Biomasa y biogás

El material orgánico que los seres vivos generamos a diario puede aprovecharse para producir energía renovable. En esto se basa el concepto de biomasa. ¿Qué es la biomasa y cuál es su importancia para el medioambiente? Conoce las ventajas e inconvenientes de la biomasa y del biogás, así como la relación entre ambos términos.

¿Qué es la energía biomasa?

La Directiva Europea (UE) 2018/2001 de Energías Renovables define qué es la energía biomasa como “la fracción biodegradable de los productos, residuos y desechos de origen biológico procedentes de actividades agrarias, incluidas las sustancias de origen vegetal y de origen animal, de la silvicultura y de las industrias conexas, incluidas la pesca y la acuicultura, así como la fracción biodegradable de los residuos, incluidos los residuos industriales y municipales de origen biológico”.

De un modo más sencillo, podemos decir que la biomasa es una fuente de energía que aprovecha diferentes desechos para crear un combustible renovable. Es una fuente de energía heterogénea, tanto por su origen como por su naturaleza, ya que puede aparecer en distintas formas: residuos agrícolas, forestales, agroalimentarios o la propia materia orgánica que genera el ser humano en forma de basura.

Por tanto, la biomasa es un concepto muy amplio, que incluye desde los residuos procedentes de la actividad forestal, agrícola y ganadera (rastrojos, limpieza de montes y cuencas de ríos, etc.) hasta los residuos domésticos e industriales o los subproductos de las industrias agroalimentarias y de transformación de la madera (residuos de la industria ganadera, aceite industrial…).

La biomasa se puede clasificar en:

• Residual: aquella que procede de residuos o basuras generadas por el ser humano (paja, serrín, estiércol, etc.).
• Natural: la que procede directamente de árboles, plantas o bosques, como ramas pequeñas u hojas.

En definitiva, la biomasa comprende toda materia orgánica procedente de animales o plantas que se puede aprovechar como energía mediante combustión u otros procesos como la digestión anaerobia, la gasificación o la pirólisis, es decir, proceso mediante los cuales se puede transformar la biomasa en calor, electricidad y algunos tipos de combustibles.

Aplicaciones de la energía biomasa

Cuando la biomasa se procesa para un uso energético, se convierte en un biocombustible. En general, la madera es el material más utilizado para generar energía, pero las aplicaciones de la energía biomasa son numerosas.

Los principales combustibles que se obtienen a partir de la biomasa son leñas, astillas, pellets, huesos de aceituna y cáscaras de frutos. El producto menos elaborado de ellos es la leña de madera cortada y troceada, lista para su uso en aparatos domésticos de combustión como estufas o chimeneas. Aunque el combustible ‘estrella’ para la calefacción son los pellets por su alto poder calorífico y porque, al generar una mínima cantidad de residuos contaminantes, promueve la energía sostenible para el medioambiente.

Además de un biocombustible sólido, como los ejemplos que hemos visto, la biomasa también puede convertirse en un biocombustible líquido, como biodiésel o bioetanol, o gaseoso, como el biogás o gas de síntesis.

El contenido energético de la biomasa puede aprovecharse para obtener energía útil en sus diversas formas:

• Biomasa térmica: el uso de biocombustibles en calderas, estufas, hornos o chimeneas produce calor para climatización o agua caliente sanitaria, entre otros.
• Biomasa eléctrica: el uso de biocombustibles en calderas para producir vapor se aprovecha también para generar electricidad.
• Biocarburantes: se refiere a la energía mecánica.

Para garantizar el aprovechamiento y la sostenibilidad de la generación de energía térmica y eléctrica a partir de la biomasa, la Unión Europea ha establecido unos criterios de sostenibilidad y unos requisitos de reducción de emisiones de gases con efecto invernadero.

Ventajas e inconvenientes de la biomasa

La biomasa es una fuente de energía renovable clave, no solo por su capacidad para transformar residuos orgánicos en energía útil, sino también por otros factores que son importantes para la sociedad actual, que busca alternativas a los combustibles tradicionales.

La biomasa es una solución económica y sostenible que facilita la economía circular, el reciclaje, el mantenimiento de las masas forestales y la revalorización de los restos de las explotaciones agropecuarias. Sus ventajas, por tanto, son numerosas:

• Es una fuente de energía renovable y sostenible
• Su uso permite reducir los residuos orgánicos que se envían a los vertederos
• Se disminuye la emisión de gases de efecto invernadero, lo que mejora la calidad del aire
• Se puede producir en la mayoría de regiones del mundo sin depender de la importación de combustibles fósiles, lo que otorga mayor seguridad energética
• Es una fuente de ingresos para las zonas rurales
• Genera empleo en las zonas rurales, dinamizando las economías locales
• Es más económica que los combustibles fósiles
• Su quema produce menos emisiones de dióxido de carbono que los combustibles fósiles, lo que ayuda a reducir la huella de carbono
• Tiene múltiples usos, por lo que es una fuente de energía muy versátil
• Aprovecha recursos locales
• Se puede utilizar tanto a pequeña escala (en la caldera de una vivienda) como a gran escala (en plantas de biocombustibles)

Sin embargo, pese a todas estas ventajas, también es necesario señalar que la biomasa presenta una desventaja importante: la posibilidad de sobreexplotación. Tengamos en cuenta que, si utilizamos la leña de los bosques para producir energía, estos entornos necesitan su tiempo para la regeneración. De lo contrario, tendremos problemas de abastecimiento, se encarecerán los precios y aumentará la contaminación. No obstante, con una buena planificación se puede evitar este problema.

Otros retos para la biomasa son la necesidad de mejorar los canales de distribución y los sistemas de almacenamiento para, con el tiempo, lograr un correcto suministro de materia.

Una forma de sortear estos hándicaps es apostar por la coincineración, que consiste en la combustión conjunta de residuos y combustibles fósiles en procesos industriales, con el fin de aprovechar el calor generado para obtener energía. Con esta técnica se aprovecha el poder calorífico de los residuos -previamente seleccionados y tratados- para transformarlo en energía eléctrica y térmica, limpiando y depurando los gases resultantes antes de ser liberados a la atmósfera.

Qué es el biogás y su relación con la biomasa

Ya hemos mencionado que la biomasa puede convertirse en un biocombustible gaseoso llamado biogás y ahí es donde nos surge la siguiente cuestión: ¿qué es el biogás? Se trata de un tipo de gas renovable que se obtiene a partir de desechos orgánicos de industrias como la alimentaria, la agrícola o la ganadera.

El biogás está formado, principalmente, por metano y dióxido de carbono, que se ha obtenido a partir de la descomposición de materia orgánica sin intervención del oxígeno (digestión anaeróbica). Esa materia orgánica procede de residuos ganaderos, agroindustriales, lodos de depuradoras de agua y residuos domésticos.

Todo residuo orgánico puede ser un nutriente para otros seres vivos en la naturaleza y bajo este principio surge el biogás, también en los entornos urbanos, en los que se genera una gran cantidad de residuos biodegradables como pieles de frutas, posos de café o restos que se acumulan en el contenedor de residuos orgánicos. Utilizando todos estos y otros desechos como materia prima, es posible fabricar biogás y darle distintos usos.

El biogás se obtiene en un proceso en el que intervienen diversos microorganismos (principalmente bacterias) que tienen la capacidad de descomponer la materia orgánica en moléculas y compuestos con diferentes características, liberando también gases como el hidrógeno o el metano. Este proceso cuenta con cuatro etapas:

1. Hidrólisis
2. Acidogénesis
3. Acetogénesis
4. Metanogénesis

Hoy en día existen plantas de biogás en las que este proceso se lleva a cabo a gran escala, tratando toneladas de residuos orgánicos industriales con el fin de aprovechar esos residuos y evitar que acaben en los vertederos.

Actualmente, el biogás se emplea para generar, sobre todo, energía térmica y eléctrica, pero se trabaja para inyectarlo a la red convencional de gas natural. Por su gran capacidad calorífica, se puede usar en estufas, calderas, secadores y otros sistemas similares. Según el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía de España, “el biogás es la única energía renovable que puede usarse para cualquiera de las grandes aplicaciones energéticas”: eléctrica, térmica o como carburante.

Ventajas e inconvenientes del biogás

El uso del biogás como biocombustible aporta interesantes beneficios medioambientales, sociales y económicos:

• Es un combustible 100% renovable: es inagotable porque se origina a partir de materia orgánica.
• Es respetuoso con el medioambiente porque evita la acumulación de residuos orgánicos en los vertederos.
• Fomenta el desarrollo y el empleo local, ya que supone una oportunidad de negocio para las zonas rurales.

El problema es que el biogás se enfrenta a ciertos retos en la actualidad, por lo que se puede decir que hay ventajas e inconvenientes del biogás. Esos desafíos para sacar el máximo rendimiento a este gas renovable pasan por:

• Simplificar los procesos administrativos y establecer marcos normativos que impulsen su producción y uso.
• Reducir los costes iniciales de producción para garantizar su competitividad frente a los combustibles fósiles.
• Concienciar de sus beneficios para fomentar su aceptación y su integración en sectores claves de la economía para favorecer una transición energética más sostenible y eficiente.

Siendo capaces de superar estos obstáculos, el biogás puede impulsar modelos de economía circular, promover el desarrollo rural, crear empleo local y ofrecer soluciones sostenibles para una gestión más eficiente de los residuos, entre otras ventajas. Además, su implementación es clave para alcanzar los objetivos climáticos de España y Europa.

Importancia de la biomasa y biogás en el medioambiente

Ya hemos visto que la biomasa y el biogás tienen un impacto positivo en el medioambiente, pues permiten el aprovechamiento de los recursos orgánicos de manera sostenible y reducen la dependencia de los combustibles fósiles.

El aprovechamiento energético de la biomasa contribuye a reducir la cantidad de residuos que terminarían en los vertederos, disminuye las emisiones de metano y fomenta la economía circular al basarse en el aprovechamiento de los materiales.

El biogás, por su parte, también ayuda a evitar la liberación de metano -uno de los principales gases de efecto invernadero- a la atmósfera y contribuye a la descarbonización.

Por tanto, tanto la biomasa como el biogás ayudan a reducir la huella de carbono, promueven una gestión responsable de los residuos y ofrecen una solución sostenible que mejora la calidad del aire y fomenta la transición hacia un sistema energético más limpio.