Energía biomasa: qué es, cómo se obtiene, tipos y ventajas

La energía biomasa es una forma de energía renovable que se obtiene a partir de la materia orgánica no fosilizada. Esta materia puede ser de origen vegetal o animal y es utilizada para generar calor, electricidad o combustibles. Este tipo de energía es una de las más antiguas, siendo utilizada por el ser humano desde la prehistoria. Un ejemplo de esto es el uso de la madera como combustible natural a partir del descubrimiento del fuego.

La biomasa incluye materiales como madera, residuos agrícolas, desechos forestales y otros productos biológicos. Tras un proceso químico, físico o microbiológico de esta materia prima, se obtiene un producto final que puede utilizarse directamente en procesos de combustión. Estos recursos secundarios se conocen como biocombustibles, y conviene diferenciarlos de la biomasa original.

Debido a la variabilidad y tasa de regeneración de la biomasa se la considera una fuente de energía renovable. Al aprovechar esta materia orgánica, se puede reducir la dependencia de los combustibles fósiles y contribuir a la disminución de emisiones de gases de efecto invernadero.

La obtención de energía biomasa implica varios procesos.

Combustión directa de la biomasa

Uno de los métodos más comunes es la combustión directa, donde la biomasa se quema para generar calor. Este calor puede ser utilizado directamente para calefacción o para generar vapor, el cual a su vez puede accionar turbinas para producir electricidad.

Por ejemplo, se utilizan pellets y subproductos de la industria forestal para alimentar las calderas. El vapor a alta presión producto de la combustión de la madera se canaliza hacia las turbinas. El movimiento mecánico convierte la energía cinética transmitida a través de generadores eléctricos en energía eléctrica gracias al electromagnetismo, para transmitirla a red eléctrica convencional.

Gasificación

Otra forma de obtener energía de la biomasa es mediante procesos termoquímicos, como la gasificación y la pirólisis. La gasificación convierte la biomasa en gas sintético, que puede ser utilizado como combustible. Se puede conseguir este efecto al obtener el syngas, una mezcla de gases formada por monóxido de carbono, metano e hidrógeno, a través de la combustión de biomasa con oxígeno controlado, y que puede utilizarse después de eliminar las impurezas y los contaminantes.

Pirólisis

Por su parte, la pirólisis descompone la materia orgánica en ausencia de oxígeno, produciendo líquidos orgánicos complejos, syngas y biochar. En los tres casos de procesos termoquímicos, las sustancias producidas pueden refinarse y utilizarse. Por ejemplo, el biochar, una especie carbón vegetal, se utiliza para mejorar la calidad del suelo gracias a su capacidad de retener el carbono.

Digestión anaeróbica

Asimismo, existen métodos bioquímicos, como la digestión anaeróbica y la fermentación. La digestión anaeróbica descompone la materia orgánica en un ambiente sin oxígeno, generando biogás, compuesto principalmente de metano y dióxido de carbono.

Fermentación

La fermentación convierte los azúcares presentes en la biomasa en etanol, que puede ser usado como biocombustible.

Es importante recordar que para explotar la biomasa de manera sostenible no se debe exceder el tiempo de regeneración de la materia orgánica utilizada. En el caso de los bosques de crecimiento rápido, como los álamos, eucaliptos y acacias, la tasa de extracción de la madera debe estar por debajo de los 5-15 años que el bosque tarda en regenerarse. Por tanto, conviene construir una estrategia sólida de explotación para garantizar la viabilidad del proyecto.

Las clasificaciones de la biomasa pueden arrojar diferentes términos según el criterio utilizado. Desde el punto de vista de la generación de la biomasa podemos señalar:

• Biomasa natural: es la materia orgánica no fosilizada que se produce con independencia a las actividades humanas. Un ejemplo de ello sería el estiércol o la madera de los bosques.
• Biomasa agrícola: es aquella vinculada a las actividades agrícolas, como la obtención de papel o la extracción de aceite de orujo. Los excedentes de las cosechas también entrarían en este campo.
• Biomasa de cultivo: son cultivos energéticos creados exclusivamente para la creación de energía biomasa. Es decir, en lugar de producir alimentos, el objetivo es la creación de reabastecer este recurso renovable.

Si usamos como criterio de clasificación el estado de la materia que obtenemos en los procesos industriales para transformar la biomasa en biocombustibles podemos obtener otros tipos de biomasa:

• Biomasa sólida: incluye materiales como la madera, residuos agrícolas (paja, cáscaras), y residuos forestales. Es comúnmente utilizada en la combustión directa y en procesos de gasificación y pirólisis.
• Biomasa líquida: comprende biocombustibles líquidos como el bioetanol y el biodiésel, producidos a partir de cultivos como el maíz, la caña de azúcar, y oleaginosas.
• Biomasa gaseosa: principalmente biogás, generado a través de la digestión anaeróbica de residuos orgánicos, como los desechos alimentarios y estiércol.

Entre las virtudes que ofrece la utilización de la energía biomasa podemos incluir las siguientes:

• Renovabilidad: la biomasa es una fuente de energía renovable, siempre que se gestione de manera sostenible. Los cultivos y residuos orgánicos se regeneran continuamente, a diferencia de los combustibles fósiles que son finitos.
• Reducción de emisiones: al utilizar biomasa en lugar de combustibles fósiles, se puede reducir la emisión de gases de efecto invernadero, ya que el dióxido de carbono liberado durante la combustión de biomasa es parcialmente compensado por el CO2 absorbido durante el crecimiento de las plantas.
• Aprovechamiento de residuos: la biomasa permite la valorización de residuos agrícolas, forestales y urbanos, reduciendo la cantidad de desechos que terminan en vertederos.
• Desarrollo rural: la producción de biomasa puede generar empleo y desarrollo económico en áreas rurales, incentivando la agricultura y la gestión forestal sostenible.

A pesar de sus beneficios, la energía biomasa también presenta algunas desventajas a tener en cuenta para tratar de paliar sus consecuencias negativas:

• Competencia por el uso de la tierra: el cultivo de plantas energéticas puede competir con la producción de alimentos, afectando la disponibilidad de tierras agrícolas.
• Impacto ambiental: la explotación intensiva de biomasa puede llevar a la deforestación, la pérdida de biodiversidad y la degradación del suelo si no se gestionan adecuadamente los recursos naturales.
• Emisiones contaminantes: aunque menor que los combustibles fósiles, la combustión de biomasa puede liberar contaminantes como partículas y óxidos de nitrógeno, afectando la calidad del aire.
• Costes de producción: la recolección, el transporte y el procesamiento de biomasa puede ser costoso, lo que a veces limita su competitividad frente a otras fuentes de energía.

Tras aprender todo esto acerca de qué es la energía biomasa, cómo se obtiene, sus tipos, ventajas y desventajas, te animamos a aprender más sobre las Energías renovables y no renovables: qué son, tipos, diferencias, ventajas y desventajas.

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