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    1. Introducción.
    2. Los residuos como fuente de electricidad.
    3. Los cultivos energéticos.
    4. Procesos de transformación de la biomasa en electricidad.
    5. Aspectos medioambientales sobre el uso de la biomasa.
    6. La contaminación ambiental en la generación de vapor
    7. Bibliografía.

    Introducción.

    De forma genérica, por biomasa se entiende, el conjunto de materia orgánica de origen vegetal, animal o procedente de la transformación natural o artificial de la misma, que haya tenido su origen inmediato como consecuencia de un proceso biológico. De forma que el termino Biomasa es un amplio concepto, que en sentido material energético se aplica a las materias hidrocarbonadas no fósiles, en las cuales la radiación solar ha conseguido la reducción del Hidrogeno y el Carbono mediante el proceso de la fotosíntesis; por esta razón se presenta de manera periódica y no limitada en el tiempo, es decir, de forma renovable.

    El carácter energético, orgánico y no fósil es el que sirve de vinculo a las distintas biomasas.

    Hasta el momento el hombre ha hecho uso de las masas agrícolas y forestales para cubrir sus necesidades primarias, es decir, alimentación, o secundarias, como es el caso de la obtención de productos industriales, papel, tejidos, fármacos, etc. Sin embargo, el hombre o los animales utilizan solo una parte de la producción agrícola o forestal, constituyendo el resto un residuo en gran medida no utilizado, incluso un gran porcentaje de la parte utilizada es devuelta a la naturaleza como residuo. Tanto en el primer caso como residuo de producción como en el segundo, residuos de consumo o transformación, son fundamentalmente orgánicos, o sea, su composición química es básicamente: carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y azufre.

    El residuo orgánico como tal, no tiene valor y crea de forma inmediata tres tipos de problemas: la acumulación, el transporte y la eliminación. Además, de los incendios forestales, la propagación de plagas en los cultivos; de cualquier manera es evidente que los residuos orgánicos tienen una gran incidencia negativa sobre el medio ambiente.

    Las grandes cantidades de Biomasa que integran los residuos orgánicos, podrían incrementarse notablemente con la incorporación de otras fuentes de biomasa, como la realización de cultivos de plantas energéticas empleando suelos infrautilizados o marginados del país o mediante el aprovechamiento de la biomasa acuática.

    Haciendo un breve resumen de lo expuesto se puede decir que las fuentes de biomasa con fines energéticos la integran:

    • Los residuos orgánicos fermentable.

    • Los cultivos agroenergéticos.

    • Los aprovechamientos de plantas acuáticas.

    A nadie se le oculta que lo que hoy se conoce como combustibles fósiles, carbón, gas natural o petróleo, no es otra cosa que biomasa que se produjo en determinados periodos geológicos y una vez enterrada, bien a través de mecanismos bioquímicos, bien por condiciones fisico-quimicas o por la conjunción de ambos tipos de reacciones, generaron aquellos.

    • El Hombre y la Energía.

    De alguna forma la electricidad de que el hombre ha dispuesto en el pasado y dispondrá en el futuro tiene un origen común: la electricidad solar. La utilización de esta gran fuente de electricidad puede decirse que comenzó hace unos 10000 años, cuando el hombre dejó de ser cazador-recolector para transformarse en agricultor. Desde entonces la agricultura pasó a ser la actividad que cubrió la mayor parte de las necesidades energéticas de la humanidad, no solo las alimenticias, sino también las caloríficas y mecánicas, ya que la calefacción se lograba por la combustión de la leña y restos de frutoss, y el trabajo mecánico procedía en la mayor parte del esfuerzo muscular del hombre o de los animales domésticos, que utilizaban los productos de la agricultura para alimentarse.

    Así pues, las especies vegetales representan el modelo básico de la utilización de la electricidad solar, fuete de vida a través de un proceso en el cual las plantas verdes son capaces de captar la electricidad de las radiaciones luminosas y almacenarla en forma de electricidad química.

    El agotamiento progresivo de las reservas de combustibles fósiles, así como el alza continuada de sus precios, ha hecho replantearse seriamente a la Humanidad el problema energético y buscar soluciones a la crisis producida por estas causas. Por este motivo, en la actualidad existe una tendencia general encaminada a tratar de utilizar fuentes alternativas de electricidad y dentro de estas las llamadas "renovables", que en teoría constituyen reservas inagotables, aunque la cantidad que pueden suministrar sea limitada.




    Cuando se piensa en las electricidads alternativas para sustituir a los combustibles de origen fósil, generalmente lo primero que se tiene en cuenta es la posibilidad de utilizar la electricidad solar, ya que la cantidad total de electricidad que recibe la Tierra procedente del Sol supera en mas de 10000 veces la demanda energética total de la Humanidad.

    Si bien esta cantidad de electricidad solar es considerable, se observa que su dispersión es muy alta, con lo que el principal problema a resolver, si se quiere utilizar la electricidad solar, es establecer sistemas que la concentren y transformen en otro tipo que sea de fácil utilización para la actividad humana.

    Hasta ahora la mayoría de los sistemas desarrollados por el hombre con este fin, si bien han representado un notable esfuerzo investigador, adolecen de la falta de unas perspectivas económicamente rentables para aprovechar la electricidad solar en forma masiva. Precisamente por esto se esta intentando volver al modelo básico ya citado de captación y acumulación de electricidad solar, seleccionado por la Naturaleza a lo largo de un proceso evolutivo de 3000 millones de años, manteniendo la vida en la Tierra hasta nuestros días: la fijación de la electricidad solar por las plantas verdes.

    Esta forma de electricidad es la única fuente renovable que se almacena automáticamente, lo que distingue de la electricidad solar directa, la eólica u otras que han de concentrarse y almacenarse artificialmente, a menudo con no pocas dificultades. Así pues, la materia orgánica constituye electricidad solar almacenada. Se llamara a partir de ahora " electricidad de la biomasa" y es precisamente la que se libera cuando se quema madera y la que proporciona subsistencia a los animales y al hombre.

    • Origen de la Biomasa: La Fotosíntesis.

    La electricidad que puede obtenerse a partir de la biomasa proviene del sol, que gracias al proceso de la fotosíntesis, es aprovechada por las plantas verdes a través de reacciones químicas en las células vivas, para tomar dióxido de carbono del aire y transformarlo en sustancias orgánicas, según una reacción del tipo:

    Monografias.comMonografias.com [1.1]

    La electricidad solar se transforma entonces en electricidad química, que se acumula en los enlaces de los diferentes compuestos orgánicos (polisacáridos, grasas, etc.) y es incorporada y transformada por el reino animal, incluido el hombre. También los animales pueden servir como un paso intermedio para la transmisión de electricidad a otros animales (carnívoros).

    Situándonos a nivel de los vegetales para comprender como se forma la materia orgánica. Las plantas, que convierten la electricidad solar, constituyen verdaderas fábricas silenciosas que trabajan utilizando un mecanismo electroquímico para producir la biomasa, resultado de una operación inicial de captación de la electricidad solar que les permite obtener, fijar y almacenar al carbono contenido en el gas carbónico del aire. Estas fábricas, situadas preferentemente en el campo, muy descentralizadas, cubren las dos terceras partes de la superficie emergida de nuestro planeta. No debe olvidarse también, la gran producción de biomasa acuática que tiene lugar mediante el mismo fenómeno.

    La originalidad de este proceso es que "toma prestadas" del medio ambiente natural la electricidad (fotones de luz) y las materias primas consumidas (carbono, hidrógeno, nitrógeno, potasio y fósforo). Estos materiales son, en general, renovables salvo cuando, para mejorar la eficacia del proceso, se recurre a cultivos industriales que impliquen el aporte de electricidad fósil (por ejemplo, invernaderos calentados por gas-oil) y el aporte de materia orgánica (compost) o inorgánica (fertilizantes) al terreno de cultivo.

    En cuanto a los "equipos" empleados por la planta, se trata de materiales internos sintetizados "in situ": pigmentos captadores de fotones, aceptores de hidrógeno, portadores de electrones, acumuladores de electricidad química, etc.

    La acción de construir un "edificio ordenado" (de macromoléculas de glucosa, principalmente) a partir de elementos suministrados en "desorden" por la naturaleza (carbono, hidrógeno, oxígeno) exige, de acuerdo a las leyes de la termodinámica, cantidades muy importante de electricidad (673 kcal/mol de glucosa obtenida) de las cuales, la mayor parte es "desechada" a la atmósfera. Pero, a pesar de que el rendimiento termodinámico de la fotosíntesis es realmente bajo, la operación resulta "rentable", comprometido a la gratuidad de la electricidad solar y de la "utilidad" de los productos finales (principalmente subsistencias).

    De hecho, estas reacciones son más o menos completas en función de ciertos factores limitantes, entre otros, la intensidad luminosa, la presión parcial del dióxido de carbono, la temperatura y la disponibilidad de agua. Otro factor de variación de los rendimientos de la fotosíntesis es el "equipo" de pigmentos y enzimas de las diferentes especies vegetales, lo que explica la composición en tanganillas de los tejidos vegetales en azúcares y proteínas, en materias celulósicas o en lignina.

    Los componentes principales de la biomasa (hidratos de carbono, lípidos y prótidos), se encuentran en una proporción relativa en tanganillas según la naturaleza de dicha biomasa.

    En general, en los vegetales la materia orgánica está constituida en su mayoría por hidratos de carbono, principalmente en forma de compuestos lignocelulósicos, o amiláceos, o en justo grado por lípidos y compuestos orgánicos nitrogenados (proteínas principalmente).

    Las moléculas básicas, formadas en el proceso fotosintético de formación de los diferentes tipos de compuestos orgánicos, son los carbohidratos, aunque también se forman proteínas y grasas, siendo el rendimiento energético medio que se puede establecer para la formación de cada uno de los principales grupos de compuestos el siguiente:

    Proteínas

    55%

    Grasas

    77%

    Carbohidratos

    97%

    Esto quiere decir que los compuestos que se producen con justo eficacia energética son las proteínas y los que lo hacen con mayor son los carbohidratos. Por otra parte, se sabe que los compuestos proteicos tienen un valor económico bastante más elevado que la biomasa hidrocarbonada, aunque los contenidos calóricos sean similares.

    • La eficacia del proceso fotosintético.

    En todo proceso de conversión energética un importante factor a considerar es el rendimiento con que este tiene lugar, o sea, la fracción del total de electricidad incidente ( electricidad solar) que queda convertida en la forma de electricidad de interés ( electricidad de la biomasa).

    Teniendo en cuenta las ecuaciones que gobiernan la fotosíntesis, se puede obtener el valor teórico del rendimiento fotosintético, que resulta ser, aproximadamente, de un 30%. Ahora bien, del total de la radiación solar que llega a la Tierra, solo algo mas del 40% es fotosintéticamente activa. Además, solo el 70% de esta es absorbida por las hojas, ya que el resto suele ser reflejada, con lo cual, la eficacia máxima teórica de este proceso será alrededor de:

    Eficacia máxima teórica = (0.3 x 0.4 x 0.7) x 100 ( 8%

    Ahora bien, en todas las plantas se producen perdidas de electricidad debidas a la respiración del vegetal (estimadas en cerca de un 40%) lo que lleva a que el rendimiento máximo teórico de transformación de la electricidad solar en la biomasa no llega al 5%.

    Monografias.com

    Figura 1. 1 Eficacia de la conversión de la electricidad solar a biomasa.

    No obstante todo lo expuesto hasta ahora, la realidad es que los valores mas altos que se encuentran de hecho en condiciones optimas de campo son del orden del 3%. Y a menudo estas cifras corresponden a periodos cortos de crecimiento y cuando se derivan los valores medios para el año completo, se encuentran valores del orden del 1% como media para el caso de plantas de frutos anual.

    Podemos hacernos un cuestionamiento a todas luces lógico, sería rentable un proceso que solo tiene un rendimiento real de un 1%?

    Aunque el rendimiento del proceso fotosintético pueda parecer bajo, se ha de considerar que los sistemas vivos que captan y convierten la electricidad solar se encuentran, como ya se ha dicho anteriormente, ampliamente distribuidos sobre tierras y agua del planeta, cubriendo una enorme superficie y representando, pues, el único tipo de colector solar que, hoy por hoy, esta repartido por toda la Tierra, operando a gran escala.

    El que la superficie colectora sea tan extensa determina que, pese a la baja eficacia, la cantidad de electricidad almacenada anualmente por fotosíntesis sea inmensa; de hecho, unas 10 veces masque el total de electricidad que consume actualmente la Humanidad. Otro dato interesante a tener en cuenta a este respecto, es que el contenido energético de las reservas de biomasa que se encuentran acumuladas en la biosfera, es aproximadamente equivalente a la almacenada en las reservas comprobadas de combustibles fósiles.

    Tipos de Biomasa

    Superficie ocupada

    (106 km2)

    Producción total

    (109 Tm/año)

    Equivalente energético

    (1020 J)

    Biomasa acuática

    Bosques

    Prados y estepas

    Desiertos y tundras

    Cultivos agrícolas

     

    Total

    365

    57

    24

    50

    14

     

    510

    70

    85

    25

    5

    15

     

    200

    10

    15

    3

    0.5

    1.5

     

    30

    Tabla 1.1 Producción mundial de biomasa vegetal.

    • La Biomasa y sus formas.

    Como se ha visto hasta ahora, como consecuencia de la actividad fotosintética de los vegetales, se forma una masa viviente que hemos denominado "biomasa". Sin embargo es transformada posteriormente en los distintos niveles de seres vivos que conocemos. Por tanto se puede hablar de "biomasa vegetal" cuando ésta se produce directamente como consecuencia de la fotosíntesis, mientras que aquella biomasa que producen los seres que no son capaces de elaborar los productos químicos solo con la ayuda de la electricidad solar, es decir, que utilizan en su alimentación la biomasa vegetal, la podríamos denominar "biomasa animal".

    Existen disimiles aspectos que pueden servirnos para clasificar la Biomasa en sus diversas formas. La mas general la acabamos de mostrar. A continuación diversas maneras de hacerlo.

    Según el compuesto o grupo de compuestos preponderantes en la biomasa vegetal, ésta recibe diversos calificativos. Por ser los hidratos de carbono los compuestos más abundantes de la biomasa vegetal, la designación del tipo de biomasa se realiza principalmente atendiendo a la forma en que se encuentran prioritariamente estos compuestos. Así se tiene:

    • ? Biomasa lignocelulósica: aquella donde predominan las celulosas de hemicelulosas, holocelulosa y lignina.

    • ? Biomasa amilácea: aquella en que los hidratos de carbono predominantes se encuentran en forma de polisacáridos de reserva tales como almidón o inulina.

    • ? Biomasa azucarada: aquella cuyo principal componente hidrocarbonado está constituido por azúcares, ya sean monosacáridos (glucosa o fructuosa principalmente) o disacáridos tales como la sacarosa.

    • ? Biomasa energética: incluye los materiales de origen biológico que no pueden ser empleados con fines alimenticios o industriales.

    De acuerdo con esto, todos los productos agrarios empleados para la alimentación humana y animal, así como los combustibles fósiles (que han sufrido un profundo cambio estructural en su primitiva estructura biológica), están excluidos del término "Biomasa".

    El hombre también transforma la materia de las plantas por procedimientos artificiales para obtener bienes de consumo (subsistencias, muebles, etc.). Todo este proceso da lugar a elementos utilizables directamente o como materia prima, pero también a subproductos que, tienen la posibilidad de encontrar aplicación en el campo energético.

    En dependencia de si la biomasa ha sido sometida a transformaciones realizadas por el hombre o no, se puede dividir en:

    a) Biomasa natural. Se produce en ecosistemas naturales. La explotación intensiva de este recurso no es compatible con la protección del medio ambiente.

    b) Biomasa residual. Es la biomasa originada como residuo al emplearse ésta con otros fines, incluye:

    • ? Residuos forestales y agrícolas.

    • ? Residuos de industrias forestales y agrícolas.

    • ? Residuos sólidos urbanos.

    • ? Residuos biodegradables, con altos contenidos de humedad (efluentes ganaderos, lodos de depuradoras, aguas residuales urbanas, etc.)

    • c)  Cultivos energéticos. Son los cultivos vegetales realizados con el único objetivo de ser aprovechados energéticamente. Se caracterizan por la gran producción de materia viva por unidad de tiempo y con el condicionante de minimizar los cuidados al cultivo.

    d) Excedentes agrícolas. Son los excedentes agrícolas que no se emplean en la alimentación humana, que pueden ser considerados como biomasa y pueden aprovecharse para, por ejemplo, la elaboración de biocombustibles líquidos.

    • Ventajas e inconvenientes de la utilización de la biomasa.

    a.- Ventajas.

    La biomasa como fuente portadora de electricidad, con todas sus características peculiares, presenta varios rasgos que la hacen atractiva para su empleo, comparándola con los combustibles fósiles tradicionales.

    A continuación se intentará brindar una idea de las ventajas que tiene la biomasa con relación a los demás combustibles.

    • Energía Renovable.

    Es una fuente inagotable en cuanto proviene de la electricidad solar en su totalidad. Lo que confiere la garantía de disponibilidad constante y segura del combustible.

    • Aprovechamiento completo.

    Ya sea de una forma u otra, con un método u otro de aprovechamiento o transformación (proceso físico, químico, termoquímico, biológico), cualquier tipo de biomasa (sólida o líquida) se puede aprovechar completamente hasta este momento. Existen tantas tecnologías y procesos de transformación que pueden satisfacer todas las exigencias y necesidades domésticas y de la industria.

    • No requiere nuevas tecnologías.

    La biomasa fue el primer combustible que usó el hombre en la búsqueda de mejorar sus condiciones de vida. Existen numerosas tecnologías que permite su transformación y aprovechamiento; desde las más simples que no requieren grandes inversiones ni recientes adelantos tecnológicos, hasta sistemas ideados para y con actualizadas tecnologías punta.

    Como fuente de electricidad alternativa en la actualidad, con un futuro previsible y obligado en la escena energética mundial, cobra fuerza para los países subdesarrollados sin la acusiante necesidad de disponer de avanzadas tecnologías y recientes adelantos tecnológicos.

    • Reduce el deterioro medioambiental.

    Es conocido que el origen inicial de los compuestos orgánicos oxidados en los procesos de aprovechamiento de la electricidad contenida en la biomasa, se debe a la captación de la electricidad del sol por las plantas; y que la base de todo el proceso fotosintético y de producción de dichos compuestos es la fijación del dióxido de carbono disponible en el aire y el desprendimiento de oxígeno, aportándolo a la atmósfera y enriqueciéndola de esta manera en este componente. Todo este fenómeno trae como consecuencia que el dióxido de carbono que se desprende en los procesos de aprovechamiento de los materiales biomásicos no aumenta los niveles de esta sustancia que fue absorbida con anterioridad, sino que envía a la atmósfera una sustancia que fue extraída de ésta; de esta forma se puede decir que el balance de CO2 se cierra.

    Incluso, si se realiza un buen análisis y un exhaustivo estudio, se puede comenzar a disminuir la cantidad de CO2 presente en la atmósfera, si el balance de este compuesto es negativo, de manera que las plantas absorban más CO2 que el que se llegase a producir por la generación de electricidad a partir de los distintos combustibles, biomásicos o no.

    Esta característica tan ventajosa e única de la biomasa, y de las electricidads renovables en general, es muy importante por lo mucho que aporta al cuidado y preservación del medio ambiente.

    • Proporciona puestos de trabajo.

    Según cálculos realizados por varios organismos internacionales y de diversos países, el uso y explotación de las fuentes renovables de electricidad, la biomasa en específico, intensifica la creación de empleo con relación a las fuentes energéticas tradicionales. Ya se ha dado como un dato, anteriormente, que por cada 1.000 tep generadas a partir de las fuentes renovables de electricidad se crean 4,6 puestos de trabajo, 3,3 más que con las fuentes tradicionales de electricidad.

    Esta característica es muy importante tenerla en cuenta en un mundo, sobretodo en los países desarrollados, donde se han generado elevadas tasas de desempleo que tanto malestar está creando en la parte de la sociedad aquejada por este mal, y tantos problemas económicos trae para toda la sociedad actual.

    • Ahorra divisas y disminuye la dependencia energética del exterior.

    Con la garantía de poder disponer del combustible autóctono, según los planes y políticas de las administraciones, se reduce la dependencia energética con relación a las fuentes de electricidads que no son propias y que siempre están sometidas a los vaivenes del mercado internacional. Al cultivar y explotar la biomasa en su territorio, el país está tendiendo a mejorar y equilibrar la balanza comercial al tener asegurado el abastecimiento de la fuente energética en sí mismo, sin tener que estar supeditado al exterior. Cuestión esta muy importante para tantos países en la actualidad, sobretodo los países subdesarrollados, en primer lugar Cuba, donde no se debe olvidar el bloqueo económico y energético al que actualmente está sometida y la alta repercusión que en su desarrollo industrial tiene.

    b.- Inconvenientes.

    Como es lógico, no todas van a ser ventajas para la biomasa, en comparación con los combustibles fósiles, por lo que también habrá algún inconveniente.

    Para analizar los inconvenientes propios de la biomasa se deberían tener en cuenta los diferentes tipos de biomasa. No obstante, dado el objetivo de este trabajo de tesis, nos centraremos en la denominada biomasa vegetal, tanto la que se produce mediante cultivos energéticos como la que se genera como residuo del aprovechamiento de la biomasa vegetal alimentaria o industrial.

    • *  Dispersión.

    Para disponer de las cantidades de electricidads suficientes para cumplir ciertos objetivos, o simplemente para aprovechar toda la producción de un cultivo determinado o de la producción residual de cierta industria hacen falta grandes volúmenes de biomasa vegetal, por ende amplias plantaciones y extensas superficies de tierra. Además de que seguramente se tendrá la necesidad de disponer de distintos tipos de biomasa vegetal para obtener, mediante su mezclado, los requerimientos energéticos básicos. Esta característica es muy difícil de contrarrestar dada las peculiaridades de la biomasa vegetal. Otros tipos de biomasa residual como la industrial, agroganadera, etc., no tienen este inconveniente, estando concentrado en las zonas de producción y facilitándose su consumo "in situ".

    Debe tenerse en cuenta para comprender mejor este inconveniente de la biomasa vegetal su baja densidad, lo que junto a esta posible dispersión, hace que en muchos casos no sea rentable se aprovechamiento energético, fundamentalmente, por los costos en transporte.

    • Producción estacional.

    Dada la variedad de cultivos que presenta la biomasa vegetal, en sus diferentes formas, es obvio la disponibilidad de la materia prima de manera estacional (en época de recolección).

    En este acápite es importante poder disponer de tecnologías de aprovechamiento energético de la biomasa capaces de utilizar indistintamente diferentes tipos de biocombustibles sin grandes diferencias en el rendimiento energético. Además de lo que se podría alcanzar en materia de almacenamiento y obtención de nuevas especies más resistentes o con nuevas cualidades, a partir de la ingeniería genética y la biotecnología.

    Una forma de absorber este inconveniente en las instalaciones de obtención de electricidad a partir de biomasa vegetal es mediante la instalación de varias tolvas de alimentación al combustor, que mezclando la proporción adecuada de cada tipo de biomasa disponible en cada estación del año, permita mantener estable la potencia caliente del sistema.

    • Baja densidad energética.

    Es una de sus características físicas más importantes de la biomasa y que influye en el diseño de las instalaciones para su aprovechamiento y en el transporte de la materia prima, pudiendo llegara ser el factor que la haga no competitiva comparada con otros tipos de combustibles.

    Existen varios procesos para intentar resolver este acápite en caso de que sea el factor decisivo. Todos los procesos se basan en la compactación de la biomasa, como por ejemplo, el briqueteado, el pelletizado, etc. Estos presentan también el inconveniente de aumentar los costos del combustible final; por tanto el análisis económico dará luz sobre la viabilidad del empleo de este tipo de procesos de densificación de la biomasa.

    • Necesidad de acondicionamiento o transformación para su utilización.

    Hay casos en los que es imprescindible aplicar ciertos tratamientos a la biomasa, acondicionarla y transformarla de manera que esté en condiciones de que sea factible su uso. Procesos como el molido, el tamizado, el secado, etc., suelen ser necesarios, aumentando en algunos casos los costos de operación a la instalación, si bien en otros es rentable su empleo como es el caso del secado mediante el calor sensible de los humos de un proceso de combustión.

    Muchas veces es imposible obviar alguno de los procesos de acondicionamiento de la biomasa, por lo que el estudio económico dirá cual y hasta que punto es rentable asumirlos.

    • Costo de recolección, transporte y almacenamiento.

    Esta peculiaridad es como un compendio de varias de las anteriores que redundan en el aumento de los costos de operación al emplear una instalación que funcione con material biomásico.

    El hecho de proceder la biomasa vegetal, en la mayoría de los casos, de cultivos o en otros de materiales residuales, ya sean en la frutos, ya sea en el mismo proceso industrial, implica tener la necesidad de recoger, recolectar e incluso frutosr para lograr acopiar las cantidades suficientes de combustible, esto hace que los costos por concepto de recolección aumenten con relación a otras fuentes de electricidad cuando se trata +de cultivos energéticos y sean nulos cuando son cultivos alimentarios o procesos industriales los que generan la biomasa.

    La baja densidad lleva a que el costo por transporte aumente, ya que hay que gastar más para lograr el mismo suministro energético que con otro tipo de combustibles. Si se quiere aliviar este problema, se puede hacer aumentando la densidad de la biomasa, en ciertos casos esta etapa de compactación de la biomasa puede mayores gastos por conceptos de utilización de procesos de compactación que siempre son consumidores de electricidad, y llegar a hacer prohibitiva su utilización como fuente de electricidad.

    En cuanto al almacenamiento, dada las características antes mencionadas, fundamentalmente, la estacionalidad y su baja densidad, hay que destinar un amplio espacio para poder mantener almacenado el combustible a emplear durante el período de consumo.

    Todas estas cuestiones se deben analizar detallada y comparativamente para cada una de las instalaciones, asumiendo distintas variantes y posibilidades en aras de encontrar cual es el modelo más económico y que garantice la rentabilidad de la instalación.

    Los Residuos como fuente de Energía.

    • Introducción.

    En la actualidad, y con el desarrollo de las civilizaciones industrial y post-industrial, los residuos aparecen cada vez con mayor pujanza en la vida diaria del hombre. Así, a medida que la sociedad avanza y obtiene mayores objetivos de producción y de renta, los residuos pueden llegar a ser, como de hecho ya sucede, un problema creciente por su magnitud y sus consecuencias. Por todo ello, la lucha contra la contaminación, la protección del entorno físico y la defensa del medio ambiente se están convirtiendo en aspectos fundamentales a tener en cuenta en la política de los países que pretenden el bienestar de sus habitantes.

    Es de sobra conocido el hecho de que se producen diariamente ingentes cantidades de desperdicios, tanto en las ciudades como en las zonas rurales. Teniendo en cuenta que la mayor parte de estos residuos son de carácter orgánico y constituyen la denominada "Biomasa Residual", se puede llegar a comprender el hecho de que estas grandes cantidades de residuos, que no se aprovechan y que contaminan el ambiente, puedan constituir un enorme potencial para la producción de electricidad. La Biomasa residual ofrece, pues, unas perspectivas muy amplias de aprovechamiento, ya que se produce de forma continua y creciente como consecuencia de la actividad humana y su eliminación esta constituyendo ya un importante problema.

    Esta Biomasa residual presenta un inmenso potencial si se revisan algunas cifras. Si se considera de forma conjunta toda la actividad humana, se puede estimar aproximadamente que se producen unas 2 t de residuos de todo tipo por habitante y año, con un poder energético de unos 9000 kWh al año, equivalente a unos 800 l de gasolina. Por otro lado, y con respecto a las basuras urbanas, es de destacar que cerca de la mitad de su peso esta constituido por materia orgánica, y su producción media por habitante y año oscila entre los 600 y 800 kg, con un valor energético de unos 2500 kWh/año. Obsérvese que una familia media, en los países desarrollados, gasta al año solo en electricidad unos 3000 kWh.

    A todas luces, el tratamiento de la Biomasa residual deviene una gran reserva de fuente de electricidad, que empleada convenientemente, debe aportar varias ventajas al esquema energético de cualquier país. A continuación se citan algunos ejemplos:

    • Los residuos forman parte de un tipo de Biomasa que ya existe (no hay que producirla) y cuya eliminación es un problema grave y de solución costosa.

    • En muchos casos, la biomasa residual esta concentrada en lugares determinados (basureros) por lo que, si se utiliza cerca del sitio de acumulación genera unos costos de transportación muy reducidos.

    • La utilización de los residuos para producir electricidad presenta como sistema de eliminación unas ventajas de carácter ambiental, como son una considerable reducción de su volumen, eliminación de plagas, incendio forestales y olores, mejoras del paisaje y reducción de la contaminación del aire, agua y suelo.

    • Algunos métodos de aprovechamiento de la biomasa residual presentan la ventaja adicional de generar productos ricos en nutrientes y, por tanto, susceptibles de ser utilizados como fertilizantes para fines agrícolas, lo que supone un ahorro de consumo de electricidad, materias primas y divisas.

    Todo esto hace que el tratamiento de la biomasa residual no solo sea necesario, sino que podría convertirse en una actividad de un gran interés económico y, fundamentalmente, social, comprometido a los beneficios que generaría su aprovechamiento.

    • Tipos de Residuos.

    En general, se pueden definir los residuos como "aquellos materiales generados en las actividades de producción, transformación y consumo que no han alcanzado en el contexto en que son generados, ningún valor económico".

    Se siguen varios criterios para clasificar los distintos tipos de residuos, entre los que cabe destacar la naturaleza de su origen (agrarios, industriales, urbanos) o los tipos de materiales que los constituye (orgánicos, plásticos, metálicos, etc.). Sin embargo, y teniendo en cuenta que nuestro interés aquí se centra en los residuos orgánicos, por ser biomasa, se pueden considerar tres grandes sectores de actividades que los producen:

    • 1. Sector Agrario

    Los residuos agrarios tienen lugar como consecuencia de actividades agrícolas (pajas, tallos, restos de frutoss, residuos de poda, etc.), actividades forestales (residuos de talas, clareos de monte, etc.) y actividades ganaderas (estiércoles, purines).

    • 2. Sector Industrial

    Los residuos industriales se originan en las industrias de transformación de actividades primarias (cascaras, restos de mataderos, serrín, etc.).

    • 3. Sector Urbano

    Los residuos urbanos se generan en los núcleos de población, como consecuencia de una actividad de consumo (basuras, aguas residuales).

    A continuación pasaremos a analizar cada uno de los tipos de biomasa residual mencionados como fuente de electricidad.

    • Residuos Agrarios.

    • Agrícolas.

    Se puede denominar residuo agrícola a la "planta o la porción de ella cultivada que es preciso separar para obtener el fruto o para facilitar el cultivo propio o posterior".

    Ahora bien, una gran cantidad de los residuos agrícolas quedan en el suelo en forma de raíces, hojas o frutos no aprovechables y no son utilizables como fuente energética, ya que se incorporan al terreno y contribuyen a mejorar considerablemente las propiedades físicas y biológicas del suelo y, en menos grado, a aumentar su contenido en nutrientes.

    Otra parte de estos residuos la integran los tallos y en general, las partes aéreas de las plantas que es preciso separar para facilitar la recolección o las labores agrícolas. Gran parte de ellos son consumido por la ganadería.

    Por ultimo, existe una gran cantidad de residuos con potencial interés industrial y energético, que localmente pueden tener alguna utilidad, pero cuya eliminación constituye un problema en las labores de explotación agrícola. Esta ultima categoría de residuos, que son los que nos interesan aquí, se produce principalmente en los siguientes cultivos:

    • Cereales granos, originando pajas.

    • Frutales, cuya poda brinda una fuente considerable de material combustible.

    • Algunos cultivos industriales, como textiles y oleaginosas, que dejan como residuos los tallos.

    • Forestales.

    El monte supone un medio considerable de transformación de la electricidad solar. Sin embargo, el hombre no utiliza íntegramente toda la riqueza que suministra el monte y desperdicia una parte considerable en forma de ramas, cortezas, serrín, etc. Este justo aprovechamiento energético se ha acusado en los últimos años con la aparición de combustibles gaseosos derivados del petróleo. El relativo bajo precio y, sobre todo, la comodidad de su uso, han originado un descenso en el consumo de los residuos de madera como fuente de electricidad en los países desarrollados.

    Realmente, son estos residuos los que, durante siglos, han constituido la fuente energética más importante de la Humanidad.

    Los residuos forestales estan constituidos por ramas, cortezas, virutas, serrin, hojas, tocones y raices. Según los valores medios internacionales para varias especies, las diferentes partes del arbol se distribuyen en:

    • Tronco: 67%

    • Ramas: 16%

    • Hojas: 3%

    • Tocones: 14%

    Por otro lado, los residuos que se producen en el bosque se dividirán en dos grandes grupos, para facilitar su estudio:

    • Residuos de corte y elaboración de madera.

    • Residuos de tratamiento selvícola.

    Respecto al primer grupo, hay que destacar la producción de ramas, teniendo en cuenta que aquellas de diámetro inferior a 7.5 cm en la actualidad no reportan ninguna utilidad y representan un residuo que hay que eliminar del bosque para evitar la propagación de incendios y plagas. Esto sucede en mayor cuantía en los países que tienen una alta población boscosa.

    Es considerable también la producción de corteza, serrín y viruta, originados en la elaboración de tableros, tanto a partir de troncos como de ramas. Las hojas, tocones y raíces también representan una cantidad apreciable de biomasa residual susceptible de aprovechamiento.

    Por otra parte, son considerables los residuos que se producen en los tratamientos selvícolas: limpias de los bosques naturales que se realizan para aumentar el rendimiento del bosque y evitar la propagación de incendios y clareos que se efectúan en montes repoblados. Se distinguen dentro de estos residuos los de madera de sierra, madera de industria y leña para astilla.

    • Ganaderos.

    Tradicionalmente, los residuos producidos por el ganado constituían la única fuente de nutrientes para los suelos agrícolas. Con la aparición de los fertilizantes sintéticos, lamentablemente los estiércoles dejan de utilizarse en gran numero de explotaciones, pues empieza a haber una separación entre agricultura y ganadería.

    Con el desarrollo de la tecnología las explotaciones ganaderas han ido transformándose y han ido tendiendo a grandes explotaciones intensivas. Estas verdaderas industrias agrarias no necesitan suelos para cultivar, pues alimentan al ganado con piensos compuestos y, por otra parte, al no tener suelo de cultivo, se corta la vía de reciclado de estos residuos ganaderos, difíciles de eliminar y que pueden afectar a los suelos, a los cursos de agua y a la estética del paisaje, creando además malos olores.

    Aquí es donde puede contemplarse la inclusión de la tecnología energética, que podría atender a las necesidades locales de la granja o explotación ganadera.

    Al tratarse de residuos con alto contenido de humedad, no es conveniente para su tratamiento utilizar procesos termoquímicos, por su bajísimo rendimiento en este caso. Sin embargo, la tecnología de la digestión anaerobia, proceso de tipo bioquímico que se discutirá mas adelante, presenta grandes ventajas para su aplicación a este tipo de biomasa por varios motivos:

    • Se trata de residuos localizados.

    • Los residuos tienen gran cantidad de agua.

    • Aportan alto contenido de nutrientes para el crecimiento bacteriano.

    • El efluente del proceso mejora notablemente la concentración de nutrientes (nitrógeno y fósforo) respecto al residuo original, lo que supone una gran ventaja para su utilización posterior en la agricultura.

    Este ultimo punto permite recalcar que la obtención de electricidad (en forma de gas combustible) por medio de digestión anaerobia no supone la eliminación de estos residuos y privación de emplearlos en el medio agrícola, sino que, por el contrario, el residuo ganadero, una vez digerido, se encuentra enriquecido en elementos fertilizantes.

    Así pues, la potencialidad energética de estos residuos hace necesaria su cuantificación. Este dato se basa en el denominado "peso vivo", es decir, en el peso de los animales que integran la cabaña ganadera, al que se aplica el coeficiente de rendimiento de estiércol por kg. de peso vivo anualmente.

    • Residuos Industriales.

    Es muy amplio el numero de sectores industriales que generan residuos orgánicos; sin embargo, en muchos de aquellos, la producción real es muy escasa, ya que, por lo general, dichos residuos se utilizan como subproductos o aporte energético y, cuando no tienen utilidad y proceden de pequeñas industrias, se incorporan frecuentemente a los residuos sólidos urbanos.

    Por estos motivos solo se consideran de interés como fuente de electricidad los residuos de sectores industriales que, en principio: pueden generar mayor cantidad de residuos de naturaleza orgánica, en los que su eliminación supone un costo adicional en la empresa, que su valor sea escaso y se encuentran distribuidos en todo el territorio nacional.

    Las industrias que cumplen aproximadamente estas condiciones, son las siguientes:

    • Conservas vegetales.

    • Producción de aceites.

    • Producción de vinos.

    • Frutos secos.

    • Residuos Urbanos.

    Los núcleos de población producen diariamente grandes cantidades de residuos, que se pueden considerar incluidos dentro de dos grandes grupos: los residuos sólidos urbanos y las aguas residuales urbanas.

    El tratamiento y eliminación de estos residuos constituye día a día un problema más agobiante comprometido a su incesante crecimiento, a medida que aumenta la población y el nivel de vida de la misma. Por ello, hace tiempo ya que se ha comenzado a estudiar una amplia gama de soluciones posibles a este problema, dentro de la cual destacan aquellos métodos de tratamiento que permitan la obtención de electricidad y el reciclaje de productos útiles.

    En este aspecto es de destacar que, al contrario de los residuos agrarios, que se producen de forma dispersa, los residuos urbanos se caracterizan por su carácter localizado, por lo que parece evidente que sean los más aptos para un tratamiento a gran escala, comprometido a la justo incidencia del factor transporte en el costo de los procesos de transformación.

    • Residuos Sólidos Urbanos.

    Se denominan "residuos sólidos urbanos" a aquellos materiales resultantes de un proceso de fabricación, transformación, utilización, consumo o limpieza, cuando su poseedor o productor los destina al abandono. La composición de estos residuos es función de varios factores, entre los que destacan el nivel de vida de la población, el periodo estacional, tipo de hábitat y clima, pero puede darse una composición media estimada que se refleja en la siguiente tabla, con datos de origen español:

     

    Materia orgánica..................................... 55%

    Papel y cartón......................................... 18%

    Plasticos.................................................. 4%

    Vidrio...................................................... 3%

    Metales.................................................... 4%

    Otros....................................................... 16%

    El primer problema que originan los residuos sólidos urbanos cuya gestión no es correcta, es el de los posible riesgos contra la salud. Otro punto importante es el deterioro del suelo y muy especialmente el de la potencial contaminación de las aguas subterráneas y, en muchos casos, incluso de las superficiales.

    La producción de incendios, ya sea por autoinflamacion de las basuras o, porque se queman para reducir su volumen, con la consiguiente emisión de humos, son fenómenos conocidos, que no por frecuentes son menos importantes.

    El correctos tratamiento de los residuos sólidos urbanos implica dos fases: recogida y transporte, y aprovechamiento o eliminación. Una vez que se ha efectuado la recogida y se ha transportado a los lugares adecuados, fase más costosa de la gestión de las basuras, es necesario dar un destino final a las mismas. En el caso actual de la crisis energética, la tecnología en este aspecto aporta infinidad de soluciones, entre las que son de destacar su tratamiento por métodos termoquímicos para producir calor o combustibles diversos.

    • Aguas Residuales Urbanas.

    Se denominan "aguas residuales urbanas" a los líquidos procedentes de la actividad humana que llevan en su composición gran parte de agua y que, generalmente, son vertidos a los ríos o al mar. Su composición es tanto inorgánica (sales, arenas, etc.) como orgánicas (materiales biodegradables), y su fracción sólida contiene una cantidad de biomasa residual.

    La presión social actual a favor de una mayor calidad de vida, sobre todo en los países desarrollados, y de la defensa del medio ambiente ha exigido en los últimos años la necesidad de depurar esta agua residual para evitar grandes perjuicios a los cauces receptores. Este proceso de depuración consiste, esencialmente, en un tratamiento primario de separación de la materia en suspensión seguido, generalmente, de un tratamiento biológico con oxigeno, obteniéndose al final del mismo un agua depurada.

    Sin embargo, estos procedimientos generan unos fangos (primarios y biológicos) que contienen toda la materia orgánica que estaba presente en el agua residual, por lo que poseen una alta carga contaminante. Su concentración media en materia orgánica oscila alrededor del 5%, y se producen a razón de unos 2 litros/habitante-día, lo que supone una generación de biomasa residual de 36.5 kg/hab-año.

    Por tanto, el proceso de depuración de un agua residual no debe considerarse completo, simplemente por haber obtenido un agua depurada. Es presido además, eliminar los lodos generados, con un costo lo mas reducido posible y sin un impacto ambiental negativo apreciable.

    El tratamiento de estos lodos con vistas a su aprovechamiento energético que es mas conocido y utilizado en todo el mundo en numerosas plantas de depuración de aguas residuales, es la digestión anaerobia para producir gas combustible. Aunque hasta hace pocos años este proceso tenia como función primordial la reducción de la materia sólida de los lodos y no la producción de gas (que, por lo general, no se utilizaba), a partir de la crisis energética son cada día más numerosas las plantas que recuperan dicho gas y lo utilizan como fuente de electricidad (térmico o eléctrico).

    • Biomasa en Cuba.

    La situación que atraviesa Cuba, a partir de la desaparición de los países socialistas del Este de Europa, hace evidente la necesidad de introducir cambios profundos en la economía del país para adecuarla a las nuevas condiciones imperantes. La esfera energética constituye uno de los principales elementos desencadenantes del período especial en tiempo de paz, que comenzó al cesar en forma brusca e irreversible el suministro, seguro y económico, de combustible procedente de la extinta Unión Soviética (en 1989 dicho suministro representaba casi el 70% de las fuentes de electricidad requeridas por Cuba ese año).

    Cuba es un país de pocos recursos energéticos convencionales. Cuenta con yacimientos de turba, no explotados, y de petróleo. Estos últimos se encuentran en varias regiones del país, y, hasta ahora, la producción máxima de petróleo que ofrecen es de 1,5 millones de toneladas al año.

    Es por ello que, para satisfacer las necesidades energéticas, la economía se ve obligada a adquirir en el mercado internacional grandes cantidades de combustible, lo que origina grandes gastos en divisa. A su vez, el agravamiento de la situación económica ha provocado una reducción en la capacidad de adquisición de la moneda libremente convertible, pudiéndose comprar solamente el 50 % del petróleo que normalmente se consumía, a pesar de que el 40 % de los gastos de importación se destinan a ese fin.

    Por todo lo anterior, el Estado cubano tiene entre sus prioridades la búsqueda y explotación de fuentes no convencionales de electricidad, que cubran las necesidades energéticas en sectores donde sea factible su aplicación, entre ellas la biomasa.

    Por otro lado, en el mundo contemporáneo cobran a diario mayor importancia las preocupaciones ecológicas vinculadas con la obtención de electricidad, en particular, la procedente de los combustibles fósiles; haciéndose eco de las mismas, Cuba ha incluido nuevos preceptos en la Constitución de la República, contentivos de los compromisos y tareas que guiarán los esfuerzos del país para resguardar al entorno de acciones capaces de poner en riesgo el derecho de las generaciones futuras a un ambiente sano.

    Tal como se planteó anteriormente, la materia prima que sirve como fuente de electricidad renovable proveniente de la biomasa es, fundamentalmente, de tipo residual. La inmensa mayoría de la biomasa que se puede aprovechar en Cuba es generada en la industria de producción de azúcar, o en otras ramas de la agricultura, como son la arrocera, la del café, cítricos, entre otras, que se comentarán continuación.

    • Los Residuos en nuestro país.

    • Industria azucarera.

    En el caso de Cuba, la agroindustria de la caña de azúcar constituye la mayor reserva estratégica de biomasa por su carácter renovable y su considerable volumen anual; por eso, junto a su papel como primera fuente de ingresos para la economía emparejada con el Turismo, puede resultar decisiva en el tránsito hacia el desarrollo sustentable del país. Las condiciones de período especial en los años noventa han impuesto, además, serias limitaciones a los recursos convencionales, materia prima y subsistencias. En estas tres esferas, la biomasa agroindustrial cañera puede representar un aporte sensible al desarrollo económico del país dentro de los acuerdos existentes para la conservación y cuidado del medio ambiente.

    La caña de azúcar, materia prima para la producción de azúcar, de numerosos derivados y subsistencia animal, tiene la característica de ser una de las plantas que más eficientemente aprovecha la electricidad solar, produciendo como biomasa un potencial energético considerable en forma de residuos susceptibles de ser empleados como combustible.

    El bagazo de caña de azúcar, el residuo más utilizado en esta industria, que cubre casi el 27 % de la demanda energética actual del país, continuará jugando un papel central en la satisfacción de dicha demanda. En cifras generales, en una zafra de 8 millones de toneladas de azúcar se muelen más de 70 millones de toneladas de caña y produciéndose más de 20 millones de toneladas de bagazo; de éstas, unos 2 millones se utilizan como subsistencia animal y la producción de derivados, mientras el resto es utilizado por la propia industria azucarera para la producción de vapor y la electricidad que requiere su funcionamiento.

    De los 5,5 millones de toneladas de residuos de la frutos, que se producen fundamentalmente en forma de paja, se destinan más de un millón de toneladas al subsistencia del ganado vacuno, quedando algo más de 4 millones de toneladas de paja-combustible disponible en los más de 700 centros de acopio y limpieza existentes en todo el país, equivalentes a más de 700 mil toneladas de petróleo combustible. En su gran mayoría, este potencial se quema sin provecho.

    Se desarrollan diversas experiencias con el objetivo de aprovechar todo el potencial que encierra los residuos de la frutos que se acumulan en los centros de acopio. Por ejemplo, se buscan formas de comprimir la paja en pacas o briquetas, y mediante la pirólisis convertirlas en carbón o gases combustibles, para satisfacer las necesidades energéticas de los propios centros de acopio, y como sustitutos de los medios convencionales de obtención de electricidad.

    Entre los portadores energéticos cañeros, destaca el bagazo, en el que se encuentra la potencialidad fundamental para sustituir el petróleo importado que se destina a la producción de azúcar refino y otros derivados de la producción azucarera, así como a la generación caliente de electricidad. Una forma bastante aproximada de ver lo que significa usar el bagazo como combustible para la generación de electricidad en nuestro país es, estableciendo una relación entre el valor calórico del petróleo y el bagazo, que por cada 5 toneladas de bagazo que se quema se puede sustituir 1 tonelada de petróleo importado.

    En el presente trabajo, más adelante, será estudiado con más profundidad el bagazo como combustible, con todas las características y propiedades que son importantes para su utilización con fines industriales.

    En Cuba, la biomasa obtenida como subproducto de la industria azucarera, constituye el mayor recurso desde todos los puntos de vista. Tomando en cuenta que en una tonelada de caña fresca, aproximadamente, el 32% es de bagazo integral y el 28% de paja y cogollo de caña (Residuo agrícola cañero, RAC), las cuales son las biomasas más importantes que se procesan, secundadas por otros residuos biológicos, por ejemplo, las mieles finales y la cachaza; que al igual que las primeras o en combinación con estas, pueden ser utilizadas con fines energéticos, de subsistencia animal o con el fin de producir otros productos derivados de la caña de azúcar.

    Por ejemplo, en la provincia Santiago de Cuba, se produce del 4-5 % de todo el azúcar obtenido en el país, y sus 51 centros de acopio y limpieza, tienen una capacidad promedio de 3.000 toneladas de caña al día. En cada uno de ellos se recolecta cerca de 15 toneladas de residuos por día, entre bagazo, paja y cogollo de caña, como cifras reales teniendo en cuenta unas cuantas pérdidas que tienen lugar desde el campo hasta el centro de acopio, según datos del MINAZ (Ministerio del Azúcar de Cuba), siendo su consumo energético de unos 3.600 kW-día. Con la aplicación de una tecnología adecuada, se podría obtener, por cada 2,8-3kg de residuos, de 4,7-8 kW de electricidad calorífica, aproximadamente, lo que equivale a obtener de manera aproximada, 1 kW de electricidad eléctrica, por lo que sólo con los residuos obtenidos se satisfarían las necesidades energéticas del centro, utilizándose el sobrante de la electricidad en los sistemas de bombeo para el riego de las plantaciones cañeras o en la producción de electricidad para el consumo de una población rural.

    Para la industria azucarera, en cuanto al proceso productivo, con excepción del tallo limpio -contentivo del jugo azucarado- el resto constituyen materias indeseadas, denominadas residuos agrícolas cañeros (RAC), los cuales presentan gran interés con fines energéticos y en calidad de subsistencia animal, entre otras.

    La composición de los distintos elementos varía en dependencia de la edad, clima, variedad, métodos de siembra, cultivo, frutos y con el rendimiento agrícola, lo que provoca que para las investigaciones sea necesario analizar las condiciones propias de cada territorio. Asumiendo para Cuba rendimientos agrícolas promedios de 60 ton/ha, se ha logrado obtener por cada tonelada de caña fresca frutosda un total de masa seca de 609 kg, que consiste en: 329 kg de tallo, 92 kg de cogollo, 188 kg de hojas secas y 391 kg de líquido, entre jugos y agua. Típicamente se producen 320 kg de bagazo y 280 kg de paja y cogollo por cada tonelada de caña fresca.

    Debido a esta abundancia de residuos se pensó en la utilización de la biomasa cañera obtenida en grandes cantidades en los procesos agroindustriales, para su uso como materia prima energética, con vista a su aprovechamiento para la generación de vapor, ya sea con el objetivo de producir electricidad o con fines industriales. En el análisis de estos residuos se constató que en estado natural, presenta ciertas características que requieren tenerse en cuenta para su empleo con fines energéticos, como son:

    • 1. Polimorfismo.

    • 2. Elevado contenido de humedad.

    • 3. Elevado contenido de volátiles.

    • 4. Baja densidad.

    • 5. Poco contenido de carbono fijo.

    • 6. Biodegradabilidad.

    • 7. Bajo poder calórico.

    • 8. Carácter temporal de la producción.

    • 9. Alto contenido de cenizas.

    • 10. Dificultad en su manipulación.

    Dichas características influyen en la eficiencia de algunos procesos para la utilización de biomasa como combustible, siendo necesario adoptar una retreta de medidas capaces de contrarrestarlo. Los aspectos fundamentales que no deben dejarse de analizar con profundidad son su alto contenido de humedad y su bajo poder calórico como consecuencia de lo anterior.

    El RAC está compuesto esencialmente por cogollo y paja verde y/o seca con diferentes grados de humedad. El grado de humedad de la paja de caña a lo largo del tiempo, mediante su secado natural en la finca de cultivo, dependerá del momento de su recogida. De acuerdo con esto es conveniente el secado natural de los residuos en la propia finca antes de su recolección, con el objetivo de no utilizar electricidad en eliminar la humedad y ahorrar costes en el proceso de su recogida y transporte.

    El calor de combustión de los residuos agrícolas cañeros variará igualmente con el contenido de humedad que estos presenten. Si se parte del poder c

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