Energía de la biomasa

La biomasa, definida como la materia orgánica renovable de origen vegetal, animal o procedente de la transformación natural o artificial de la misma, es la materia prima para la producción de bioenergía en sus diferentes formas: energía eléctrica, energía térmica y biocombustibles.

La bioenergía ofrece la posibilidad de un abastecimiento energético con recursos naturales autóctonos, reduciendo la dependencia de combustibles fósiles importados. Es además, una alternativa para el manejo de residuos y facilita el desarrollo económico local.

La base del recurso de biomasa proviene de las actividades forestal y agrícola, y suele clasificarse como recurso primario cuando su origen es la cosecha directa de bosques y plantaciones agrícolas; como recurso secundario, cuando se trata de residuos de las industrias forestales y agrícolas; y como terciario, cuando su origen son residuos de madera urbanos derivados de la construcción, demoliciones, embalajes y otros residuos domiciliarios.

La biomasa debe ser recolectada, almacenada, transportada y pre-tratada. Por ello, un aspecto clave para el aprovechamiento de bioenergía es la disponibilidad y localización del recurso.

Existen cuatro tipos de procesos que permiten obtener combustibles, ya sea en estado sólido, líquido o gaseoso:

1. Los procesos termoquímicos, que se basan en la descomposición térmica de la biomasa, en ausencia o carencia de oxígeno, a través de procesos como la combustión, pirólisis o gasificación. Como resultado se obtienen productos tales como vapor de agua, syngas y bio-oil.

2. Los procesos mecánicos, que consisten en la transformación física de la biomasa, con el objeto de producir combustibles homogéneos y de mayor densidad como los pellets.

3. Los procesos químicos, que involucran reacciones químicas como la esterificación de ácidos grasos, que permite la transformación de grasas o aceites (animal y vegetal) en un combustible líquido conocido como biodiésel.

4. Los procesos biológicos, que consisten en la degradación de biomasa por la acción de microorganismos o de enzimas. Como resultado se puede obtener biogás, bioetanol u otros compuestos resultantes de la acción de bacterias o levaduras.

En la actualidad existen tecnologías comerciales ampliamente probadas, como la combustión directa o la digestión anaeróbica y otro número importante en etapas de investigación y desarrollo que permitirán mejorar la eficiencia o aprovechar otras fuentes de biomasa.

Biomasa en el mundo

La bioenergía es la fuente de energía renovable más versátil, puesto que es capaz de proveer energía térmica, electricidad y combustibles. Los países con mayor capacidad eléctrica instalada con fuentes provenientes de la bioenergía, a diciembre de 2013, fueron Estados Unidos, Alemania, China, Brasil e India (Fuente: REN 21, 2014).

Biomasa en Chile

De biomasa a electricidad: En Chile la generación de electricidad a partir de biomasa sólida se concentra principalmente en los residuos y subproductos forestales para sistemas de cogeneración, los que cubren en gran medida sus requerimientos térmicos y eléctricos, además de permitir vender sus excedentes de energía eléctrica al sistema eléctrico del país. Esta fuente tiene una capacidad instalada de aproximadamente 425 MW, con un 93% proveniente de biomasa y un 7% del biogás. La generación de electricidad a partir de bioenergía corresponde al 2,3% de la matriz SIC-SING (CNE, 2014).En Chile existen buenas condiciones para seguir impulsando el desarrollo de la biomasa, debido a la disponibilidad de recursos forestales a partir del manejo sustentable de bosque nativo y las plantaciones forestales, especialmente desde la Región del Bío Bío hacia el sur. También, en los últimos años se ha incorporado el uso de residuos agrícolas como paja de trigo y avena.

De biomasa a calefacción: En nuestro país la principal fuente de calor por biomasa es la que se obtiene a través de residuos o subproductos forestales (leña), que es especialmente utilizada por el sector residencial para calefacción y cocina. Esto se debe a que la leña es muy accesible por su precio y disponibilidad. La leña/biomasa contribuye con un 27,8% a la matriz energética primaria del país, cuya aplicación predominante es para calefacción y cocina residencial (67%), y proviene principalmente de bosque nativo. El 33% restante se utiliza como combustible industrial para generación térmica, eléctrica y co-generación. No obstante, el amplio uso de leña húmeda y calefactores ineficientes, provocan importantes problemas de contaminación y de salud en las personas, llevando a que numerosas ciudades hayan sido decretadas como zonas saturadas.

Participación de la biomasa en los sistemas interconectados

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Fuente: Ministerio de Energía

SIC: Sistema Interconectado Central
SING: Sistema Interconectado del Norte Grande