Generación de biomasa: qué es y cómo funciona
La generación de biomasa es capaz de producir energía eléctrica y energía térmica a partir de la biomasa. Descubre qué es, cómo funciona y cuáles son sus ventajas
Con el término generación combinada nos referimos a la producción combinada de energía eléctrica y energía térmica, garantizando un rendimiento energético mejor que las dos producciones por separado.
Tradicionalmente, de hecho:
- la energía eléctrica se produce en las centrales termoeléctricas, que dispersan en el ambiente energía térmica a baja temperatura;
- la energía térmica se produce con instalaciones de calefacción como las calderas que convierten la energía del combustible en energía térmica.
En una planta de cogeneración, dicha producción se desarrolla de manera combinada a partir de una única fuente de energía primaria, que puede ser un combustible como gas natural, GLP, gasóleo, o biomasa.
En este artículo intentaremos comprender todas las características de la generación de biomasa, los beneficios que aporta y sobre todo cómo evaluar si puede ser la elección más adecuada para tu propiedad.
Índice
¿Qué es y cómo funciona un generador de biomasa?
Un generador de biomasa es una máquina que produce energía eléctrica y térmica alimentada por materia orgánica, es decir, la llamada biomasa.
La biomasa se define como «la parte biodegradable de los residuos de productos agrícolas (que incluyen sustancias animales y vegetales) y de la silvicultura y de las industrias relacionadas, así como la parte biodegradable de los residuos industriales y urbanos».
A partir de la energía producida por motores alimentados con desechos agrícolas, forestales, astillas de madera según diferentes procesos, una planta de cogeneración en comparación con las tradicionales, logra reutilizar el calor disipado, recuperándolo y produciendo así energía térmica.
El proceso de cogeneración se origina a partir de un combustible, en este caso la biomasa, que alimenta una turbina, que produce energía mecánica.
La energía mecánica producida genera:
- energía eléctrica, gracias a la conversión de la energía mecánica por parte de un generador;
- calor residual, que se recupera gracias a un intercambiador de calor. El calor recuperado se puede utilizar para calefacción o producción de ACS.
Sobre el mismo principio se basan los microgeneradores de biomasa, muy extendidos en los últimos años en viviendas y espacios públicos como oficinas, hoteles, restaurantes, centros deportivos, porque, al garantizar también un suministro de energía eléctrica independiente, se configura como una alternativa eficaz al sistema de calefacción normal.
De esta manera se obtiene una producción de energía térmica directamente en el lugar, garantizando ahorro energético y económico.
¿Cómo se utiliza la biomasa para una planta de cogeneración?
En una planta de cogeneración, la biomasa puede ser utilizada en su forma bruta. Si se introduce directamente en el quemador la biomasa secada, prensada y triturada. Puede ser procesada para producir biogás o aceite vegetal.
La biomasa sólida en estado bruto se prefiere generalmente solo cuando está directamente disponible en el lugar. En estado bruto, la biomasa se caracteriza por tener un bajo contenido energético por cantidad de volumen. Esto se debe a que presenta una composición compleja y contiene humedad, lo que resultaría en costos y problemas de transporte. Mucho mayores que otras soluciones.
Por lo tanto, generalmente en un cogenerador se prefiere utilizar la biomasa solo después de un proceso químico-físico que convierta su vector energético: mediante un proceso de digestión o fermentación se puede obtener biogás, una mezcla compuesta principalmente por metano y CO2. El biogás puede, a su vez, ser purificado para obtener el biometano, compuesto por aproximadamente el 95% de metano, adquiriendo un rendimiento mayor que el biogás y comparable al gas natural.
Además, a través de un proceso de prensado y extracción química de algunas biomasas oleosas. Se puede obtener aceite vegetal, que también se puede utilizar como combustible.
¿Cuáles son los principales tipos de cogeneradores de biomasa?
Hemos visto que un cogenerador de biomasa puede ser alimentado con biomasa sólida, aceite vegetal, biogás o biometano.
Ahora analicemos juntos cuáles son los principales cogeneradores de biomasa y cuáles son sus características. En general, podemos encontrar:
- cogenerador con turbina de gas: en esta planta, el biogás o biometano se utiliza para alimentar una turbina de gas que actúa como motor principal. El movimiento rotativo se transmite a un generador eléctrico para la producción de energía eléctrica. Mientras que los gases de escape se dirigen hacia un intercambiador para la producción de energía térmica;
- cogenerador con turbina de vapor: pueden ser de contrapresión, si el calor se recupera del vapor liberado por la turbina, o de desviación, si el calor se obtiene del vapor extraído en una etapa intermedia de la turbina;
- motor a combustión interna (ciclo Diesel o ciclo a cuatro tiempos): el calor proviene principalmente de los gases de escape y del líquido de enfriamiento del cuerpo del motor;
- plantas de ciclo combinado turbina de gas/turbina de vapor.
Las turbinas de vapor y las plantas de ciclo combinado turbina de gas/turbina de vapor se utilizan principalmente para aplicaciones industriales de alta potencia. Mientras que los motores de combustión interna y las turbinas de gas se utilizan tanto en plantas de gran potencia como en sistemas de mini y micro-cogeneración.
Ventajas y desventajas de un cogenerador de biomasa
Un cogenerador de biomasa permite aprovechar los recursos presentes en el territorio que siempre están disponibles y accesibles. Al utilizar materiales de desecho se evita la producción excesiva de residuos.
Además, garantiza un menor consumo de energía primaria. Reduciendo las emisiones y los costos de transporte de la energía, que se producirá en el mismo lugar de uso.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que los tratamientos previos. Para reducir la humedad intrínseca de la biomasa o los procesos químico-físicos para convertirla en biogás son bastante costosos. Requiriendo también una cierta cantidad de energía para llevarlos a cabo.
Por lo tanto, siempre es necesario evaluar previamente la viabilidad técnica y económica, así como lograr un ahorro energético adecuado a largo plazo.
