Biomasa

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Biomasa
Panicum virgatum, una planta resistente empleada para producir biocombustibles.
El maíz, ejemplo de planta utilizada para la fabricación de biocombustibles.

Biomasa, seg√ļn el Diccionario de la Real Academia Espa√Īola, tiene dos acepciones:

  1. f. Biol. Materia total de los seres que viven en un lugar determinado, expresada en peso por unidad de √°rea o de volumen.
  2. f. Biol. Materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía.[1]

La primera acepci√≥n se utiliza habitualmente en Ecolog√≠a. La segunda acepci√≥n, m√°s restringida, se refiere a la biomasa '√ļtil' en t√©rminos energ√©ticos: las plantas transforman la energ√≠a radiante del Sol en energ√≠a qu√≠mica a trav√©s de la fotos√≠ntesis, y parte de esa energ√≠a qu√≠mica queda almacenada en forma de materia org√°nica; la energ√≠a qu√≠mica de la biomasa puede recuperarse quem√°ndola directamente o transform√°ndola en combustible (√©sta es la √ļnica acepci√≥n recogida en la wikipedia inglesa en junio de 2008).

Un equ√≠voco muy com√ļn es confundir 'materia org√°nica' con 'materia viva', pero basta considerar un √°rbol, en el que la mayor parte de la masa est√° muerta, para deshacer el equ√≠voco; de hecho, es precisamente la biomasa 'muerta' la que en el √°rbol resulta m√°s √ļtil en t√©rminos energ√©ticos. Se trata de un debate importante en ecolog√≠a, como muestra esta apreciaci√≥n de Margalef (1980:12):

Todo ec√≥logo empe√Īado en estimar la biomasa de un bosque se enfrenta, tarde o temprano, con un problema. ¬ŅDeber√° incluir tambi√©n la madera, y quiz√°s incluso la hojarasca y el mantillo? Una gran proporci√≥n de la madera no se puede calificar de materia viva, pero es importante como elemento de estructura y de transporte, y la materia org√°nica del suelo es tambi√©n un factor de estructura.

Otro equ√≠voco muy com√ļn es utilizar 'biomasa' como sin√≥nimo de la energ√≠a √ļtil que puede extraerse de ella, lo que genera bastante confusi√≥n debido a que la relaci√≥n entre la energ√≠a √ļtil y la biomasa es muy variable y depende de innumerables factores. Para empezar, la energ√≠a √ļtil puede extraerse por combusti√≥n directa de biomasa (madera, excrementos animales, etc), pero tambi√©n de la combusti√≥n de combustibles obtenidos de ella mediante transformaciones f√≠sicas o qu√≠micas (gas metano de los residuos org√°nicos, por ejemplo), procesos en los que 'siempre' se pierde algo de la energ√≠a √ļtil original. Adem√°s, la biomasa puede ser √ļtil directamente como materia org√°nica en forma de abono y tratamiento de suelos (por ejemplo, el uso de esti√©rcol o de coberturas vegetales). Y por supuesto no puede olvidarse su utilidad m√°s com√ļn: servir de alimento a muy diversos organismos, la humanidad incluida (v√©ase 'cadena tr√≥fica').

La biomasa de la madera, residuos agr√≠colas y esti√©rcol contin√ļa siendo una fuente principal de energ√≠a y materia √ļtiles en pa√≠ses poco industrializados.

En la primera acepción, es la masa total de toda la materia que forma un organismo, una población o un ecosistema y tiende a mantenerse más o menos constante. Su medida es difícil en el caso de los ecosistemas. Por lo general, se da en unidades de masa por cada unidad de superficie. Es frecuente medir la materia seca (excluyendo el agua). En la pluviselva del Amazonas puede haber una biomasa de plantas de 1.100 toneladas por hectárea de tierra.

Pero mucho m√°s frecuente es el inter√©s en la 'producci√≥n neta' de un ecosistema, es decir, la nueva materia org√°nica generada en la unidad de superficie a lo largo de una unidad tiempo, por ejemplo, en una hect√°rea y a lo largo de un a√Īo. En teor√≠a, en un ecosistema que ha alcanzado el cl√≠max la producci√≥n neta es nula o muy peque√Īa: el ecosistema simplemente renueva su biomasa sin crecimiento a la vez que la biomasa total alcanza su valor m√°ximo. Por ello la biomasa es uno de los atributos m√°s relevantes para caracterizar el estado de un ecosistema o el proceso de sucesi√≥n ecol√≥gica en un territorio (v√©ase, por ejemplo, Odum, 1969).

En t√©rminos energ√©ticos, se puede utilizar directamente, como es el caso de la le√Īa, o indirectamente en forma de los biocombustibles (n√≥tese que el etanol puede obtenerse del vino por destilaci√≥n): 'biomasa' debe reservarse para denominar la materia prima empleada en la fabricaci√≥n de biocombustibles.

La biomasa podr√≠a proporcionar energ√≠as sustitutivas a los combustibles f√≥siles, gracias a agrocombustibles l√≠quidos (como el biodi√©sel o el bioetanol), gaseosos (gas metano) o s√≥lidos (le√Īa), pero todo depende de que no se emplee m√°s biomasa que la producci√≥n neta del ecosistema explotado, de que no se incurra en otros consumos de combustibles en los procesos de transformaci√≥n, y de que la utilidad energ√©tica sea la m√°s oportuna frente a otros usos posibles (como abono y alimento, v√©ase la discusi√≥n que para Espa√Īa plantea Carpintero, 2006).

Actualmente (2009), la biomasa proporciona combustibles complementarios a los fósiles, ayudando al crecimiento del consumo mundial (y de sus correspondientes impactos ambientales), sobre todo en el sector transporte (Estevan, 2008). Este hecho contribuye a la ya amplia apropiación humana del producto total de la fotosíntesis en el planeta, que supera actualmente más de la mitad del total (Naredo y Valero, 1999), apropiación en la que competimos con el resto de las especies.

Contenido

Clasificación

La biomasa, como recurso energético, puede clasificarse en biomasa natural, residual y los cultivos energéticos.[2]

  • La biomasa natural es la que se produce en la naturaleza sin intervenci√≥n humana. Por ejemplo, la ca√≠da natural de ramas de los √°rboles (poda natural) en los bosques.
  • La biomasa residual es el subproducto o residuo generado en las actividades agr√≠colas (poda, rastrojos, etc.), silv√≠colas y ganaderas, as√≠ como residuos de la industria agroalimentaria (alpechines, bagazos, c√°scaras, vinazas, etc.) y en la industria de transformaci√≥n de la madera (aserraderos, f√°bricas de papel, muebles, etc.), as√≠ como residuos de depuradoras y el reciclado de aceites.
  • Los cultivos energ√©ticos son aquellos que est√°n destinados a la producci√≥n de biocombustibles. Adem√°s de los cultivos existentes para la industria alimentaria (cereales y remolacha para producci√≥n de bioetanol y oleaginosas para producci√≥n de biodi√©sel), existen otros cultivos como los lignocelul√≥sicos forestales y herb√°ceos.

Obtención de agrocarburantes

Hay varias maneras de clasificar los distintos combustibles que pueden obtenerse a partir de la biomasa. Quizás la más pertinente es por el proceso de producción necesario antes de que el combustible esté listo para el uso.

  • Uso directo. La biomasa empleada sufre s√≥lo transformaciones f√≠sicas antes de su combusti√≥n, caso de la madera o la paja. Puede tratarse de residuos de otros usos: poda de √°rboles, restos de carpinter√≠a, etc.
  • Fermentaci√≥n alcoh√≥lica. Se trata del mismo proceso utilizado para producir bebidas alcoh√≥licas. Consta de una fermentaci√≥n anaer√≥bica liderada por levaduras en las que una mezcla de az√ļcares y agua (mosto) se transforma en una mezcla de alcohol y agua con emisi√≥n de di√≥xido de carbono. Para obtener finalmente etanol es necesario un proceso de destilaci√≥n en el que se elimine el agua de la mezcla. Al tratarse de etanol como combustible no puede emplearse aqu√≠ el m√©todo tradicional de destilaci√≥n en alambique, pues se perder√≠a m√°s energ√≠a que la obtenida. Cuando se parte de una materia prima seca (cereales) es necesario producir primero un mosto azucarado mediante distintos procesos de triturado, hidr√≥lisis √°cida y separaci√≥n de mezclas.
  • Transformaci√≥n de √°cidos grasos. Aceites vegetales y grasas animales pueden transformarse en una mezcla de hidrocarburos similar al di√©sel a trav√©s de un complejo proceso de esterificaci√≥n, eliminaci√≥n de agua, transesterificaci√≥n, y destilaci√≥n con metanol, al final del cual se obtiene tambi√©n glicerina y jab√≥n.
  • Descomposici√≥n anaer√≥bica. Se trata de nuevo de un proceso liderado por bacterias espec√≠ficas que permite obtener metano en forma de biog√°s a partir de residuos org√°nicos, fundamentalmente excrementos animales. A la vez se obtiene como un subproducto abono para suelos.

Biomasa como energía alternativa

En todos estos procesos hay que analizar algunas características a la hora de enjuiciar si el combustible obtenido puede considerarse una fuente renovable de energía:

  • Emisiones de CO2 (di√≥xido de carbono). En general, el uso de biomasa o de sus derivados puede considerarse neutro en t√©rminos de emisiones netas si s√≥lo se emplea en cantidades a lo sumo iguales a la producci√≥n neta de biomasa del ecosistema que se explota. Tal es el caso de los usos tradicionales (uso de los restos de poda como le√Īa, cocinas de bosta, etc.) si no se supera la capacidad de carga del territorio.
    • En los procesos industriales, puesto que resulta inevitable el uso de otras fuentes de energ√≠a (en la construcci√≥n de la maquinaria, en el transporte de materiales y en algunos de los procesos imprescindibles, como el empleo de maquinaria agr√≠cola durante el cultivo de materia prima), las emisiones producidas por esas fuentes se contabilizan como emisiones netas. En procesos poco intensivos en energ√≠a pueden conseguirse combustibles con emisiones netas significativamente menores que las de combustibles f√≥siles comparables. Sin embargo, el uso de procesos inadecuados (como ser√≠a la destilaci√≥n con alambique tradicional para la fabricaci√≥n de orujos) puede conducir a combustibles con mayores emisiones.
    • Hay que analizar tambi√©n si se producen otras emisiones de gases de efecto invernadero. Por ejemplo, en la producci√≥n de biog√°s, un escape accidental puede dar al traste con el balance cero de emisiones, puesto que el metano tiene un potencial 21 veces superior al di√≥xido de carbono, seg√ļn el IPCC.
  • Tanto en el balance de emisiones como en el balance de energ√≠a √ļtil no debe olvidarse la contabilidad de los inputs indirectos de energ√≠a, tal es el caso de la energ√≠a incorporada en el agua dulce empleada. La importancia de estos inputs depende de cada proceso, en el caso del biodiesel, por ejemplo, se estima un consumo de 20 kilogramos de agua por cada kilogramo de combustible: dependiendo del contexto industrial la energ√≠a incorporada en el agua podr√≠a ser superior a la del combustible obtenido (Estevan, 2008: Cuadro 1).
  • Si la materia prima empleada procede de residuos, estos combustibles ayudan al reciclaje. Pero siempre hay que considerar si la producci√≥n de combustibles es el mejor uso posible para un residuo concreto.
  • Si la materia prima empleada procede de cultivos, hay que considerar si √©ste es el mejor uso posible del suelo frente a otras alternativas (cultivos alimentarios, reforestaci√≥n, etc). Esta consideraci√≥n depende sobre manera de las circunstancias concretas de cada territorio.
  • Algunos de estos combustibles (bioetanol, por ejemplo) no emiten contaminantes sulfurados o nitrogenados, ni apenas part√≠culas s√≥lidas; pero otros s√≠ (por ejemplo, la combusti√≥n directa de madera).

Desventajas

  • Quiz√° el mayor problema que pueden generar estos procesos es la utilizaci√≥n de cultivos de vegetales comestibles (sirva como ejemplo el ma√≠z, muy adecuado para estos usos), o el cambio de cultivo en tierras, hasta ese momento dedicadas a la alimentaci√≥n, al cultivo de vegetales destinados a producir biocombustibles, que los pa√≠ses ricos pueden pagar, pero a costa de encarecer la dieta de los pa√≠ses m√°s pobres, aumentando el problema del hambre en el mundo.
  • La incineraci√≥n puede resultar peligrosa y producen sustancias toxicas. Por ello se deben utilizar filtros y realizar la combusti√≥n a temperaturas mayores a los 900 ¬įC.
  • No existen demasiados lugares id√≥neos para su aprovechamiento ventajoso.
  • Al subir los precios se financia la tala de bosques nativos que ser√°n reemplazados por cultivos de productos con destino a biocombustible.

Procesos especiales para el uso de biomasa

Existen procesos termoquímicos que mediante reacciones exotérmicas transforman parte de la energía química de la biomasa en energía térmica. Dentro de estos métodos se encuentran la combustión y la pirólisis. La energía térmica obtenida puede utilizarse para calefacción; para uso industrial, como la generación de vapor; o para transformarla en otro tipo de energía, como la energía eléctrica o la energía mecánica.

La combustión completa de hidrocarburos consiste en la oxidación de éstos por el oxígeno del aire, obteniendo como productos de la reacción vapor de agua y dióxido de carbono y energía térmica.

Desde la Edad Antigua se obtiene carb√≥n vegetal mediante pir√≥lisis, que consiste en la combusti√≥n incompleta de biomasa a unos 500 oC con d√©ficit de ox√≠geno. El humo producido en esa combusti√≥n es una mezcla de mon√≥xido y di√≥xido de carbono, hidr√≥geno e hidrocarburos ligeros.

Referencias

  1. ‚ÜĎ ¬ębiomasa¬Ľ, Diccionario de la lengua espa√Īola (vig√©sima segunda edici√≥n), Real Academia Espa√Īola, 2001, http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=biomasa 
  2. ‚ÜĎ Castells, Xavier El√≠as; Cadavid, Carlos (2005). Clasificaci√≥n de la biomasa, en Tratamiento y valorizaci√≥n energ√©tica de residuos. Ediciones D√≠az de Santos. P√°g 118. ISBN 978-84-7978-694-6.

Véase también

Referencias

  • Margalef, Ram√≥n (1980). La biosfera, entre la termodin√°mica y el juego. Barcelona: Ediciones Omegas. ISBN 84-282-0585-X. 
  • Naredo, Jos√© Manuel; Antonio Valero (1999). Desarrollo econ√≥mico y deterioro ecol√≥gico. Madrid, Fundaci√≥n Argentaria y Visor Distrib. 
  • Plantilla:Cita publicaci√≥nM

Enlaces externos


Wikimedia foundation. 2010.

Mira otros diccionarios:

  • biomasńÉ ‚ÄĒ BIOM√ĀSńā, biomase, s.f. MasńÉ de substanŇ£ńÉ organicńÉ raportatńÉ la o anumitńÉ unitate de suprafaŇ£ńÉ Ňüi de timp. [pr.: bi o ] ‚Äď Din engl. biomass, fr. biomasse. Trimis de paula, 14.07.2002. Sursa: DEX 98 ÔĽŅ biom√°sńÉ s. f. (sil. bi o ), g. d. art. biom√°sei ‚Ķ   Dic»õionar Rom√Ęn

  • biomasa ‚ÄĒ Grupo total de comunidades biol√≥gicas existentes y caracter√≠sticas de una determinada regi√≥n geogr√°fica, como son un desierto, un bosque o un pantano. Diccionario Mosby Medicina, Enfermer√≠a y Ciencias de la Salud, Ediciones Hancourt, S.A. 1999 ‚Ķ   Diccionario m√©dico

  • biom√†sa ‚ÄĒ Ňĺ 1. {{001f}}biol. ukupnost organskih tvari na jednome mjestu, obuhvańáena jednim istraŇĺivanjem ili shvańáena kao cjelina 2. {{001f}}razlińćiti otpaci organskog podrijetla, koji se mogu koristiti kao gorivo ‚Ķ   Veliki rjeńćnik hrvatskoga jezika

  • biomasa ‚ÄĒ biom√†sa Ňĺ DEFINICIJA 1. biol. ukupnost organskih tvari na jednome mjestu 2. otpaci organskog podrijetla, mogu se koristiti kao gorivo ETIMOLOGIJA bio + v. masa ‚Ķ   Hrvatski jezińćni portal

  • biomasa ‚ÄĒ sustantivo femenino 1. √Ārea: biolog√≠a Masa total de los organismos que viven en un ecosistema ‚Ķ   Diccionario Salamanca de la Lengua Espa√Īola

  • biomasa ‚ÄĒ 1. f. Biol. Materia total de los seres que viven en un lugar determinado, expresada en peso por unidad de √°rea o de volumen. 2. Biol. Materia org√°nica originada en un proceso biol√≥gico, espont√°neo o provocado, utilizable como fuente de energ√≠a ‚Ķ   Diccionario de la lengua espa√Īola

  • Biomasa ‚ÄĒ ‚Ėļ sustantivo femenino BIOLOG√ćA Materia org√°nica que se origina en un proceso biol√≥gico natural o provocado, utilizable como fuente de energ√≠a. * * * biomasa f. Biol. Masa total de materia viva, o de una poblaci√≥n espec√≠fica, por unidad de √°rea o… ‚Ķ   Enciclopedia Universal

  • biomasa ‚ÄĒ Ňľ IV, CMs. biomasasie, blm biol. ¬ęcińôŇľar materii organicznej zawartej w danym momencie w organizmie zwierzńôcym lub roŇõlinnym; stanowi podstawńô obliczeŇĄ produkcyjnoŇõci biologicznej¬Ľ Biomasa glonowa. Biomasa roŇõlin, zwierzńÖt ‚Ķ   SŇāownik jńôzyka polskiego

  • biomasa ‚ÄĒ {{ÔľÉ}}{{LM B05376}}{{„Äď}} {{ÔľĽ}}biomasa{{ÔľĹ}} ‚ÄĻbio¬∑ma¬∑sa‚Äļ {{„Ää}}‚Ėć s.f.{{„Äč}} {{Ôľú}}1{{Ôľě}} {{‚ôā}}En biolog√≠a,{{‚ôÄ}} suma total de la materia de los seres que viven en un lugar determinado, expresada generalmente en unidades de superficie o de volumen.… ‚Ķ   Diccionario de uso del espa√Īol actual con sin√≥nimos y ant√≥nimos

  • biomasa ‚ÄĒ biomasńó statusas Aprobuotas sritis Energijos ir Ň°ilumos perdavimo technika apibrńóŇĺtis BiologiŇ°kai skaidŇĺios biologinńós kilmńós Ňĺemńós Ňękio, miŇ°kŇ≥ Ňękio ir susijusiŇ≥ pramonńós Ň°akŇ≥, ńĮskaitant Ňĺuvininkystńô ir akvakultŇęrńÖ, Ňĺaliavos, atliekos ir liekanos ‚Ķ   Lithuanian dictionary (lietuviŇ≥ Ňĺodynas)


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