Resumen de la unidad 1 de la materia de bioenergia, tocando cada uno de los subtemas que tiene dicha unidad.

1. RESUMEN BIOENERGIA
INGENIERIA EN ENERGIAS RENOVABLES
I.Q ALEXIS KARELY CHAVEZ ARRIOA
UNIDAD 1. RECURSOS Y RESIDUOS BIOMÁSICOS
1.1. DEFINICIÓN DE BIOENERGÍA
1.2. DEFINICIÓN DE BIOMASA
1.3. FUENTE DE BIOENERGÍA
1.4. PRETRATAMIENTO DE LA BIOMASA
1.5. RECURSO BIOENERGÉTICOS
1.5.1. MADERABLES
1.5.2. AGRÍCOLAS
1.5.3. MUNICIPALES
1.5.4. INDUSTRIALES

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UNIDAD 1. RECURSOS Y RESIDUOS BIOMÁSICOS
Al hablar de energías renovables, podemos decir que la biomasa (también llamada bioenergía) es
toda aquella materia orgánica que, al ser procesada por combustión o conversión térmica, puede
ser transformada en energía, tanto para generar calor o en forma de electricidad. Se considera que
la biomasa es una fuente renovable de energía porque su valor proviene del Sol.
Los recursos biomásicos incluyen cualquier fuente de materia orgánica, como desechos agrícolas
y forestales, plantas acuáticas, desechos animales y basura urbana. Su disponibilidad varía de región
a región, de acuerdo con el clima, el tipo de suelo, la geografía, la densidad de la población, las
actividades productivas, etc
DE FORMA ESQUEMÁTICA, SE DAN LOS TIPOS DE BIOMASA:
1. Residuos agrícolas: Se emplee un tipo u otro, a la hora de evaluar la disponibilidad de recursos,
es necesario tener en cuenta una serie de conceptos, que son los que se comentan:
I. Residuo potencial: residuo generado susceptible de ser recogido, pero sin considerar las
posibilidades reales de su empleo con fines energéticos, es decir, sin considerar ningún
condicionante para su uso.
II. Residuo disponible o real: residuo que no está siendo empleado para otro fin que no sea el
energético. Buena parte de los residuos potenciales no se catalogan como disponibles ya
que se autoconsumen en las propias explotaciones agrarias.
III. Residuo utilizable: disponible con las limitaciones de las tecnologías de recolección
existentes y con el coste de extracción y transporte de los mismos, y que no tiene otro valor
que destinarse al mercado energético.
2. Forestales: madereables y no madereables
3. Animales
4. Industriales: alimenticia, Forestales, agrícola, agroalimentaria.
1.1. DEFINICIÓN DE BIOENERGÍA
La bioenergía es un tipo de energía renovable que se produce a partir del aprovechamiento de la
materia orgánica e industrial formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente de las
sustancias que constituyen los seres vivos o sus restos y residuos.
Sus formas más conocidas son: Biocombustibles: Biodiesel, Bioetanol y Biogas o Biomasa.
 Biocombustibles: son obtenidos a partir de biomasa vegetal o animal, renovables, que
permiten reemplazar a combustibles fósiles obtenidos del petróleo. Para su obtención,
pueden utilizarse especies de uso agrícola, tales como el maíz y la mandioca, o plantas
oleaginosas como la soja, el girasol o las palmas.
 Biodiesel: es un biocombustible líquido alternativo, producido a partir de recursos
renovables y domésticos tales como aceites vegetales o grasas animales de primera o

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segunda generación (sin o con uso previo). No contiene petróleo, es biodegradable,
renovable y no tóxico (libre de azufre y compuestos aromáticos potencialmente
cancerígenos).
 Bioetanol: también llamado etanol de biomasa, es el principal producto obtenido de la
fermentación y destilación del almidón (azúcares), contenido en la materia orgánica
(biomasa), previamente extraído por procesos enzimáticos. Se obtiene a través de las
siguientes materias primas: féculas y cereales (trigo, maíz, centeno, yuca, patata, arroz) y
azúcares (melazas de caña, melazas de remolacha, sirope de azúcar, fructuosa, suero).
 Biogas: también conocido como biometanol, es el producto gaseoso de la descomposición
anaeróbica (descomposición sin oxígeno) de materia orgánica.
1.2. DEFINICIÓN DE BIOMASA
La Biomasa es la abreviatura de masa biológica, y es una fuente de energía renovable, que se
compone de la materia viva producida por plantas y animales. La energía que se encuentra integrada
en la biomasa es la derivada del sol, la cual a través de los cloroplastos (pequeñas “factorías”
presentes en las plantas) que usan la misma (en forma de energía luminosa, o fotones), el CO2
presente en el aire, y el agua del suelo para fabricar carbohidratos (azúcar, celulosa, etc.).
Existen diferentes tipos de biomasa, las cuales se clasifican considerando su procedencia. Por
ejemplo, la llamada biomasa natural, se produce en forma espontánea en la naturaleza, como es el
caso de las podas naturales de los bosques. La biomasa residual, que procede de recursos generados
en las actividades agrícolas, forestales, en procesos de la industria agroalimentaria y de la industria
de transformación de la madera.
La procedente de vertidos biodegradable formados por aguas residuales urbanas e industriales,
llamada biomasa residual húmeda, y también la de los residuos ganaderos.
La transformación de la biomasa puede dar origen a distintas energías:
 Energía térmica. Agua o aire caliente, vapor. Es la aplicación más extendida de la biomasa
natural y residual. Los sistemas de combustión directa se pueden utilizar directamente para
cocinar alimentos, para calefacción o secado. Además, es posible aprovechar el vapor que
se desprende para producir electricidad o para procesos industriales.
 Energía eléctrica. Se obtiene, sobre todo, a partir de la transformación de biomasa
procedente de cultivos energéticos, de la biomasa forestal primaria y de los residuos de las
industrias.

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1.3. FUENTE DE BIOENERGÍA
Se define como bioenergía a la energía que se obtiene de la biomasa. La biomasa, a su vez, es el
material orgánico que más ha sido utilizado como combustible a lo largo de toda la historia de la
humanidad. Es producida por las plantas al fijar luz, agua y dióxido de carbono mediante el proceso
de fotosíntesis. En este proceso la energía solar queda almacenada en enlaces químicos, y puede
ser liberada mediante procesos como la combustión, la digestión, la descomposición o bien
mediante su hidrólisis y fermentación a combustibles líquidos o gaseosos.
Biomasa: es la primera fuente de energía que conoció la humanidad. La biomasa de la madera,
residuos agrícolas y estiércol continúa siendo la fuente principal de energía y materia útil en países
poco industrializados. La biomasa como recurso energético, puede clasificarse en natural, residual
y cultivos energéticos:
 Biomasa Natural: es la que se produce en la naturaleza sin intervención humana.
 Biomasa Residual: es el subproducto o residuo generado en las actividades agrícolas (poda,
rastrojos, etc.), silvícolas y ganaderas; residuos de la industria agroalimentaria y de la
industria de la madera (aserraderos, fábricas de papel, muebles, etc.) así como residuos de
depuradoras y el reciclado de aceites.
 Cultivos Energéticos: aquellos que están destinados específicamente a la producción de
biomasa.
1.4. PRETRATAMIENTO DE LA BIOMASA
La biomasa, antes de proceder a su combustión en la caldera, es necesario someterla a un proceso
previo de preparación, que facilite el proceso de reacción entre combustible y comburente. Este
proceso facilita la combustión ya que ajusta la granulometría y grado de humedad,
fundamentalmente. El conjunto de procesos o tratamientos previos tienen tres objetivos
fundamentales:
 Homogeneizar la entrada de biomasa en la caldera, de manera que la caldera reciba un flujo
de energía constante y de valor similar.
 Disminuir su granulometría para aumentar su superficie específica. De hecho, cuanto menor
sea el tamaño del grano mayor es la superficie para que puedan reaccionar el combustible y el
comburente, con lo que se produce la aceleración de la reacción y se disminuye la cantidad de
biomasa que no reacciona (inquemados)
 Disminuir la humedad que contiene, evitando que parte del calor liberado en la combustión se
utilice como calor de vaporación del agua, disminuyendo la temperatura de los humos.

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Hay varias maneras de clasificar los distintos combustibles que pueden obtenerse a partir de la
biomasa.
 Uso directo. La biomasa empleada sufre solo transformaciones físicas antes de su combustión,
caso de la madera o la paja. Puede tratarse de residuos de otros usos: poda de árboles, restos
de carpintería, etc.
 Fermentación alcohólica. Se trata del mismo proceso utilizado para producir bebidas
alcohólicas. Consta de una fermentación anaerobia liderada por levaduras en las que una
mezcla de azúcares y agua (mosto) se transforma en una mezcla de alcohol y agua con emisión
de dióxido de carbono. Para obtener finalmente etanol es necesario un proceso de destilación
en el que se elimine el agua de la mezcla.
 Transformación de ácidos grasos. Aceites vegetales y grasas animales pueden transformarse en
una mezcla de hidrocarburos similar al diésel a través de un complejo proceso de esterificación,
eliminación de gua, transesterificación, y destilación con metanol, al final del cual se obtiene
también glicerina y jabón.
 Descomposición anaeróbica. Se trata de nuevo de un proceso liderado por bacterias específicas
que permite obtener metano en forma de Biogás a partir de residuos orgánicos,
fundamentalmente excrementos animales. A la vez se obtiene como un
subproducto abono para suelos.
1.5. RECURSO BIOENERGÉTICOS
La Ley de Promoción y Desarrollo de los Bioenergéticos, que se promulgó hace cinco años, señala
que los biocombustibles se obtienen de la biomasa proveniente de materia orgánica de las
actividades agrícola, pecuaria, silvícola, acuacultura, algacultura, domésticas, comerciales,
industriales, de microorganismos, y de enzimas, así como sus derivados, producidos por procesos
tecnológicos sustentables.
La Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) ubica a
los bioenergéticos como una oportunidad de negocios para grandes empresas y pequeños
agricultores, que representa una alternativa de largo plazo en la tarea de sustituir el petróleo con
combustibles de origen vegetal o animal.
De las materias agrícolas ricas en azúcares, como los cereales, se produce el bioetanol y va dirigido
a la sustitución de gasolinas; de las grasas vegetales, grasas vegetales, como semillas de colza
proviene el biodiesel como alternativa para el gasóelo. Se obtiene energía también de los residuos
de madera, agrícolas como paja, cáscaras, huesos; ganaderos como purines o estiércol; y basuras
urbanas. De estos estos desechos se aprovecha el biogás que generan para
producir energía eléctrica y calor.

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1.5.1. MADERABLES
Los productos forestales maderables son los que provienen directamente del aprovechamiento de
la madera de árboles de especies forestales: madera, así como los productos y derivados que se
obtengan de la transformación de ésta.
Se consideran especies no maderables todos los productos y servicios que constituyen la parte no
leñosa de la vegetación en un ecosistema en el que puede haber aprovechamiento forestal.
La NOM-005-Semarnat-1997 establece los procedimientos, criterios y especificaciones para realizar
el aprovechamiento, transporte y almacenamiento de corteza, tallos y plantas completas de
vegetación forestal; y la NOM-007- Semarnat-1997 dispone los procedimientos, criterios y
especificaciones para realizar el aprovechamiento, transporte y almacenamiento de ramas, hojas o
pencas, flores, frutos y semillas.
Los recursos maderables y no maderables también proveen al ecosistema servicios ecológicos que
benefician a los seres vivos dependientes de ellos.
1.5.2. AGRÍCOLAS
La agricultura es un instrumento que podría reducir la cantidad de carbono y otros gases de efecto
invernadero (GEI) en la atmósfera. Los cultivos naturalmente capturan carbono como parte del ciclo
de crecimiento de la planta. Este carbono puede convertirse en fuente de energía para humanos y
animales o en bioenergía que podría reemplazar los combustibles fósiles.
Los residuos de cultivos dejados en los campos pueden reducir la erosión y contribuir a la fertilidad
de los suelos, o buena parte de esta biomasa puede recolectarse y convertirse en energía.
La biomasa derivada de residuos tales como la cáscara del arroz también puede ser una fuente de
combustible y un sustituto de los combustibles fósiles. Otros cultivos pueden convertirse en
combustibles diésel.
1.5.3. MUNICIPALES
Son todos aquellos que están formados por: residuos generados en los domicilios particulares, los
comercios, las oficinas y los servicios, así como los que no tienen consideración de especiales y que
por su naturaleza o composición pueden asimilarse a los que se producen en dichos lugares o
actividades. Tienen también la consideración de residuos municipales los procedentes de la
limpieza de vías públicas, zonas verdes, áreas recreativas y playas, los animales domésticos
muertos, los muebles, los utensilios y vehículos abandonados, los residuos y los escombros
procedentes de obras menores y reparación domiciliaria.
Biocombustibles de origen municipal incluyen desechos sólidos de origen municipal que se
incineran para producir calor y/o energía, y el biogás proveniente de la fermentación anaeróbica
tanto de desechos sólidos como líquidos de origen municipal.

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1.5.4. INDUSTRIALES
La industria alimenticia genera una gran cantidad de residuos y subproductos, que pueden ser
usados como fuentes de energía, los provenientes de todo tipo de carnes (avícola, vacuna, porcina)
y vegetales (cáscaras, pulpa) cuyo tratamiento como desechos representan un costo considerable
para la industria. Estos residuos son sólidos y líquidos con un alto contenido de azúcares
y carbohidratos, los cuales pueden ser convertidos en combustibles gaseosos. Otras industrias
también generan grandes cantidades de residuos que pueden ser convertidas para su
aprovechamiento energético, entre estas tenemos a la industria del papel, del plástico, las
destilerías, etc.
Los residuos industriales forestales son los que originan principalmente la industria maderera y
papelera. Si el volumen generado es alto, se suelen usar como materia prima en otras industrias del
sector. Por el contrario, si es pequeño, se usa como combustible en la propia industria o en el sector
doméstico. De todos los tipos de industria del sector destacan los siguientes:
 Industrias de primera transformación (serrines, virutas, cortezas), que se utilizan como
materia prima en otras industrias o como combustible en el sector.
 Fabricación de productos de madera (serrines, recortes, chapas de tableros), que se
usan como combustible en la propia industria.
 Fabricación de productos de corcho (polvo de corcho), que se usa como combustible
en la propia industria.
 Fabricación de pasta de papel (cortezas, serrines y lejías negras), que se usan como
combustible y como materia prima de sustancias minerales.
Los residuos de la industria agroalimentaria y agrícola, aunque pueda parecer que generan pocos
residuos, son suficientes para que se puedan reutilizar en otras industrias del sector. Por este
motivo, y a pesar de la amplitud de éste, sólo se van a mencionar algunas industrias que generan
residuos susceptibles de ser usados con fines energéticos.