Tipos de biomasa y combustibles de biomasa

• ¿Qué es la biomasa?
• Tipos de biomasa
• Los diferentes tipos de biomasa por su origen
• Tipos de combustibles de biomasa
• ¿Qué tipos de calderas de biomasa existen?

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

La biomasa es un combustible de origen orgánico, procedente de residuos de distinto tipo. La variedad es muy grande debido a los diferentes tipos de biomasa primaria que encontramos. Esto es debido a que cualquier resto orgánico, por el mero hecho de contener carbono, es susceptible de generar energía. Aunque en la mayoría de casos debemos proceder a realizarle alguna transformación para poder usarla.

Si observamos la definición de biomasa que se ofrece en el documento oficial del Parlamento Europeo y del Consejo, sobre el fomento del uso de la energía procedente de energías renovables, comprobamos que encontramos biomasa en muchos sitios y procesos a nuestro alrededor.

La definición cita así: “Biomasa es la parte biodegradable de los productos, residuos y desechos 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, incluidos los residuos industriales y municipales de origen biológico.”

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La biomasa puede ser de diferentes tipos, como ya indica la definición que se ha establecido de forma oficial para toda Europa. Sin embargo, podemos hacer diferentes tipos de clasificación, en función del criterio que consideremos más importante, o simplemente para establecer diferentes aspectos que nos interese.

Así, los dos tipos de clasificaciones que más información nos puede aportar son, separando los tipos de biomasa por la material origen y, un segundo método es por el combustible de biomasa que se genera en la transformación y preparación de los materiales originales.

En ocasiones nos interesa realizar una clarificación por el tipo de materia origen o lo que algunos expertos denominan biomasa primaria. Así, encontramos biomasa vegetal o animal, biomasa natural o residual, de excedentes agrícolas o residuos industriales, biomasa seca o húmeda y, por supuesto, los cultivos agrícolas dedicados exclusivamente a la producción de biomasa.

En cuanto a la biomasa ya preparada para que la podamos usar, también encontramos de muchos tipos diferentes. Que se generen tipos de combustibles de biomasa con distinto acabado, formato o tamaño, tiene dos posibles explicaciones.

Por un lado, dependiendo de la materia origen, la transformación de esta para poder ser utilizada nos lleva a un formato específico. Otro motivo, es el tipo de caldera de biomasa o proceso industrial que empleará cada tipo, nos marca como debe ser el combustible de biomasa que se debe preparar.

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Dependiendo del origen de la biomasa o materia primera podemos clasificarla de dos modos diferentes. Por un lado, estableciéndolas como biomasa primaria y secundaria. Otra clasificación es en función de su origen, es decir, por el sitio o la forma en que se originan.

Biomasa natural

Como su nombre indica, la biomasa natural es la que se forma en la naturaleza, o mejor dicho, en ecosistemas naturales. Estos pueden ser terrestres o marinos y así, tendremos restos vegetales con origen en las plantas y árboles o de las algas. Algo importante en este tipo de biomasa es que para su generación no interviene la mano del hombre.

Biomasa residual

Este tipo de biomasa también refleja en su nombre su origen, ya que son restos de alguna actividad realizada por el hombre. Estas actividades pueden ser agrarias o ganaderas, el resultado de procesos industriales donde ha intervenido biomasa natural o similares, como las industrias de la madera o agroalimentarias.

En sus inicios, este tipo de biomasa no se utilizaba y quedaba como un residuo del que no se sabía qué hacer y que en algunos casos suponía un problema. En la actualidad, estos restos son el inicio de otra cadena de valor, generando algún tipo de combustible de biomasa.

La biomasa formada por excedentes agrícolas es toda aquella resulta de la actividad de cosecha y limpieza de campos para producir alimentos, tanto para los humanos como forraje para los animales. Dentro de este grupo se encuentran las plantas de cereales, los restos de podas o desbroce de campos en su preparación para la siembra.

Cultivos energéticos

Esta biomasa se produce expresamente para su conversión en energía, transformando la materia orgánica recogida en otro tipo de biomasa. Se distinguen diferentes tipos de cultivos destinados a este fin, entre ellas hay especies herbáceas y especies leñosas de corta rotación.

Dentro de las especies herbáceas se engloban plantas como las carinata, la colza, el cardo, la caña común, el sorgo de fibra, la chumbera, la pataca o el miscanto.

El conjunto de las especies leñosas de corta duración se caracteriza por su rápido crecimiento. Los ciclos reproductivos de estos cultivos son relativamente cortos, además necesitan pocos requerimientos hídricos y cuidados durante su crecimiento. Este conjunto de cultivos se puede separar en varios subgrupos en función de la cantidad de agua que necesitan: cultivos de secano, cultivos de climas húmedos y cultivos en humedales y de regadío.

Fuente de la imagen: ©energiaextremadura

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Toda la biomasa que se genera en la naturaleza o en actividades humanas es susceptible de poder usarse de una forma u otra. Algunas de ellas tienen una aplicación directa para la calefacción mediante el uso de las correspondientes calderas o estufas. Sin embargo, hay otros tipos de biomasa que necesitan una transformación biológica o industrial para poder consumirse.

A continuación, enumeramos los diferentes tipos de biomasa que se genera para su utilización en diferentes actividades:

La leña es, podríamos decir, la única biomasa que se utiliza directamente sin necesidad de transformación. El único requisito que debe cumplir es estar cortada a un tamaño adecuado para caber en la caldera en la que se emplee. Existen muchos tipos diferentes de leña, debido a la gran variedad de árboles, ya que la madera de cada árbol de diferente a la de otras especies.

Este tipo de biomasa suele ser muy económica, sobre todo en zonas rurales donde se genera. Sin embargo, tiene un gran inconveniente, genera grandes cantidades de ceniza. Ello provoca que se necesite un gran mantenimiento o limpieza de la caldera o estufa y con una gran frecuencia.

Las astillas son pequeños trozos de madera derivados de varios procesos, entre ellos el astillado o troceado de restos inservibles de troncos. Tienen una eficiencia menor que los pellets y generan más residuos en forma de ceniza. Ya que podríamos decir son leña troceada.

En el mercado se dispone también de calderas para astillas, debido a que este residuo de diferentes procesos industriales de la madera podía ser útil. Además, se han diseñado este tipo de calderas o estufas con el fin de no encarecer la biomasa que utilizan, puesto que no debe ser transformada en pellets u briquetas, lo que la encarecería.

Los pellets son un combustible de biomasa, elaborado a partir de serrines y restos de madera triturados, desecados y comprimidos. Se transforman hasta quedar como pequeños cilindros de unos 3 cm de largo por medio de diámetro.

La madera tiene como uno de sus componentes naturales a la lignina. Esta se comporta como un pegamento cuando se comprime el serrín y otros restos triturados de la madera para formar los pellets, ayudando a que se mantenga su forma cilíndrica.

Los pellets tienen un alto poder calorífico, gracias a ello ofrece un rendimiento energético muy elevado. Las estufas y calderas de pellets se han diseñado y mejorado constantemente para ofrecer un gran confort, convirtiéndose en uno de los sistemas de calefacción más empleados en muchas viviendas.

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

Las briquetas son un tipo de biomasa similar a los pellets, puesto que también se componen de madera y son cilíndricos. Sin embargo, su tamaño es mucho mayor al de los pellets. Al igual que estos, disponen de un alto poder calorífico y la generación de cenizas no es tan alta como en la leña.

La utilización de los huesos de aceituna se ha fomentado al poder disponer de gran cantidad en un único lugar, ya que es un desecho de la industria alimentaria. Tanto para la elaboración de aceite de oliva, como del procesado de aceitunas como aperitivo, puesto que muchas de ellas se deshuesan.

Empezó a ser utilizada en las mismas industrias donde se producía, como combustible para las calderas que generan agua caliente y vapor necesarios en los mismos procesos de dichas fábricas. Sin embargo, también se han diseñado calderas de hueso de aceituna doméstica. No obstante, este tipo de biomasa tiene un gran hándicap, en su estacionalidad y su dependencia de la cosecha de cada año.

La disponibilidad de gran diversidad de cultivos de frutos secos en nuestro país,, que generan gran cantidad de residuos, se ha aprovechado para dar salida a estos como combustible de biomasa. Sin embargo, también tiene el problema de su disponibilidad estacional y dependiente del tamaño de la cosecha de cada año.

Por ello se han diseñado calderas multi-biomasa, que son capaces de consumir pellets, astillas o cascaras de frutos secos indistintamente, o con unas pequeñas adaptaciones.

La parte de basura formada por restos orgánicos, como pieles de frutas y verduras, los huesos y semillas, restos de carne o pescado, tiene un potencial energético relativo. Sin embargo, tienen gran utilidad como sustrato para la formación de compost y fertilización de suelos. Además, se puede utilizar en procesos de digestión anaerobia, es decir, con ausencia de oxígeno, para la generación de biogás.

El biogás es un gas combustible generado por la digestión de diferentes tipos de biomasa primaria. Es, por lo tanto, una biomasa elaborada, cuyo principal componente es el metano. El dióxido de carbono también está en gran proporción y otros gases en menores proporciones. El metano es el que le confiere su carácter combustible y, por ende, su valor energético.

Los biocombustibles o biocarburantes son una mezcla de sustancias orgánicas líquidas, generadas a partir de diferentes tipos de biomasa. Este tipo de combustible de biomasa se emplea en motores de combustión interna, principalmente vehículos turismos y camiones. Aunque se empieza a aplicar a la aviación y otros sectores.

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Para la utilización de los diferentes tipos de materia orgánica como combustible de biomasa en calderas o estufas, se han diseñado diversos modelos de estas. Cada tipo de biomasa tiene unas características, y propiedades físicas.

Por ejemplo, podemos disponer de biomasa sólida, como los pellets, astillas o hueso de aceituna. Por otro lado, tenemos biomasa líquida, que son los biocombustibles y por último, los biogases.

El biogás se podría utilizar en las tradicionales calderas de gas natural o propano, con ciertas modificaciones. Por su parte, el biodiésel u otros biocombustibles se suele usar para la automoción o aviación, no obstante, también disponemos de calderas de biodiésel.

El orujillo y los pellets de purines se consumen principalmente en procesos industriales. Aun así, también son susceptibles de su uso como calefacción de biomasa doméstica. Por ejemplo, los pellets de purines son muy similares y con características parecidas a los de leña, por lo que se pueden emplear en las mismas calderas.

El orujillo necesita de un tipo de caldera especial, que también encontramos en el mercado y podemos solicitar a un instalador asociado a Hogarsense. Por supuesto, tenemos a nuestra disposición las tradicionales calderas de pellets, de leña o astillas. Son modelos más comunes y se instalan desde hace muchos años, sobre todo las calderas de pellets.

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