Biocombustibles

Se denomina así, a los productos concretos resultantes del tratamiento de las diferentes fuentes de biomasa que pueden ser utilizados en sustitución de los combustibles fósiles. Según su estado de agregación se pueden distinguir los siguientes:

1. Biocombustibles sólidos: los primeros que hay que mencionar por su simplicidad, son los de tipo primario, se trata de materias lignocelulósicas como los restos de poda de vid, olivo y frutales, la leña, las cortezas, la paja, las cáscaras de frutos secos, huesos de aceituna y otros frutos…

Aunque, si bien una parte considerable de los biocombustibles sólidos se consumen directamente (por ejemplo la leña en las chimeneas), los modernos usos energéticos de los mismos requieren de un acondicionamiento específico para su empleo (debido a las especificaciones técnicas de las calderas empleadas para climatización y ACS). Las formas más utilizadas son:

a. Astillas: resultan de un tratamiento físico poco específico de la biomasa que consiste básicamente en triturar la materia leñosa para adecuarla a los requerimientos de los equipos de combustión en los que van a ser quemadas. Cuando se necesita un combustible más fino que las astillas se recurre a la molienda, una operación indispensable para alimentar quemadores más específicos (por ejemplo dotados de inyectores).

b. Briquetas: se trata de cilindros (de 50 a 130 mm de diámetro y de 5 a 30 mm de longitud) de alta densidad (de 1000 a 1300 Kg/m3) que se fabrican utilizando prensas, en las que la biomasa se somete a altas presiones y calor, produciéndose en el interior procesos termoquímicos que generan productos adherentes que favorecen la cohesión lateral. También se pueden añadir adherentes artificiales para facilitar la cohesión del material y disminuir la presión de prensado. Es una forma habitual de tratar el serrín procedente de carpinterías, serrerías, etc.

c. Pelets: son cilindros de menor tamaño que los anteriores (de 7 a 20 mm de diámetro y de 25 a 60 mm de longitud), que se producen usando prensas de granulación, análogas a las utilizadas para la fabricación de piensos compuestos. La compactación se logra de forma natural o a través de la adición de elementos químicos que no contengan elementos contaminantes en la combustión. La materia prima, al igual que en el caso de las briquetas, debe tener una granulometría y humedad reducidas. Es un producto de fácil manipulación que puede aprovecharse para automatizar instalaciones de pequeño o mediano tamaño.

d. Carbón vegetal: que como ya se ha dicho se obtiene como resultado de la pirólisis, proceso que genera además breas o “aceites de pirólisis” que podrían ser destinados a fines energéticos en sustitución de ciertos combustibles líquidos.

2. Biocombustibles gaseosos: como ya se ha visto pueden originarse a partir de un proceso microbiológico o bien de un proceso termoquímico, y a continuación se enumeran los tipos principales:

a. Gas de gasógeno: al exponer a la biomasa a temperaturas elevadas (de 800 a 1500º C) se producen gases de bajo poder calorífico (de 1000 a 1200 kcal/m3) compuestos por CO2, CO, H2, CH4, y N2, entre otros y en proporciones variables. Estos gases se usan principalmente para producir calor o energía eléctrica, aunque para este propósito es primordial la obtención de gases limpios.

b. Biogás: de la digestión anaerobia de la biomasa resulta el “biogás”, en una relación de 300 l/kg de materia seca y con un valor calórico de unos 5500 kcal/m3. La composición de biogás es variable, pero está formado fundamentalmente por CH4 (55-65%) y CO2 (35-45%) y, en menos proporción, por N2 (0-3%), H2 (0-1%), O2 (0-1%) y H2S (trazas). Se utiliza principalmente para producir electricidad, mediante motores estáticos de combustión interna de gran potencia (entre varios centenares de kW a unos pocos MW).

3. Biocombustibles líquidos: se conoce con este nombre, al conjunto de productos y subproductos en estado líquido y de origen biológico, que pueden ser utilizados en sustitución de los tradicionales derivados del petróleo (gasolina, gasóleo, queroseno…) o como aditivos de éstos para su uso en motores. En Europa se les conoce también como biocarburantes, y adquieren especial importancia en el sector del transporte ya que suponen actualmente una de las alternativas más fiables frente al empleo de combustibles fósiles, y en este sentido se está invirtiendo bastante en I+D a nivel mundial.

Al igual que el resto de la biomasa empleada para fines energéticos, son neutros respecto a las emisiones de CO2 y al no emitir además ciertos gases contaminantes, evitan efectos perjudiciales sobre el medio ambiente especialmente en áreas urbanas con problemas de movilidad.

Los biocombustibles se obtienen de la transformación de ciertas materias primas específicas producidas en la agricultura (si está específicamente dedicada a este fin se trataría de los ya mencionados cultivos energéticos) y el hecho de que sus características físico-químicas sean similares a las de los combustibles convencionales derivados del petróleo, permite que puedan ser utilizados para alimentar tanto motores de explosión, de encendido por chispa (ciclo Otto), como de combustión interna por compresión (ciclo Diésel).

Actualmente se distinguen dos grupos de biocarburantes procedentes asimismo de dos tipos de cultivos energéticos, y son:

a. Bioetanol: se utiliza principalmente como sustitutivo de las gasolinas, para reemplazarlas total o parcialmente, o en lugar de ciertos aditivos que se utilizan en los motores de explosión para aumentar el número de octanos. Los cultivos de los que se extrae son los azucarados (caña de azúcar, remolacha…), amiláceos (cereales) y lignocelulósicos (aún en desarrollo), así, por medio de procesos de fermentación se obtiene este alcohol etílico de origen vegetal (bioetanol).

Una ventaja fundamental de este biocarburante, frente a los combustibles fósiles, es que se trata de un producto soluble en agua y mucho más degradable que los hidrocarburos. Además, por cada litro de gasolina sustituido se evita la emisión a la atmósfera de 1,85 kg de CO2, de los que 1,79 corresponden a la combustión directa del carburante y el resto a los procesos de extracción, transporte y refino, y salvo por los óxidos de nitrógeno (que aumentan en un 5%) las emisiones del resto de gases contaminantes disminuyen en comparación con los generados por el uso de la gasolina.


b. Biodiesel: se produce por medio de la transesterificación de aceites vegetales y se usa principalmente como sustituto del gasóleo de automoción. Los cultivos que dan lugar al aceite empleado en la generación de este producto son aquellos de tipo oleaginoso como el de girasol, soja, colza, cacahuete o palma, pero también se obtiene del reciclado de aceites usados en alimentación, incluso a partir de algas oleaginosas y algunas grasas animales.

La inmensa mayoría del carbono que se emite en la combustión (a excepción del procedente del metanol) ha sido anteriormente retirado de la atmósfera por el cultivo del que se obtiene, por lo que el balance de emisiones de CO2 es prácticamente neutro. Además, valorando que la utilización de biodiesel en lugar de gasóleo conlleva evitar la emisión a la atmósfera del CO2 procedente del gasóleo sustituido, se puede considerar que por cada litro de gasóleo reemplazado se evita la emisión de 2,38 Kg de CO2, de los que 2,3 kg corresponden a la combustión directa del carburante y el resto a los procesos de extracción, transporte y refino. Excepto los óxidos de nitrógeno, que pueden llegar a incrementarse hasta en un 1,2%, para una mezcla al 20% de biodiesel, el resto de gases contaminantes y de efecto invernadero disminuye. Incluso el biodiesel es 100% biodegradable, su toxicidad es inferior a la de la sal común de mesa y en menos de 21 días desaparece del suelo toda traza del mismo.

Actualmente el biocombustible líquido más utilizado en Europa es el biodiésel, y en muchos países existe una amplia red de estaciones de servicio independientes que suministran biodiesel. Por otro lado, el uso directo del etanol puro como combustible solo tiene lugar a gran escala en Brasil, aunque (junto con otros biocombustibles líquidos) se producen en Europa y EEUU principalmente como componente de mezclas y aditivos de las gasolinas, sin que el consumidor sepa que está utilizándolo. 

¿Te gustó? Pues comparte ;-)
Este sitio usa cookies para personalizar el contenido y los anuncios, ofrecer funciones de redes sociales y analizar el tráfico. Ninguna cookie será instalada a menos que se desplace exprésamente más de 600px. Leer nuestra Política de Privacidad y Política de Cookies. Las acepto | No quiero aprender cursos gratis. Sácame