🌳 La Biomasa | Energías Renovables - Parte 1

El aumento de la demanda energética a nivel mundial y la cada vez mayor preocupación por el impacto ambiental causado por el uso de combustibles fósiles, como el carbón o el petróleo, se ha traducido en una búsqueda por fuentes de energía alternativas que generen cero, o cercanas a cero, emisiones de CO2 y otros gases contaminantes.

Sin embargo, no se ha desarrollado una fuente de energía cuya eficiencia y coste sea tan atractivo como para que se decida abandonar las fuentes de energía convencionales, por eso, día a día, se realizan nuevas investigaciones tratando de conseguir un sustituto que pueda abastecer a la sociedad de la energía que demanda con el mínimo impacto al medio ambiente. Éstas energías no convencionales hacen uso de combustibles renovables en su mayoría.

Según datos del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) y del Banco Mundial de Datos, para el año 2011 el 20% de la energía mundial generada provenía de fuentes de energía renovables pero para ese año sólo el 82,5% de la población mundial tenía acceso a algún tipo de fuente de energía, este último número se ha incrementado para el año 2016, con un 87,4% de la población con acceso a la electricidad. Si se estudian los datos del Banco Mundial acerca del acceso a la electricidad de la población urbana y rural, se observa que para el 2016 el 96,95% de la población urbana tenía acceso a alguna fuente de energía mientras que sólo el 77,31% de la población rural podía aprovechar las fuentes de energía, por lo que se puede afirmar que las poblaciones rurales tienen mayor dificultad para obtener electricidad.

El PNUD, entre sus Objetivos de Desarrollo Sostenible, tiene la meta de que para el año 2030 todas personas tengan acceso a energía, específicamente a la energía limpia y sustentable, con esto se busca generar suficiente energía para ir a la par con el crecimiento poblacional manteniendo al mínimo el impacto al medio ambiente.

Entre las fuentes alternativas más atractivas actualmente está la energía de biomasa, que hace uso de biocombustibles provenientes de los desechos de los procesos naturales, desechos agrícolas como cáscaras de frutos secos o de restos de madera proveniente de trabajos artesanales. El valor de la biomasa como combustible está directamente asociado con sus propiedades químicas y físicas, y puede ser convertida en tres principales tipos de energía: energía eléctrica/calórica, combustible para transporte y como materia prima química. Por tal versatilidad, en las últimas décadas su popular en la Unión Europea ha crecido y se ha posicionado como un poderoso sustituto a los combustibles fósiles (Kauriinoja, 2010).

Existen varias formas de convertir la biomasa en biocombustible o directamente en energía, entre estos procesos están la combustión directa, usado para producir calor para la cocción de alimentos o el secado de productos agrícolas, también para producir vapor para procesos industriales y electricidad. En los procesos termoquímicos se quema la biomasa bajo condiciones controladas para que su estructura se rompa y forme compuestos gaseosos, líquidos y sólidos que pueden ser usados como combustible (por lo que la eficiencia en estos procesos es mayor que en los de combustión directa) para generar calor y electricidad. Finalmente, los procesos bioquímicos se aprovechan de las características de la biomasa y la acción metabólica de organismos microbiales para producir combustibles líquidos y gaseosos (El hadi, 2015).

Los biocombustibles se presentan como una posible solución tanto al problema del acceso a la energía por parte de las poblaciones rurales a nivel mundial como al déficit en la producción de electricidad a nivel nacional, ya que la materia prima necesaria para su obtención viene principalmente del campo. Estos se clasifican según la materia prima y la tecnología utilizada para su producción en biocombustibles de primera generación (producidos a partir de productos alimenticios como por ejemplo el maíz y la caña de azúcar), de segunda generación (proveniente de la paja, la madera y la hierba) y de tercera generación (estos no provienen de productos alimenticios y tienen un crecimiento rápido, tales como los pastos perennes, plantas de rápido crecimiento, algas verdes y cianobacterias) (Dávila, 2016).

Los inconvenientes de los biocombustibles de primera y segunda generación son vencidos por los de tercera generación, ya que los de primera vienen de productos altos en sacarosa y almidón que pueden ser usados para alimentación humana y animal, y los de segunda vienen de materias compuestas por celulosa, hemicelulosa y lignina, que requieren tratamientos de alto costo como la hidrólisis para la obtención de los carbohidratos además del bajo rendimiento de las tecnologías de hidrólisis actual, mientras que los de tercera generación, por ejemplo, los basados en biomasa microalgal tienen un proceso de sacarificación simplificado, una rápida tasa de crecimiento y capturan eficientemente el CO2 mitigando las emisiones de gases de efecto invernadero, además de que las microalgas no requieren de suelo fértil, pueden ser cultivadas en agua residual y se pueden reproducir durante todo el año (Dávila, 2016).

Una de las formas de biocombustible más utilizadas en la actualidad es el bioetanol, usado para sustituir los combustibles provenientes del petróleo. Los dos mayores productores de bioetanol del mundo son Estados Unidos con el 57% de la producción y Brasil con el 27%, este último lo utiliza mezclado junto con gasolina en distintas proporciones o en forma directa para motores diseñados especialmente para bioetanol (Dávila, 2016).

Mientras que USA y Alemania lideran la tabla de países generadores de este tipo de energía, en África, Asia y Latinoamérica representa la tercera parte del consumo energético y para 2 000 millones de personas es la principal fuente de energía en el ámbito doméstico, ya que según datos del Fondo de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, “algunos países pobres obtienen el 90% de su energía de la leña y otros biocombustibles”. El problema aquí surge debido a que utilización masiva no se realiza mediante un uso racional y sostenible de los recursos, sino como una búsqueda desesperada de energía, provocando la deforestación de grandes áreas, dejando indefenso al suelo frente a la erosión.

Aún así, el uso de la biomasa como fuente de energía podría representar la mejor de las opciones para los países en vías de desarrollo que no cuenten con recursos hídricos o combustibles convencionales para satisfacer la demanda energético.

Una de las plantas eléctricas más grandes que usan biomasa como combustible es la de Florida Crystals, construida por New Hope Power Partnership en la ciudad de South Bay, en Florida, USA. Esta utiliza la fibra de caña de azúcar así como madera urbana reciclada para la generación de electricidad, suministrando energía para alrededor de 60000 hogares.

La versatilidad de la energía de biomasa la posiciona como uno de los candidatos más importantes para combatir la dependencia a los combustibles fósiles que existe hoy en día y para lograr llevar la energía eléctrica a las comunidades rurales que no poseen acceso a la red eléctrica convencional.