EL ESTADO DEL ARTE DE LAS TECNOLOGÍAS Y TIPOS DE APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA
Introducción
La biomasa se ha convertido en una de las fuentes renovables más relevantes para producir energía, principalmente porque es un recurso abundante, renovable y capaz de disminuir nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Entre las distintas formas de aprovecharla, las plantas de combustión de biomasa destacan como la tecnología más desarrollada y utilizada en la actualidad. Estas plantas aprovechan residuos forestales, agrícolas, industriales o incluso cultivos energéticos para transformarlos en calor, vapor y electricidad de una manera eficiente y respetuosa con el ambiente. Gracias a este proceso, materiales que antes se consideraban desechos pueden convertirse en una fuente útil de energía, favoreciendo un modelo más sostenible y responsable con los recursos naturales.
Desarrollo
Las plantas de combustión de biomasa se encargan de convertir materiales orgánicos como restos agrícolas, astillas de madera o pellets en energía útil. Todo comienza con la recepción y preparación del combustible, donde se revisa su tamaño y humedad para que pueda quemarse de manera eficiente y sin problemas dentro de la caldera.
Una vez listo, el combustible se alimenta hacia la caldera, donde la biomasa se quema de forma controlada. El calor que se genera sirve para calentar agua hasta producir vapor de alta presión, el cual hace girar una turbina conectada a un generador que produce electricidad. En muchos casos, este calor también puede aprovecharse directamente para procesos industriales o para calefacción, lo que permite que la planta funcione con una mayor eficiencia energética.
Además, estas instalaciones cuentan con sistemas de filtrado y control de emisiones que reducen la cantidad de partículas y gases que podrían afectar al ambiente, junto con un manejo adecuado de las cenizas que resultan del proceso. Gracias a este enfoque, residuos que antes no tenían un uso claro pueden transformarse en electricidad y calor, contribuyendo a un modelo energético más responsable y sostenible. [1]
Tipos de aprovechamiento
Combustión directa
Quema de biomasa sólida (madera, residuos agrícolas) para producir calor, vapor y electricidad.
Gasificación
Conversión de biomasa en un gas combustible (syngas) para generar electricidad o calor.
Pirólisis
Descomposición térmica sin oxígeno que produce bioaceite, carbón vegetal y gas.
Digestión anaerobia
Fermentación de residuos orgánicos para producir biogás, utilizado para electricidad, calor o como biometano.
Producción de biocombustibles líquidos
· Bioetanol a partir de azúcares y almidones.
· Biodiésel a partir de aceites vegetales o grasas animales.
· Biocombustibles avanzados (a partir de residuos, algas y otros materiales).
Aprovechamiento de residuos para calor directo
Uso de pellets, astillas o briquetas en calderas y estufas para calefacción.
La planta biomasa ENCE ubicad en España de combustión directa genera 20 MW convierte residuos agrícolas y forestales en electricidad útil. Todo comienza cuando estos materiales llegan a la caldera, donde se queman de forma controlada para generar el calor necesario. Ese calor transforma el agua en vapor a alta presión, el cual hace girar una turbina conectada a un generador eléctrico.
Gracias a este proceso, la planta puede suministrar energía a más de 155.000 hogares cada año aproximadamente. [2]
Ventajas
- Reduce la quema informal de residuos agrícolas.
- Genera energía renovable 24/7 (no depende del sol o viento).
- Produce empleos en la cadena de recolección y transporte de biomasa.
Tabla de parámetros
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Parámetro |
Valor típico en plantas ENCE |
Observaciones |
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Potencia eléctrica instalada |
20–50 MW |
ENCE opera plantas dentro de este rango (varias de 20 y 40–50 MW). |
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Tipo de biomasa |
Residuos agrícolas y forestales |
Principalmente poda de olivo, residuos de cosecha, astillas y biomasa agroforestal. |
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Humedad de la biomasa |
20–35 % |
ENCE trabaja con biomasa de campo, no pellets; humedad más variable. |
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Poder calorífico (PCI) |
12–16 MJ/kg |
Biomasa mixta agroforestal de baja a media densidad energética. |
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Consumo de biomasa |
10–18 t/h |
Depende del PCI y de la potencia de la planta. |
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Temperatura de combustión |
850–950 °C |
Para asegurar baja emisión de compuestos orgánicos e inquemados. |
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Presión de vapor |
45–60 bar |
Rango típico en plantas ENCE con ciclo de vapor convencional. |
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Temperatura del vapor |
420–480 °C |
Vapor sobrecalentado para mejorar eficiencia eléctrica. |
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Eficiencia eléctrica |
22–28 % |
Estándar en combustión directa con biomasa agroforestal. |
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Sistemas de depuración |
Filtros de mangas y ciclones |
ENCE destaca por tener bajas emisiones. |
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Cenizas |
2–5 % del total de biomasa |
Generalmente utilizadas como material agrícola. |
Conclusiones
A nivel mundial, la energía proveniente de la biomasa aporta alrededor del 9 % del suministro energético renovable, contribuyendo de manera significativa a la sostenibilidad ambiental gracias al aprovechamiento de recursos orgánicos y renovables.
Los consumos de biomasa de 10 a 18 t/h, junto con sistemas de filtrado que mantienen emisiones muy bajas, evidencian que estas plantas no solo generan energía, sino que lo hacen de forma responsable. Al aprovechar materiales locales y controlar sus condiciones de combustión, la biomasa se convierte en una alternativa sostenible que impulsa la economía rural y reduce el desperdicio.
Bibliografía
[1] P. McKendry, "Energy production from biomass (Part 1): Overview of biomass," Bioresource Technology, vol. 83, no. 1, pp. 37–46, 2021.
[2] Ence Energía y Celulosa, Plantas de generación de energía renovable con biomasa, Ence, 2020.