BIOMASA     I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
BIOMASAINTRODUCCIÓNTIPOS DE APROVECHAMIENTOMÉTODOS DE CONVERSIÓN EN ENERGÍAVENTAJASDESVENTAJASENLACES                I.E.S...
INTRODUCCIÓNLa biomasa es la energía solar convertida por lavegetación en materia orgánica; esa energía lapodemos recupera...
TIPOS DE APROVECHAMIENTO- Bosques- Residuos agrícolas y forestales- Cultivos energéticos  - Tradicionales  - Acuáticos    ...
BOSQUESLa única biomasa realmente explotada en laactualidad para fines energéticos es la de losbosques.Para cubrir parte d...
RESIDUOS AGRÍCOLAS Y GANADEROS.Constituyen otra fuente importante de bioenergía,aunque no siempre sea razonable darles est...
CULTIVOSConsiste en ENERGÉTICOS.             cultivar vegetales con un mayoraprovechamiento energético.Esta opción no es m...
No obstante, el problema de la competencia entrelos cultivos clásicos y los cultivos energéticos nose plantearía en el cas...
MÉTODOS DE TRANSFORMACIÓN DE LA BIOMASADistinguimos dos grandes grupos detransformaciones:     - Transformaciones térmoquí...
MÉTODOS           TERMOQUÍMICOS.Estos métodos se basan en la utilización del calorcomo fuente de transformación de la biom...
LA COMBUSTIÓNLo que comunmente llamamos quema de labiomasa (o hablando más cientificamente laoxidación de ésta por el oxíg...
PLANTA COMBUSTIÓN DE PAJALa planta de biomasa construida en Sangüesarepresenta una experiencia inédita en el sur deEuropa ...
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTOLa paja es transportada hasta la planta en pacas,que se depositan en un almacén. Estas pacas seco...
El vapor, tras pasar por un sobrecalentador, mueveuna turbina que, conectada a un generador, propiciala producción de elec...
I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
LA PIRÓLISIS.Combustión incompleta de la biomasa en ausencia deoxigeno, a unos 500 grados centígrados.Se utiliza desde hac...
Una variante de la pirólisis, llamada pirólisisflash, llevada a 1000 grados centígrados en menosde un segundo, tiene la ve...
TRANSFORMACIONES BIOLÓGICASFermentación alcohólicaFermentación metánica              I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICAEs una técnica empleada desde muy antiguo con losazúcares, que puede utilizase también con lacel...
LA FERMENTACIÓN METÁNICAEs la digestión anaerobia de la biomasa porbacterias. Es idónea para la transformación de labiomas...
BIOGASCon el termino biogas se designa a la mezcla degases resultantes de la descomposición de lamateria    orgánica   rea...
COMPONENTES DEL       BIOGASLos principales componentes del biogas son elmetano (CH4) y el dióxido de carbono (CO2).Aunque...
BIODIGESTOREl biogas se produce en un recipiente cerrado otanque denominado biodigestor el cual puede serconstruido con di...
BIODIGESTOR       TUBERIA CONDUCCIÓN BIOGAS     DEPOSITO ACUMULADOR BIOGAS        FILTROS ACIDO SUFÍDRICO(Oxidos de hierro...
BIODIGESTORES DE UNA GRANJAPORCINA            I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
VENTAJAS DE LOS        BIODIGESTORESLa utilización de biodigestores ofrece grandesventajas para el tratamiento de los dese...
Generación de electricidad a partir de lacaptación del biogas generado en un vertederosellado                I.E.S. JAIME ...
I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
VENTAJASEs renovable indefinidamente, al contrario delas energías extraídas de la tanatomasa(carbón; petróleo).Es fácil de...
DESVENTAJASOpera con enormes volúmenes combustibles quehacen su transporte caro y constituyen unargumento en favor de una ...
ENLACESwww.fisicaysociedad.es/pdfs/biomasa              I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
Próxima SlideShare
Cargando en…5
×

Biomasa

443 visualizaciones

Publicado el

0 comentarios
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
443
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
2
Acciones
Compartido
0
Descargas
16
Comentarios
0
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Biomasa

  1. 1. BIOMASA I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  2. 2. BIOMASAINTRODUCCIÓNTIPOS DE APROVECHAMIENTOMÉTODOS DE CONVERSIÓN EN ENERGÍAVENTAJASDESVENTAJASENLACES I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  3. 3. INTRODUCCIÓNLa biomasa es la energía solar convertida por lavegetación en materia orgánica; esa energía lapodemos recuperar por combustión directa otransformando la materia orgánica en otroscombustibles. I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  4. 4. TIPOS DE APROVECHAMIENTO- Bosques- Residuos agrícolas y forestales- Cultivos energéticos - Tradicionales - Acuáticos I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  5. 5. BOSQUESLa única biomasa realmente explotada en laactualidad para fines energéticos es la de losbosques.Para cubrir parte de la demanda energética sólopuede constituir una opción razonable en paísesdonde la densidad territorial de dicha demanda esmuy baja, así como también la de la población(Tercer mundo).En España (por lo demás, país deficitario en madera) sólo es razonable contemplar elaprovechamiento energético de los desechos de lacorta y saca y de la limpia de las explotacionesforestales (leña, ramaje, follaje, etc.), así comode los residuos de la madera . En este sentido, la I.E.S. JAIME GIL de BIEDMAoferta energética subyacente a las leñas ha sido
  6. 6. RESIDUOS AGRÍCOLAS Y GANADEROS.Constituyen otra fuente importante de bioenergía,aunque no siempre sea razonable darles este tipode utilidad.En España sólo parece recomendable el uso a tal finde la paja de los cereales en los casos en que elretirarla del campo no afecte apreciablemente ala fertilidad del suelo, y de las deyecciones ycamas del ganado, cuando el no utilizarlassistemáticamente como estiércol no perjudique lasproductividades agrícolas.Siguiendo este criterio , en España se ha evaluadouna hipotética oferta energética de 3.700.000 tepprocedentes de paja de cereales. I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  7. 7. CULTIVOSConsiste en ENERGÉTICOS. cultivar vegetales con un mayoraprovechamiento energético.Esta opción no es muy rentable y es muy discutida laconveniencia de los cultivos o plantaciones con finesenergéticos, no sólo por su rentabilidad en simismos, sino también por la competencia queejercerían con la producción de alimentos y otrosproductos necesarios, (madera, etc.). Las dudasaumentan en el caso de las regiones templadas,donde la asimilación fotosintética es inferior a laque se produce en zonas tropicales.En España se ha estudiado de modo especial laposibilidad de ciertos cultivos energéticos,especialmente sorgo dulce y caña de azúcar, enciertas regiones de Andalucía donde ya hay una
  8. 8. No obstante, el problema de la competencia entrelos cultivos clásicos y los cultivos energéticos nose plantearía en el caso de otro tipo de cultivoenergético: los cultivos acuáticos. Una plantaacuática particularmente interesante desde elpunto de vista energético sería el jacinto de agua ,que posee una de las productividades de biomasamás elevadas del reino vegetal ( un centenar detoneladas de materia seca por hectárea y poraño).Podría recurrirse también a ciertas algasmicroscópicas (microfitos), que tendrían laventaja de permitir un cultivo continuo. Así, elalga unicelular Botryococcus braunii, en relacióna su peso produce directamente importantescantidades de hidrocarburos. I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  9. 9. MÉTODOS DE TRANSFORMACIÓN DE LA BIOMASADistinguimos dos grandes grupos detransformaciones: - Transformaciones térmoquímicas - Combustión - Pirólisis - Transformaciones biológicas - Fermentación alcohólica - Fermentación metánica I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  10. 10. MÉTODOS TERMOQUÍMICOS.Estos métodos se basan en la utilización del calorcomo fuente de transformación de la biomasa.Están bien adaptados al caso de la biomasa seca, y,en particular, a los de la paja y de la madera.Distinguimos dos métodos: - Combustión - Pirólisis I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  11. 11. LA COMBUSTIÓNLo que comunmente llamamos quema de labiomasa (o hablando más cientificamente laoxidación de ésta por el oxígeno del aire),libera simplemente agua y gas carbónico ycalor, que puede servir para la calefaccióndoméstica o para la producción de calorindustrial. BIOMASA + O2  CO2 + H2O + CALOR I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  12. 12. PLANTA COMBUSTIÓN DE PAJALa planta de biomasa construida en Sangüesarepresenta una experiencia inédita en el sur deEuropa en el aprovechamiento de la paja paraproducción de energía.Conectada a red en julio de 2002, tras dos años deconstrucción, la planta estará operativa durante8.000 horas al año y producirá 200 GWh, cifrapróxima al 6% del consumo eléctrico de Navarra.Consumirá 160.000 toneladas de paja de cerealanuales y el suministro regular de combustibleestará garantizado mediante la promoción deequipos de recogida y empacado y la firma decontratos a largo plazo con BIEDMA I.E.S. JAIME GIL de proveedores.
  13. 13. ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTOLa paja es transportada hasta la planta en pacas,que se depositan en un almacén. Estas pacas seconducen hasta la caldera mediante una cintatransportadora.Un sistema de corte desmenuza la paja antes decaer a un extremo de la parrilla, ubicada en lacaldera, donde es quemada.La combustión calienta el agua que circula porlas paredes de la caldera, hasta convertirla envapor.A partir de este momento se produce un tripleproceso concatenado: I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  14. 14. El vapor, tras pasar por un sobrecalentador, mueveuna turbina que, conectada a un generador, propiciala producción de electricidad.El vapor de agua que ha pasado por la turbina, ya amenor presión y temperatura, se lleva hasta uncondensador, refrigerado por el agua. Merced a esedescenso térmico, el vapor se convierte de nuevo enagua, y este líquido se trasladará en circuitocerrado hasta las paredes de la caldera iniciándosede nuevo el proceso.La combustión de la paja produce inquemados, quese depositan en el fondo de la caldera, y cenizas,resultado de filtrar y depurar los gases quefinalmente se emiten por la chimenea de la planta.Los residuos son aprovechados para la producción I.E.S. JAIME GIL de BIEDMAde fertilizantes.
  15. 15. I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  16. 16. LA PIRÓLISIS.Combustión incompleta de la biomasa en ausencia deoxigeno, a unos 500 grados centígrados.Se utiliza desde hace mucho tiempo para producircarbón vegetal. Aparte de este, la pirólisis lleva ala liberación de un gas pobre, mezcla de monóxidoy dióxido de carbono, de hidrógeno y dehidrocarburos ligeros. Este gas, de débil podercalórico, puede servir para accionar motoresdiesel, o para producir electricidad, o para movervehículos. BIOMASA + CALOR  CO2 + CO + H2 + CXHY I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  17. 17. Una variante de la pirólisis, llamada pirólisisflash, llevada a 1000 grados centígrados en menosde un segundo, tiene la ventaja de asegurar unagasificación casi total de la biomasa.De todas formas, la gasificación total puedeobtenerse mediante una oxidación parcial de losproductos no gaseosos de la pirólisis.Las instalaciones en la que se realizan la pirólisis yla gasificación de la biomasa reciben el nombre degasógenos.El gas pobre producido puede utilizarsedirectamente como se indica antes, o bien servir labase para la síntesis de un alcohol muy importante,el metanol, que podría sustituir las gasolinas parala alimentación de los motores de explosión(carburol).
  18. 18. TRANSFORMACIONES BIOLÓGICASFermentación alcohólicaFermentación metánica I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  19. 19. LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICAEs una técnica empleada desde muy antiguo con losazúcares, que puede utilizase también con lacelulosa y el almidón, a condición de realizar unahidrólisis previa (en medio ácido) de estas dossustancias.Pero la destilación, que permite obtener alcoholetílico prácticamente anhidro, es una operación muycostosa en energía. En estas condiciones latransformación de la biomasa en etanol y despuésla utilización de este alcohol en motores deexplosión, tienen un balance energético globaldudoso. A pesar de esta reserva, ciertos países (Brasil,E.U.A.) tienen importantes proyectos de producción I.E.S. JAIME GIL de BIEDMAde etanol a partir de biomasa con un objetivo
  20. 20. LA FERMENTACIÓN METÁNICAEs la digestión anaerobia de la biomasa porbacterias. Es idónea para la transformación de labiomasa húmeda (mas del 75% de humedadrelativa).En los fermentadores, o digestiones, lacelulosa es esencialmente la sustancia que sedegrada en un gas, llamado comunmente biogas.El biogas puede obtenerse de dos formas: Extrayendo y canalizando el gas formado enlos vertederos sellados. En biodigestores cuyo problema principalconsiste en la necesidad de calentar el equipo, paramantenerlo en la temperatura optima de 30-35grados centígrados. No obstante, el empleo deéstos es un camino prometedor hacia la autonomíaenergética de las explotaciones agrícolas, por
  21. 21. BIOGASCon el termino biogas se designa a la mezcla degases resultantes de la descomposición de lamateria orgánica realizada por acciónbacteriana en condiciones anaerobias. El metano, principal componente del biogas, esel gas que le confiere las característicascombustibles al mismo.El valor energético del biogas por lo tantoestará determinado por la concentración demetano - alrededor de 20 – 25 MJ/m3,comparado con 33 – 38MJ/m3 para el gasnatural. I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  22. 22. COMPONENTES DEL BIOGASLos principales componentes del biogas son elmetano (CH4) y el dióxido de carbono (CO2).Aunque la composición del biogas varia deacuerdo a la biomasa utilizada, su composiciónaproximada se presenta a continuación: Metano, CH4 40 – 70 % volumen Dióxido de carbono, 30 – 60 % volumen CO2 Sulfuro de hidrógeno, 0 – 3 % volumen H2S Hidrógeno, H2 0 - 1 % volumen I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  23. 23. BIODIGESTOREl biogas se produce en un recipiente cerrado otanque denominado biodigestor el cual puede serconstruido con diversos materiales como ladrilloy cemento, metal o plástico. El biodigestor, deforma cilíndrica o esférica posee un ducto deentrada a través del cual se suministra la materiaorgánica (por ejemplo, estiércol animal o humano,las aguas sucias de las ciudades, residuos dematadero) en forma conjunta con agua, y un ductode salida en el cual el material ya digerido por
  24. 24. BIODIGESTOR TUBERIA CONDUCCIÓN BIOGAS DEPOSITO ACUMULADOR BIOGAS FILTROS ACIDO SUFÍDRICO(Oxidos de hierro, cal viva o apagada...) MOTORES GENERADORES
  25. 25. BIODIGESTORES DE UNA GRANJAPORCINA I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  26. 26. VENTAJAS DE LOS BIODIGESTORESLa utilización de biodigestores ofrece grandesventajas para el tratamiento de los desechosorgánicos de las explotaciones agropecuarias,pues además de disminuir la cargacontaminante de las mismas, extrae gran partede la energía contenida en el material sinafectar (o inclusive mejorando) su valorfertilizante y controlando de maneraconsiderable los malos olores.El uso del biogas para la generación deelectricidad da un valor adicional al empleode biodigestores en las empresasagropecuarias. I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  27. 27. Generación de electricidad a partir de lacaptación del biogas generado en un vertederosellado I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  28. 28. I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  29. 29. VENTAJASEs renovable indefinidamente, al contrario delas energías extraídas de la tanatomasa(carbón; petróleo).Es fácil de almacenar, al contrario de lasenergías eólica y solar. I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  30. 30. DESVENTAJASOpera con enormes volúmenes combustibles quehacen su transporte caro y constituyen unargumento en favor de una utilización local ysobre todo rural.Su rendimiento, expresado en relación a la energíasolar incidente sobre las mismas superficies, esmuy débil (0,5 % a 4 %, contra 10 % a 30 % para laspilas solares fotovoltaicas), aunque lassuperficies terrestres y acuáticas, de que puedendisponer no tienen comparación con las quepueden cubrir, por ejemplo, los captadoressolares. I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA
  31. 31. ENLACESwww.fisicaysociedad.es/pdfs/biomasa I.E.S. JAIME GIL de BIEDMA

×