1. BIOMASA
JULIO MONTES PONCE DE LEÓN
1

2. FUENTES DE BIOMASA Y FORMAS DE
UTILIZACIÓN ENERGÉTICA
TERMOQUÍMICOS
BIOMASA VEGETAL BIOMASA ORGÁNICA
COMBUSTION
PIROLISIS
• RESIDUOS AGRÍCOLAS • RESIDUOS SÓLIDOS
• RESIDUOS ORGÁNICOS
GASIFICACIÓN
INDUSTRIALES • LODOS
• CULTIVOS DEPURADORAS
ENERGÉTICOS BIOQUIMICOS
• RESIDUOS
GANADEROS
fermentación alcohólica
fermentación metánica
2

3. CUMBRE DE JOHANESBURGO
.
ERRADICACIÓN DE LA POBREZA
 Incrementar el acceso a las modernas tecnologías para la utilización de la
biomasa y de la madera, incluyendo la utilización de residuos agrícolas en las
zonas rurales
 Promover la utilización sostenible de la biomasa y de otras energías
renovables introduciendo las tecnologías adecuadas
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4. BIOMASA
RESIDUOS CULTIVOS
Papel
Mueble
MADERA Cereales
Cáscaras Cardo
INDUSTRIALES AGROALIMENTARIA Huesos Pataca
HERBACEOS
Desechos Sorgo
LODOS
Podas
AGRICOLAS Paja Sauces
AGROGANADEROS Cascarilla LEÑOSOS Chopos
GANADEROS
FORESTALES Poda
Entresaca
SÓLIDOS URB
4

5. CULTIVOS AGROENERGÉTICOS
 ALTOS NIVELES DE PRODUCTIVIDAD CON BAJOS COSTOS DE
PRODUCCIÓN
 POSIBILIDAD DE DESARROLLO EN TIERRAS MARGINALES POR FALTA
DE MERCADO DE LOS PRODUCTOS AGROALIMENTARIOS
 MAQUINARIA AGRÍCOLA TRADICIONAL
 NO CONTRIBUIR A LA DEGRADACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE CON
MINIMA NECESIDAD DE PESTICIDAS, HERBICIDAS Y ABONOS
 EL PROCESO DE UTILIZACIÓN HA DE TENER UN BALANCE
ENERGÉTICO POSITIVO, ENERGÍA PRODUCIDA POR EL PRODUCTO HA
DE SER SUPERIOR A LA ENERGÍA CONSUMIDA EN LA PRODUCCIÓN
 BALANCE DE CO2 POSITIVO
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6. CONSUMO DE ENERGÍA PRIMARIA EN
PAISES INDUSTRIALIZADOS
biomasa 3%
gas natural 24%
comb. Sól. 26%
petróleo 37%
hidro 6%
nuclear 6%
6

7. CONSUMO DE ENERGÍA PRIMARIA EN PAÍSES EN
DESARROLLO
biomasa 35%
gas natural 7%
comb. sól 28%
hidro 6%
petróleo 23%
nuclear 1%
7

8. DESARROLLO DE LA BIOMASA
 RECURSO RENOVABLE DE GRAN POTENCIAL SIN VARIACIONES
ALEATORIAS, ESTRATEGICAMENTE EXPLOTABLE.
 CULTIVOS AGROENERGÉTICOS SOLUCIÓN DE LA DISMINUCIÓN DE
CULTIVOS AGROALIMENTARIOS.
 EN EUROPA, LA ELIMINACIÓN DE EXCEDENTES AGRÍCOLAS PERMITIRÍA
DISPONER DE 720 MT/año DE BIOMASA= PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO DEL
MAR DEL NORTE
 ASPECTOS SOCIOECONÓMICOS
 PUEDEN DISMINUIR LA DEPENDENCIA ENERGÉTICA DE UN PAÍS
 EN EL PERIODO 1975-89 LA POBLACIÓN ACTIVA DEDICADA A LA
AGRICULTURA DISMINUYO UN 35%
 LA AGROENERGÉTICA PUEDE SER UNA FORMA DE DISMINUIR LAS
SUBVENCIONES AGROALIMENTARIAS EN LA U.E.
 DISMINUCIÓN DE LA EMISIÓN DE GASES DE EFECTO INVERNADERO
 REFORESTACIÓN
 EMISIÓN MENOR EN ELCICLO DE VIDA
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9. ACUERDOS DE COOPERACIÓN EN BIOENERGÍA
DE LA AGENCIA INTERNACIONAL DE LA ENERGÍA
 CONSECUENCIAS SOCIOECONÓMICAS DE LA INTRODUCCIÓN DE LA
BIOENERGÍA
 CULTIVOS DE CORTA ROTACIÓN PARA LA PRODUCCIÓN DE
BIOENERGÍA
 PRODUCCIÓN DE BIOMASA CON EXPLOTACIONES FORESTALES
SOSTENIBLES
 COMBUSTIÓN Y CO-COMBUSTIÓN DE BIOMASA
 GASIFICACIÓN TÉRMICA DE LA BIOMASA
 PIRÓLISIS DE BIOMASA
 ENERGÍA DEL BIOGAS DE LOS VERTEDEROS CONTROLADOS
 COMBUSTIBLES LÍQUIDOS A PARTIR DE BIOMASA
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10. PREVISIONES DE CRECIMIENTO DE LA BIOMASA
EN ESPAÑA
 Generación bruta de electricidad con biomasa según el Plan de Fomento
de las Energías Renovables
1998 2010
GWh ktep GWh ktep
BIOMASA 1.135 167 13.945 5.267
RESIDUOS SÓLIDOS 704 246 1.964 681
BIOGÁS 0 0 546 150
 Biocarburantes 0 500
10

11. CRECIMIENTO REAL DE LA BIOMASA EN ESPAÑA
 Crecimiento real a diciembre de 2002 y crecimiento necesario según el
Plan de Fomento Plan de Fomento
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12. Tierras de cultivo (miles de ha)
Cultivos Barbecho y Cultivos total
herbáceos tierras sin leñosos
Años ocupar
secano regadío secano regadío secano regadío secano regadío total
1985 8.818 2.171 4.400 173 4.190 661 17.409 3.600 20.415
1990 8.899 2,274 3.979 183 4.096 741 16.973 3.199 20.172
1995 8.116 2.159 3.560 210 3.899 809 15.575 3.178 18.753
1996 8.281 2.309 3.583 278 3.854 839 15.717 3.427 19.144
1997 8.203 2.349 3.478 254 3.899 885 15.570 3.488 19.059
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13. PREVISIONES DE UTILIZACIÓN DE BIOMASA EN
EL REINO UNIDO
 ESTUDIOS REALIZADOS POR ETSU ESTIMAN PARA EL AÑO 2005 LA
PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD A PARTIR DE BIOMASA
( PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD 300TWh/año)
Energía TWh /año
COMBUSTIÓN DE RESIDUOS 12
SÓLIDOS URBANOS
VERTEDEROS 8
CONTROLADOS
RESIDUOS FORESTALES Y 5
AGRÍCOLAS
CULTIVOS ENERGÉTICOS 22
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14. CONVERSIÓN DE LA BIOMASA EN ENERGÍA
 COMBUSTIÓN
 ¾ DE LA ENERGÍA DE COMBUSTIÓN SE PRODUCE EN LOS PRODUCTOS
VOLÁTILES
 CALDERAS CONVENCIONALES:
 BAJA EFICIENCIA (15-20%)
 NOX
 POTENCIA 1-10 MWe
 COSTE 2-2,5 M€/kW
 COMBUSTIÓN EN LECHO FLUIDIZADO
 BUENA EFICIENCIA (35%)
 PIRÓLISIS
 CONVENCIONAL 400 A 500 ºC SIN AIRE
 PIRÓLISIS RÁPIDA 800 A 900 ºC (10% DE SÓLIDO 60% GAS )
 BUENA EFICIENCIA(35 %)
 POTENCIA < 50 MW
 COSTE 0,8-1,0 M€/MWe
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15. CONVERSIÓN DE LA BIOMASA EN ENERGÍA II
 GASIFICACIÓN CON PRODUCCIÓN DE CO, H, y CH4
 CON VAPOR DE AGUA Y AIRE
 CON VAPOR DE AGUA Y OXIGENO
 BAJA EFICIENCIA (35%)
 10-20 MWe
 1,5-2,0 M€/MWe
 ALTA EFICIENCIA (con ciclo combinado)
 15-20 MWe
 COSTE 2,5
 DIGESTIÓN ANAEROBIA DESCOMPOSICIÓN BACTERIANA DE LA
MATERIA ORGÁNICA EN AUSENCIA DE AIRE
 DIGESTORES (CONTENIDO DE METANO DEL 50 AL 70 % CON UNA
EFICIENCIA DEL 60%)
 VERTEDEROS CONTROLADOS
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16. BIOCARBURANTES
 BIOCARBURANTES
 BIOETANOL (ALCOHOL ETILICO)
 BIOMETANOL (ALCOHOL METILICO)
 BIODIESEL OBTENIDO POR ESTERIFICACIÓN DE ACEITES
VEGETALES
 DIRECTIVA COMUNITARIA 2003/30CE
 SE PREVE QUE EL TRANSPORTE AUMENTE UN 50% ENTRE 1990
Y 2010  1113 MILLONES DE TONELADAS DE CO2
 HAY QUE LLEGAR A LA SUSTITUCION DE UN 20% EN 2020
 EN 2005 DEBE CONSEGUIRSE UNA INTRODUCCION DEL 2 % DE
BIOCOMBUSTIBLES
 EN 2010 LA PROPORCIÓN HA DE LLEGAR AL 5,75%
 SE INFORMARA ANUALMENTE DE LA CUOTA DE
BIOCARBURANTES EN CADA ESTADO
 SE CONSIDERARAN LOS ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES Y
ECONOMICOS DE LOS AUMENTOS DE CUOTA
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17. BIOCARBURANTES II: BIOETANOL
 Obtención fermentación:
1) de almidones de cereales( trigo, maíz, cebada)
2) de azúcares( caña de azúcar, pataca, sorgo dulce)
3) sustancias celulósicas
 Utilización:
1) mezclado con gasolinas en lugar del ETBE o MTBE 15%
2) como carburante con mezclas con gasolina hasta 85
3) como componente del ETBE
 Reducción de emisiones de CO2: 51% (cereales) , 70% (azucares) con
respecto a la gasolina
 Reducción de las emisiones de CO en la combustión
 Reducción de contaminantes tóxicos en la combustión: benceno y butadieno
 Aumento de acetaldehidos y formaldehidos en la combustión
 Coste medio: etanol de maíz 0.50 €/l ( etanol de cereales 0,45 €/l en España)
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18. BIOCARBURANTES III: BIODIESEL
 Obtención: esterificación de aceites vegetales (soja, colza, girasol) con
metanol
Triglicérido + metanol = metilester + glicerina
 Utilización: puede sustituir directamente al diesel procedente del petróleo
sin modificación de los motores
 Reducción de emisiones:
 CO2: 57% (colza) 72% (soja) con respecto al diesel procedente del petróleo
 Eliminación de SO2
 65% de las partículas
 Productos orgánicos aromáticos
 Aumenta la vida de los motores
 Coste medio: colza 0.56 €/l ; soja 0.76 €/l
 Es una realidad en Alemania, Francia (25.000t/año), Italia, Bélgica y
Austria (15.000t/año)
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19. BIOCARBURANTES EN ESPAÑA
 El consumo actual de combustibles de automoción > 40 Mtep (20 % son gasolinas y el
resto gasóleos), hacen falta 8 Mtep de biocarburantes para cumplir los objetivos fijados
por la UE para el año 2020
 Las plantas de producción de etanol carburante de ABENGOA (< 400 kt) utilizan cultivos
agroalimentarios (cereales) , con precios superiores a los de los productos energéticos
difícilmente competitivos con los carburantes tradicionales.
 En el cultivo de la pataca se pueden obtener producciones de 5000-6000 litros de etanol
por ha (a razón de un litro por cada 12 kg de tubérculos),
 El sorgo azucarero sería un cultivo preferentemente para los regadíos de zonas más
cálidas, donde puede dar productividades en biomasa superiores a las 30 toneladas de
materia seca por ha
CULTIVO Producción t/ha Rendimiento etanol kg/l Producción etanol l/ha
Remolacha 60 10 6.000
Trigo 2,5 2,8 877
Maiz 10 2,7 3.703
Pataca 65 12 5.416
Sorgo azucarero 90 18 6.000
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20. EVOLUCIÓN DE LOS BIOCARBURANTES EN EL
REINO UNIDO
 LIQUID BIOFUELS AND RENEWABLE HYDROGEN TO 2050 (JULIO 2004)
 NO SE PUEDEN REDUCIR LAS EMISIONES DE CO2 AL 20% EN 2010 SI NO
SE INTRODUCEN NUEVOS BIOCARBURANTES: biocombustibles o
hidrogeno
 HAY QUE PRODUCIR HIDRÓGENO A PARTIR DE ENERGÍAS RENOVABLES.
SOLUCIÓN A LARGO PLAZO
 LOS BIOCOMBUSTIBLES, ETANOL Y DIESEL, REPRESENTAN LA
SOLUCIÓN MÁS INMEDIATA
 ANALISIS DEL CICLO DE VIDA
 IMPACTOS LOCALES
 IDENTIFICACIÓN DE LAS LAGUNAS TECNOLOGICAS
 IMPACTO AMBIENTAL
20

21. FACTORES QUE CONDICIONAN LA PENETRACIÓN
DE LOS BIOCARBURANTES
FAVOR CONTRA
 Económicos  Económicos
 Precio del petróleo en alza  Reducción precio H
 Costes materia prima  Reducción costes vehículos con
 Apreciación coproductos piIas de combustible
 Éxito cultivos energéticos  Fracaso cultivos energéticos
 Alto coste H  Técnicos
 Técnicos  Dificultad adaptar vehículos
 Mejora producción  Viabilidad vehículos eléctricos
 Distribución y almacenamiento de  Deterioro calidad del aire
H  Mayor rentabilidad biomasa en
 Consumo otros usos
 Acuerdo sobre estandares
 Fallo de tecnologías
 Calidad de biocombustibles  Consumo
 Políticos
 No aceptación pública de fábricas
 U.E
 Mala calidad de los biocarburantes
 Reducción CO2  Políticos
 Reducción importaciones  Inadecuada reforma de la PAC
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22. AGROBIHOL
 Viabilidad técnico económica y ambiental de la introducción del bioetanol
como combustible alternativo COMILLAS, UPM
 Estudio de cultivos de pataca y sorgo azucarero como cultivos
energéticos de bajo coste para la producción de etanol. UPM , ITA
 Estudio del uso de los tallos de pataca como materia prima alcoholígena,
en alternativa al uso de los tubérculos UPM, CIEMAT
 Uso del bioetanol para la producción de biodiesel mediante
transesterificación del aceite de semillas del cardo, UPM, CIDAUT
 Mejora y optimización de la producción actual de bioetanol
COMILLAS,ABENGOA
 Ensayos de diferentes mezclas de etanol con gasolina en los motores
actuales y en motores modificados. FORD CIDAUT.
 Utilización del etanol para la producción de hidrógeno en las pilas de
combustible ABENGOA, CESIC
 Distribución y logística del etanol en la red de suministro de carburantes.
ABENGOA, BP
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23.
Materia prima:
pataca y sorgo dulce
Producción de bioetanol:
Producción de
- a partir de tallos de pataca y
Bioetanol
sorgo
- optimización proceso actual
Bioetanol para biodiesel de
aceite de cardo
Impacto Aspectos socio-
ambiental económicos
En mezcla directa
Utilización del E-Diesel E-85 en FFV
Bioetanol
En pilas de combustible previo
reformado
Logística y distribución
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