La Biomasa - Jaén Clima

Según la Especificación Técnica Europea CEN/TS 14588 la biomasa es "todo material de origen biológico excluyendo aquellos que han sido englobados en formaciones geológicas sufriendo un proceso de mineralización". Por tanto, la biomasa incluye, entre otras, "la materia orgánica, de origen vegetal y los materiales que proceden de su transformación natural o artificial, como los residuos procedentes de las actividades agrícolas y forestales, así como los subproductos de las industrias agroalimentarias y de transformación de la madera".

Estos materiales combustibles pueden encontrar diversas aplicaciones energéticas. Pueden ser destinados a producir energía eléctrica o a usos térmicos. En el primer caso, también es posible aprovechar el calor de forma combinada (cogeneración), con lo que el uso del combustible es más eficiente. Las aplicaciones térmicas pueden tener lugar en el ámbito industrial para generar calor de proceso en forma de vapor, aceite térmico, agua sobrecalentada, uso en secaderos u hornos, etc. o en edificios para dar servicio de agua caliente, calefacción o refrigeración.

Para dar servicio a un conjunto de edificios cercanos entre sí se viene desarrollando la instalación de centrales de generación térmica y suministro mediante
redes a los usuarios, o bien soluciones mediante salas de calderas propias de cada edificio o para usuarios adyacentes.

Biomasa en los edificios

Para usos térmicos en edificios, los pellets, las astillas de calidad, los huesos de aceituna y las cáscaras de almendra son combustibles que, con la tecnología actual, presentan las características adecuadas y son los más extendidos.

Existen diversas posibilidades en cuanto a sistemas de suministro, adaptados según las características de los edificios y demanda del usuario. La biomasa se distribuye en los edificios situados en entornos urbanos mediante sistemas estancos de descarga neumática que constituyen procedimientos prácticamente idénticos a los del gasóleo. Una vez en el silo del edificio, la biomasa puede transportarse hasta la caldera con equipos neumáticos o tornillos sin fin.

Un sistema de agua caliente, calefacción o refrigeración con biomasa consta de los siguientes equipos:

Almacenamiento de combustible: puede realizarse mediante contenedores, silos flexibles textiles, depósitos enterrados, silos de obra, etc.
Sistema de alimentación mediante tormillo sin fin, neumático o por gravedad.
Caldera, que se compone de cámara de combustión, zona de intercambio, cenicero y caja de humos.
Chimenea, sistema de impulsión y distribución, regulación o control y otros equipos similares o idénticos a los existentes o a los utilizados en instalaciones para otros combustibles.
Máquina de absorción, en el caso de aplicar la biomasa para refrigeración

Un edificio de entre 2.000 y 2.500 m2 para un clima como el de Madrid suele instalar una caldera del orden de 200 kW. Teniendo en cuenta que la inversión de los equipos para utilizar biomasa es superior a la de los equipos para emplear combustible fósil, pero, sin embargo, el coste del combustible es sustancialmente más bajo, dicho sobrecoste, en este supuesto, es recuperado en un periodo no superior a 7 años, presentando una rentabilidad del orden del 15%.

Situación y desarrollo en Europa

La economía forestal sostenida ha logrado una elevada cuota de bosques en Europa. Durante décadas se ha menospreciado la madera como materia y portador de energía. Por ello, los bosques europeos han estado infrautilizados, acumulándose una reserva tremenda.

El incipiente crecimiento de la madera en Europa se estima en 900 millones m3 . En Europa se han fijado diversos objetivos para el aprovechamiento forestal, lo que asegura una amplia disponibilidad. Así, se garantiza una disponibilidad sostenible y supraregional de la materia prima de la madera. Además, el aprovisionamiento sostenible y ecológico de madera en Europa Central está bien regulado mediante legislación forestal y sistemas de verificación. La UE ha fijado la expansión del aprovechamiento energético de la madera hasta el 2020.

Portadores de energía sostenible

El incremento del precio de los combustibles fósiles ha aumentado de manera determinante la demanda de materias primas locales. De la cantidad de madera cosechada anualmente se aprovecha en Europa sólo un 40% con fines energéticos. El aprovechamiento de madera energética procedente del bosque sirve también para mantener cuidados los bosques y para preservarlos.

Un bosque sólo puede resistir las influencias medioambientales si está sometido a una gestión forestal constante. La madera se utiliza sobre todo para recuperar el calor en forma de leña, recortes de leña y pellets de madera para calefacción, pero también para generar electricidad en centrales eléctricas.
Calentar con madera resulta cada vez más interesante en Europa, precisamente para los hogares privados.

Las instalaciones de calefacción automáticas de pellets de madera o leña proporcionan un confort comparable al de los combustibles convencionales como el gasóleo o el gas.

Un encuentro entre la ecología y el medio ambiente

La madera forma parte de las materias primas y fuentes de energía sostenibles, siempre y cuando la cantidad utilizada no supere la cantidad regenerativa.
Supone, por tanto, un importante acumulador de carbono y absorbe así el gas CO2 de efecto invernadero con impacto climático. En calidad de materia bruta regenerativa arroja un buen balance ecológico, ya que, a la hora de quemar, sólo se libera el CO2 que ha absorbido el árbol durante su crecimiento. De esta forma, se preservan los ciclos naturales del sistema ecológico. La madera está disponible en calidad de combustible a escala supraregional y apenas está sometida a las oscilaciones del mercado, ya que no depende de los mercados mundiales.

La madera destaca sobre todo por estar disponible regionalmente y por el enorme grado de seguridad que aporta en relación a su almacenaje, transporte y utilización. Además, los trayectos de transporte son cortos y conllevan una gran flexibilidad y seguridad en el suministro. Se mantiene tanto la creación de riqueza como los puestos de trabajo en el ámbito regional.

Calor procedente de la madera

Cada año llegan al mercado más de 380 millones de metros cúbicos de madera obtenida de manera sostenible y procedente de bosques europeos. De ellos, aproximadamente un 40% se utilizan para obtener calor.

Dado que el aprovechamiento de la madera para la obtención del calor resulta más eficiente que la transformación de electricidad o combustible, se pretende perfeccionar esta técnica en los próximos años. Para asegurar la disponibilidad de la madera en el futuro, se ha previsto plantar cada vez más especies de crecimiento rápido en superficies no explotadas.

Mediante la utilización de este tipo de plantas energéticas puede obtenerse madera de manera barata y ecológica para calefacciones.

Asegurar el aprovisionamiento de forma sostenible y a largo plazo

Los pelets de madera son pequeñas piezas prensadas en forma de cilindro procedentes de maderas abandonadas en plena naturaleza, no tratadas, como por ejemplo serrín, virutas de madera o residuos forestales. Para fabricar los pelets se secan las virutas de madera y se lavan, se tratan en molinos hasta conseguir un tamaño uniforme y se meten en matrices para prensarlos. Las virutas se aglutinan así sin necesidad de añadir aglutinantes gracias a que contienen lignina. Los fabricantes suelen ser las grandes serrerías, donde el serrín se acumula paralelo a los procesos productivos. La energía precisada para su fabricación ronda el 2,7% del contenido energético. Dos kilos de pelets de madera corresponden al contenido energético de, aproximadamente, un litro de gasóleo para calefacción.

En principio, sirve cualquier tipo de árbol para ser quemado como leña. La madera secada con aire (contenido en agua 15–20%) posee un valor nergético medio de 4 kWh/kg.

A ser posible la madera debe estar seca. El periodo ideal de almacenaje al aire libre y protegido de la lluvia ronda los dos años. La leña se obtiene clásicamente con hacha y sierra. No obstante, la técnica ha hecho más fácil esta tarea con sierras de cadenas, sierras circulares y máquinas partidoras. La madera que se obtiene a través de la madera útil o de troncos torcidos o débiles se sierran y parten a la longitud deseada.

Para producir leña existen varios procesos habituales. Por una parte, en las serrerías se tronzan directamente partes de troncos de coníferas inutilizables para transformarlos posteriormente con un tamaño entre 10 y 50 mm en combustible para calderas de calefacción. Otra posibilidad para obtener leña consiste en triturar rollos de madera sin aprovechamiento forestal. Para ello, se preseca la pieza de madera o se lleva la leña a un secadero. Este procedimiento se denomina producción de leña de bosque. Por madera procedente de la ordenación paisajística se entienden residuos forestales convertidos en leña o triturados. Aunque el precio de compra resulte más barato en comparación, deben considerarse algunas desventajas que conlleva este tipo de madera para destinarlo a un uso energético, como son un contenido en agua superior al 60%, una proporción relativamente alta de corteza o la necesidad de secarla biológicamente. La madera vieja triturada, compuesta de piezas largas y estrechas, se clasifica en las siguientes categorías: A1 (no tratada), A2 (no contaminada) y A3/A4 (contaminada). Para las instalaciones más pequeñas de uso doméstico sólo se autoriza la madera vieja no tratada correspondiente a la categoría A1. La calidad del combustible leña está definida en la norma europea CEN / TC 335 «Combustibles sólidos». En concreto en España se aplican las siguientes normas: "UNE-CEN/TS 15234:2009 EX Biocombustibles sólidos. Aseguramiento de la calidad del combustible" y "UNE-CEN/TS 14961:2007 EX, Biocombustibles sólidos. Especificaciones y clases de combustibles".

En la mayoría de los casos, los diferentes tipos de madera se producen o se obtienen cerca del lugar en el que son consumidos. De esta manera, se evitan largos trayectos de transporte, lo que es una ventaja además para el precio y el equilibrio ecológico de este portador energético. En los últimos años la producción de pelets ha aumentado de manera importante a escala europea.

A pesar del incremento en la demanda, la disponibilidad de la materia prima para la producción de pelets de madera está asegurada a largo plazo. Al mismo tiempo se garantiza la disponibilidad de leña y recortes. Las centrales de biomasa utilizan actualmente cada vez más madera vieja y desechada como material combustible, lo que contribuye a la obtención de energía sin emisión de CO2.

Ejemplos de modernización: caldera de pellets