municipal que se utiliza a lo largo de todo el día, todos los días de la semana, fue la dependencia municipal elegida. Por ello, en el año 2005 comenzó a operar una instalación de biomasa y energía solar térmica que presta el servicio de calefacción a las zonas deportivas y a los vestuarios (con una superficie de 800 m2 ), así como el agua caliente sanitaria necesaria para las duchas del citado polideportivo.

Fuente: Energía de la biomasa