Biomassa: una alternativa.

Per començar...

Durant la major part de la historia de la humanitat, la biomassa i l’energia solar han estat les úniques fonts d’energia tèrmica utilitzades per l’home. La biomassa va ser el primer combustible que la humanitat va utilitzar, a gran escala, fins a la revolució industrial. Actualment, a molts llocs del món encara és el principal recurs energètic, sobretot en països subdesenvolupats.

S’entén per biomassa qualsevol tipus de vegetació. L’energia que obtenim de la biomassa, també anomenada bioenergia, prové de la llum solar, que gràcies al procés de fotosíntesi, és aprofitada per les plantes i transformada en energia que queda acumulada a l’interior de les seves cèl·lules. L’energia acumulada a la biomassa pot ser alliberada sotmetent-la a diversos processos d’aprofitament energètic. Proporciona calor, produeix combustible o genera electricitat.

La biomassa com a font d’energia produeix menys emissions que els recursos convencionals, com el gas natural i el carbó. A més, l’aprofitament energètic de la biomassa forestal no té un impacte mediambiental significatiu, ja que el CO2 que s’allibera a l’atmosfera durant la combustió ha estat prèviament captat pels vegetals durant el seu creixement; per tant, el balanç final és nul. També la seva utilització ajuda a reduir les emissions de sulfurs (SO2) i d’òxids de nitrogen (NOx). Al llarg del temps i fins l’arribada del carbó, en la Revolució Industrial, la biomassa ha servit per cobrir les necessitats de calor i il·luminació tant en la vida quotidiana com en les diverses aplicacions industrials existents.
Actualment la biomassa continua tenint un paper molt important com a font d’energia renovable i no contaminant, especialment en un món tant preocupat pels greus problemes mediambientals.
D’una banda l’home utilitza els anomenats residus forestals o agrícoles, que són aquells recursos que es generen directament en el camp o a la muntanya de manera dispersa, per aprofitar-ne l’energia.
D’altra banda, ja en el nostre segle, l'home també ha après a recuperar l'energia de les deixalles domèstiques, anomenades RSU (residus sòlids urbans) , les quals constitueixen un cas singular de la biomassa. Les deixalles tenen un alt contingut en matèria orgànica i altres components com ara el paper, amb un poder calorífic similar al dels carbons dolents. Actualment, amb tecnologies molt diverses, s'extreu l´energia que nosaltres hem dipositat al contenidor del carrer en forma de bossa d’escombraries. El tractament dels residus sòlids urbans, ja sigui mitjançant reciclatge, compostatge, metanització o incineració permet reduir considerablement el volum de deixalles i de lixiviats generats, així com la generació de males olors. Pel que fa al gas metà generat als abocadors, considerats com una de les principals causes d’escalfament global del planeta, la bona gestió d’aquests dipòsits, amb la captació i l’aprofitament dels gasos emesos, afavoreix que es deixin d’emetre a l’atmosfera directament milers de tones de gasos causants de l’efecte hivernacle. Cal no oblidar, però, que la millor estratègia d'eliminació dels residus urbans consisteix a combinar processos de recollida selectiva amb reciclatge i compostatge, i alhora limitar, com més millor, les opcions d'abocament i incineració, pels problemes mediambientals que generen.

Segons el seu origen, la biomassa es pot classificar en tres grans grups: residus agrícoles, ramaders o forestals; cultius energètics, i residus urbans. El primer grup inclou totes les restes pròpies de l’activitat d’aquests tres sectors primaris com ara la llenya, els purins i altres efluents agropecuaris, les restes vegetals dels conreus convencionals i els residus de les indústries agrícoles i agroalimentàries. D'altra banda, el grup dels conreus energètics fa referència als cultius que es conreen amb l’objectiu concret i únic d’obtenir-ne un rendiment energètic, ja sigui en forma de biomassa sòlida o de biocarburants o combustibles líquids. En aquest sentit, és una alternativa per al sector agrícola. Finalment, el tercer grup inclou la fracció orgànica dels residus sòlids urbans i els fangs d’estacions depuradores d’aigües residuals –a partir dels quals es pot obtenir biogàs (+info sobre el biogas) -, i els olis vegetals que es fan servir per fregir aliments, que es poden reciclar i fer servir com a matèria primera per produir també biocombustibles.

Tipus de biomassa utilitzable.

Biomassa extreta dels ecosistemes : Una gran part de la Biomassa que s'utilitza en l'actualitat (sobretot als països desenvolupats) prové de la tala d'arbres, per a l'obtenció de fusta. Presenta important impacte ambiental

Biomassa procedent de biocultius. En molts països es cultiven plantes amb alt contingut energètic i ràpid creixement (determinals cereals, remolatxa, creïlla, eucalitus, etc) com a font energètica.

Biomassa excedentària i residual . Hi ha cultius (card, gira-sols, lli, etc) en els quals una part de la producció s'utilitza per a usos alimentaris o industrials, i la part que sobra per a l'obtenció d'energia. pel que fa a residus, parlariem de tots aquells recursos orgànics que no es destinen a altres usos (explotacions forestals, excrements proviments de la ramaderia, part orgànica dels residus sòlids urbans, fangs de les deputadores d'aigua residual, etc. Aquest tipus de recurs energètic necessita un previ procés de transformació d'aquesta biomassa en el producte energètic. Aquesta conversió es pot dur a terme a través de dos mètodes:

1. Procés termoquímic: combustió, gasificació o piròlisis
2. Procés bioquímic: digestió anaeròbia o fermentació alcohòlica.
Els processos termoquímics via combustió o gasificació generen com a productes secundaris CO2, SO2, metà, òxid nitrós i cendres, importants contaminants atmosfèrics. La fermentació alcohòlica, per la seva banda, genera CO2 i fibres.

Com s’utilitza?

1- La biomassa pot ser usada directament com combustible. Al voltant de la meitat de la població mundial segueix depenent de la biomassa com font principal d'energia. El problema és que en molts llocs s'està cremant la fusta i destruint els boscos a un ritme major que el qual es reposen, pel que s'estan causant greus mals ambientals: deforestació, pèrdua de biodiversitat, desertificació, degradació de les fonts d'aigua, etc.

2- També es pot usar la biomassa per a preparar combustibles líquids, com el metanol o l’etanol, que després s'usen en els motors. El principal problema d'aquest procés és que el seu rendiment és baix: d'un 30 a un 40% de l'energia continguda en el material d'origen es perd en la preparació de l'alcohol. L'etanol es pot obtenir de la fermentació i posterior destil·lació de cereals, remolatxa i canya de sucre. Aquest procés s'està duent a terme des de l'any 1987 al Brasil, utilitzant com a origen la canya de sucre, barrejada amb la gasolina per reduir la dependència dels països productors de petroli. Altres combustibles són el metanol, que es pot obtenir a partir de fusta, deixalles agràries, fems i carbó.

AVANTATGES

Mediambientals.

• Balanç neutre en emissions de CO2. Realitzada en les condicions adequades, la combustió de biomassa produeix aigua i CO2, però la quantitat emesa d'aquest gas (principal responsable de l'efecte hivernacle), va ser captada prèviament per les plantes durant el seu creixement. És a dir, el CO2 de la biomassa viva forma part d'un fluix de circulació natural entre l'atmosfera i la vegetació, pel que no suposa un increment del gas hivernacle en l'atmosfera (sempre que la vegetació es renove a la mateixa velocitat que es degrada).
• No produeix emissions sulfuradas o nitrogenades (pluja àcida), ni tot just partícules sòlides.
• Com una part de la biomassa procedeix de residus que és necessari eliminar, el seu aprofitament energètic suposa convertir un residu en un recurs. Amb la biomassa pal.liariem els efectes dels incendis

Socioeconòmics.

• Disminueix la dependència externa del proveïment de combustibles.
• Afavoreix el desenvolupament del món rural i suposa una oportunitat per al sector agrícola, ja que permet sembrar conreus energètics en substitució d'altres excedentaris.
• Obre oportunitats de negoci a la indústria, afavoreix la investigació i el desenvolupament tecnològics, i incrementa la competitivitat comercial dels productes. En l'actualitat s'estan fent nombrosos experiments amb distints tipus de plantes per a aprofitar de la millor forma possible aquesta prometedora font d'energia.

PROBLEMES

* Per causa del seu alt contingut en residus inutilitzables (15%-90%), el transport d'aquesta energia és car i ineficient econòmicament. Per tant, cal portar a terme la transformació energètica en el mateix punt en què s'obté la biomassa.
* L'ús de l'energia emmagatzemada a la biomassa serà renovable sempre que replantem arbres i plantes en la mateixa proporció dels que utilitzem. D'aquesta manera, a més, no alterarem la quantitat neta de CO2 existent a l'atmosfera.

* Altres problemes que presenten els biocombustibles líquids són els canvis que s'han de realitzar als automòbils, el fet que els alcohols siguin altament corrosius i les emissions de NO, i gas formaldehid, potencialment cancerigen. A més, els cotxes propulsats per aquests combustibles són molt més difícils d'engegar en climes freds, de manera que la seva autonomia disminueix entre un 30 o 40 %..

Actualment s'estan aprofitant els cultius energètics. Cal destacar que amb l’aprofitament de l’energia de la biomassa forestal es contribueix a la millora i conservació de l’entorn natural. A més, amb les neteges de boscos també es contribueix a mantenir-los i, a la vegada, a preservar-los de possibles incendis. Tot això sense oblidar que l’explotació d’aquests boscos es convenient que es dugui a terme d’una manera sostenible.Dins el sector de la construcció, les calderes de biomassa han experimentat, en els últims vint anys, un avenç considerable. Les calderes modernes cremen biomassa d’alta qualitat com estelles de fusta, pellets o residus agrícoles i agroindustrials uniformes, sense fums i amb emissions comparables als sistemes moderns de gasoil i gas. L’estat actual de desenvolupament tecnològic d’aquestes calderes permet que la neteja de les superfícies d’intercanvi i l’extracció de cendres siguin automàtiques. Aquests sistemes de calefacció es poden combinar fàcilment amb sistemes d’energia solar tèrmica. Les calderes de biomassa modernes utilitzen fins al 90% de l’energia continguda a la fusta per a la calefacció, igual que una bona caldera de gasoil o de gas.

LA BIOMASSA EN ESQUEMA

La qüestió de l'aprofitament energètic a Catalunya: què fa la Generalitat?

Els cultius energètics són aquells que s’utilitzen en la producció d’agrocarburants -biodièsel o bioetanol- i energia tèrmica i elèctrica que està produïda a partir de biomassa. Els més coneguts són la colza, el gira-sol, el panís i l’eucaliptol. El govern català treballa en la rendibilitat dels agrocombustibles com una possible estratègia de futur, i a través l’Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) s’estan fent assajos d’adaptació a les condicions edafològiques i climàtiques de cultius energètics a tres zones del país.
Ara per ara, s’ha confirmat que la Catalunya central ofereix possibilitats, però aquests cultius necessiten aigua, sobretot la colza, i la sequera és encara una realitat que no encoratja a apostar per ells. Davant el creixent interès del sector agrícola i de la societat catalana en general sobre el coneixement d’aquesta nova font d’energia renovable, la Fundació del Món Rural va organitzar ara fa un any a Lleida una jornada per tractar el tema dels agrocombustibles, les opcions de destinar els conreus cap a aquesta via, la seva repercussió en els mercats nacionals/internacionals i altres conceptes foscos al seu voltant. Ja llavors va quedar clar que és la rendibilitat econòmica la que pot fer que el camp català opti pels cultius destinats a la producció energètica, cosa que aquest any s’ha confirmat quan la inestabilitat mundial dels preus dels cereals ha fet que, tot i la sequera, resulti més interessant produir aliments per a la ramaderia catalana que per a agrocarburants.M. P. Cullell (Barcelona)- mcullell@revistarural.com

BIOCOMBUSTIBLES
S’estan fent assaigs d’adaptació de cultius energètics a tres zones de Catalunya. Els més coneguts són la
colza, el gira-sol, el panís i l’eucaliptol Els conreus energètics depenen de la seva rendibilitat Hi ha 1.224 hectàrees per fer combustible Una de les principals formes d’obtenir biogàs són les plantes de tractament de
purins, que demostren que un residu i un problema per al medi ambient pot convertir- se en un recurs i una energia renovable que ajudi a disminuir el consum de combustibles fòssils i l’emissió de CO2. El sector ramader català (sobretot el porcí) és líder a nivell europeu en molts aspectes, però la seva elevada densitat
ramadera representa una debilitat per gestionar-lo de manera sostenible.
Per fer front a aquest repte, el departament d’Agricultura, Alimentació i Acció Rural (DAR) de la Generalitat està enllestint el Pla de Biodigestió de Purins, que serà operatiu a partir del 2009 i que té com a objectiu que Catalunya, l’any 2012, pugui tractar 1.350.000 metres cúbics de purins en plantes de biogàs, de compostatge o de processos biològics. Segons dades facilitades pel DAR, la producció energetica a Catalunya mitjançant dejeccions ramaderes és de 4 megavats. Ara es tracten uns 200.000 metres cúbics de purins a tres plantes: la de biogàs de Porgaporcs, a Vila-sana; la de cogeneració de Tracjusa i la de cogeneració de Vag, ambdues al terme de Juneda. Entre 20 i 30 plantes L’objectiu es que d’aquí a quatre anys hi hagi entre 20 i 30 plantes de biogàs per arribar a produir entre 15 i 20 megavats.

ACTUACIONS
El Pla de l’Energia de Catalunya 2006-2015 planteja uns objectius en l’àmbit de les energies renovables molt ambiciosos, ja que es passarà a multiplicar per quatre el consum d’energies renovables, passant dels 740 ktep d’origen renovable de l’any 2003 als 2.949 ktep de l’any 2015. Tot això, malgrat les limitacions del potencial
de les energies renovables inherents a les característiques del territori de Catalunya i que l’aprofitament del potencial hidroelèctric dels rius de Catalunya ha arribat gairebé a la saturació. En altres paraules, es preveu que el percentatge de participació de les energies renovables en el balanç d’energia primària passarà del 3,6% l’any 2003 a l’11 % l’any 2015. Els biocombustibles representaran el 25,6% del consum d’energies renovables a Catalunya gràcies, sobretot, al pes del biodièsel que es preveu que substitueixi el 15% del consum de gasoil d’automoció. El conjunt de biomassa i biogàs aportaran unes 512,1 Ktep al balanç energètic l’any 2015, representant un 17,4% del total de les energies renovables. L’energia eòlica també tindrà un pes molt important, amb la instal·lació de 3.500 MW. Es preveu que el 25,7% del consum d’energies renovables sigui d’origen eòlic. L’energia hidroelèctrica, que tradicionalment ha estat la més important a Catalunya, té unes possibilitats de creixement molt limitades. No obstant, aquesta font energètica encara contribuirà en un 17,9% al consum d’energies renovables a Catalunya. L’energia solar també presenta uns objectius molt ambiciosos. Pel que fa a la fotovoltaica, amb un objectiu de 100 MW, el creixement és del 4.400% respecte l’actualitat. Per a l’energia solar tèrmica, es vol arribar a 1.250.000 m2 de col·lectors. Es parla molt de les energies alternatives, a vegades fins al punt d’haver convertit aquest modern concepte en una mena de sac on hi cap de tot. Llavors, ¿en realitat què són les energies alternatives? De fet, en el mateix nom trobarem la solució: es considera com energia alternativa aquella que s’obté de formes alternatives a les utilitzades ajoritàriament; s’entén petroli, carbó, gas natural, energia nuclear... El ‘top’ de les energies alternatives són la solar, l’eòlica, la hidràulica, la biomassa i la geotèrmica. Per tal que aquestes fonts d’energia constitueixin una alternativa viable cal passar per la conscienciació dels usuaris i com a conseqüència d’això, per l’estalvi energètic. Partim de la idea que sempre és més fàcil estalviar un Kwh que no pas produirlo. A l’estalvi energètic s’hi contribueix utilitzant aparells d’alt rendiment, intentant no usar l’electricitat per escalfar, fent servir més els transports públics, etc. En aquesta línia, cal destacar la tasca de l’Escola Agrària de Manresa, centre públic que depèn de la xarxa d’escoles del Servei de Formació Agrària del DAR, especialitzat en els ensenyaments de producció agrària ecològica i les energies renovables. Entre els seus objectius hi ha la promoció dels usos rurals de les energies renovables i, així, ha desenvolupat diversos cursos d’electrificació rural, aplicacions rurals de les energies renovables i aplicacions tèrmiques de l’energia solar. També té previst obrir una línia en el camp de la biomassa. Els responsables del centre manresà destaquen la voluntat que els alumnes “tinguin criteris clars del funcionament de les energies renovables i això els doni la possibilitat de dissenyar o tenir una idea clara de quines possibilitats tenen a casa seva”. A més, també es pretén donar-los l’opció d’autoconstruir-se molta part de les instal·lacions. Després d’haver realitzat diversos cursos, l’escola agrària disposa d’una petita exposició d’aparells, molts autoconstruïts, com són els forns solars, la cuina parabòlica, l’assecador, el destil·lador solar, la instal·lació d’escalfar aigua i la instal·lació de la llum que funciona amb plaques fotovoltaiques i un petit aerogenerador.
Com a mostra d’aquesta tasca formativa, cal esmentar, per exemple, que aquesta setmana finalitza un curs de posta en marxa, control i manteniment d’instal 14 parcs en funcionament

ENERGIA EÒLICA A Catalunya hi ha 14 parcs eòlics en funcionament, que es distribueixen en les demarcacions de Barcelona, Tarragona i Lleida. La seva producció equival al consum elèctric de 250.000 famílies i evita a l’atmosfera l’emissió de 770.000 tones de C02, el principal gas d’efecte hivernacle. A més, hi ha 50 parcs eòlics amb concessió administrativa concedida, amb una potència de 1.527,75 MW./M. HIDALGO

La Generalitat es posa les piles amb el Pla de l’Energia de Catalunya.
ACTUACIONS. El Pla de l’Energia de Catalunya 2006-2015 planteja uns objectius en l’àmbit de les energies renovables molt ambiciosos, ja que es passarà a multiplicar per quatre el consum d’energies renovables, passant dels 740 ktep d’origen renovable de l’any 2003 als 2.949 ktep de l’any 2015. Tot això, malgrat les limitacions del potencial de les energies renovables inherents a les característiques del territori de Catalunya i que l’aprofitament del potencial hidroelèctric dels rius de Catalunya ha arribat gairebé a la saturació. En altres paraules, es preveu que el percentatge de participació de les energies renovables en el balanç d’energia primària passarà del 3,6% l’any 2003 a l’11 % l’any 2015. Els biocombustibles representaran el 25,6% del consum d’energies renovables a Catalunya gràcies, sobretot, al pes del biodièsel que es preveu que substitueixi el 15% del consum de gasoil d’automoció. El conjunt de biomassa i biogàs aportaran unes 512,1 Ktep al balanç energètic l’any 2015, representant un 17,4% del total de les energies renovables. L’energia eòlica també tindrà un pes molt important, amb la instal·lació de 3.500 MW. Es preveu que el 25,7% del consum d’energies renovables sigui d’origen eòlic. L’energia hidroelèctrica, que tradicionalment ha estat la més important a Catalunya, té unes possibilitats de creixement molt limitades. No obstant, aquesta font energètica encara contribuirà en un 17,9% el consum d’energies renovables a Catalunya. L’energia solar també presenta uns objectius molt ambiciosos. Pel que fa a la fotovoltaica, amb un objectiu de 100 MW, el creixement és del 4.400% respecte l’actualitat. Per a l’energia solar tèrmica, es vol arribar a 1.250.000 m2 de col·lectors.