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La gasificación de la biomasa como elemento dentro de la energía circular Nada se desperdicia

José Hugo Carmona johugocar@gmail.com

Maestro en ingeniería, con experiencia en mercados de energía, modelación de escenarios y prospectivas del sistema energético mexicano, evaluación de cadenas de valor del sector hidrocarburos y su transformación.

Desde tiempos inmemorables algunas materias primas como la madera, cáscaras y semillas de alimentos, han sido utilizadas como combustible para cocinar, generar calor y como fuentes de iluminación. Dicha práctica fue modificada gracias a la revolución industrial, con la aparición de combustibles fósiles (carbón y petróleo) y posteriormente con la utilización del gas natural y el descubrimiento de la energía nuclear. En el transcurso de la II guerra mundial el uso de la biomasa se reactivó, por las necesidades crecientes de suministro de energía, pero luego perdió importancia después de la guerra por las ventajas y la disponibilidad de los combustibles líquidos derivados del petróleo. Es una tecnología que ha sufrido algunos altibajos a lo largo de la historia, propiciados por su necesidad. Fue así como en Francia, Alemania y Suecia, lograron desarrollar algunas técnicas de gasificación aplicadas al área automotriz. En la actualidad muchas investigaciones enfocadas al campo de la gasificación de la biomasa están siendo desarrolladas, con el propósito de disminuir el impacto ambiental ocasionado por la combustión de los recursos fósiles y la

Foto: Ji-Elle en feedipedia.org

inminente crisis energética que se espera en los años que vienen. La gasificación de la biomasa es una tecnología con más de cien años de antigüedad, actualmente es vista como una alternativa a los combustibles convencionalmente utilizados, retomando de nuevo su importancia debido a los altos precios del petróleo, la contaminación ambiental y los problemas que ocasionan la dependencia energética. (Carlos Estrada, 2004). En la actualidad el concepto de energía circular busca producir y consumir productos a partir de la reutilizacion y reparacion de recursos, con el objetivo de reducir los residuos generados en las actividades cotidianas e industriales. La gasificación de la biomasa puede ser una via para utilizar matería organica para transformar energía con menor impacto en el medio ambiente Dentro de la gasificacion de a biomasa ocurren reacciones termoquímicas que se producen en un ambiente pobre en oxígeno, y que da como resultado la transformación de un sólido en una serie de gases susceptibles de ser utilizados en una caldera, en una turbina o en un motor, tras ser debidamente acondicionados. (BESEL S.A.) La gasificación se considera como un proceso por el cual la biomasa es transformada en un gas combustible por descomposición térmica y reacciones quími-

El concepto de energía circular busca producir y consumir productos “ a partir de la reutilizacion y reparacion de recursos, con el objetivo de reducir los residuos generados”

cas a altas temperaturas en presencia de un agente gasificante. Por lo tanto, se diferencia de la incineración, ya que en este último el gas obtenido no es combustible. En términos generales, es una interacción entre un combustible y un agente gasificante compuesto en distinta proporción por oxígeno, aire, vapor de agua e incluso dióxido de carbono y nitrógeno. Es un método empleado para obtener un combustible gaseoso (monóxido de carbono mayoritariamente y en menor medida hidrógeno), a partir de otro combustible. La producción de energía termica es un aprovechamiento convencional de la biomasa, los sistemas de gasificación son aplicados para generar calor, que posteriormente puede ser empleado para generar vapor y electricidad en instalaciones industriales. Por otra parte, la producción de energía eléctrica a partir de la gasificación es una alternativa más rentable que la incineración, otro tipo de aplicación es la gasificación integrada en ciclo combinado y las baterías de hidrógeno. Respecto a la producción de productos químicos se pueden dar el amoniaco, gas de síntesis y el etileno. Por último, en la producción de biocombustibles para el sector transporte se puede dar; el hidrógeno, metanol y diésel. Países como Suecia, Dinamarca y Japón incineran el 60% de los residuos urbanos y siendo en los países nórdicos donde se recupera casi el 60% de energía generada durante el proceso, mientras que los Países Bajos, Francia e Italia utilizan alrededor del 50% de la energía liberada. Por lo que, la gasificación de la biomasa se perfila como una fuente de energía importante a futuro, gracias a que el gas combustible de bajo poder calorífico obtenido tiene como ventajas la disponibilidad de la materia prima en casi todos los rincones de la tierra y una producción neutra de CO2. El uso del gas derivado de la gasificación de la biomasa es una alternativa muy importante para los combustibles fósiles especialmente en pequeña y media escala. Asimismo, la gasificación de la biomasa es un proceso versátil pues tiene la posibilidad de usarse en calderas, quemadores, motores de combustión interna y turbinas de gas, obteniendo como resultado generación de electricidad, generación de energía térmica, producción de productos químicos y la producción de biocombustibles. Con ello se impulsarán nuevas medidas para tratar los residuos orgánicos que se generan, alineando cada día más hacia la energía circular, de esta manera se puede impulsar la participación ciudadana para reducir y reciclar lo mayor posible los desechos generados en las grandes urbes.

Sus implicaciones en el sector energético

Telecomunicaciones

Aban Moreno Aguilar abano_moreno@hotmail.com

Especialista en Energía Eléctrica por la UNAM. Investigador y consultor energético y docen- te de la Facultad de Ingeniería de la UNAM.

Afinales de 2018, China tenía 728 [GW] de capacidad de generación de energía renovable según la AIE, liderando al mundo por un amplio margen en energía eólica, solar e hidroeléctrica. Este avance fue posible debido al apoyo del gobierno chino al sector de transmisión y distribución, lo que permitió una rápida integración de los recursos renovables. Un informe de la multinacional financiera Morgan Stanley, asegura que el crecimiento de la economía china, que se ha desacelerado en los últimos meses por muchas razones,– incluida una guerra comercial con Estados Unidos–, podría mejorarse con la aplicación de más tecnologías de redes inteligentes, que también respaldarían la adopción de más recursos energéticos renovables. Estas actualizaciones se están produciendo en todo el mundo, en parte para instalar tecnología de redes inteligentes y mejorar la eficiencia de la transmisión de energía. “Una segunda ola de urbanización impulsada por ‘superciudades’ de tecnología inteligente, grupos regionales de ciudades centrales gigantes rodeadas por grandes ciudades satélites, podría ser la clave para darle a China un nuevo mecanismo de crecimiento, con implicaciones significativas para los inversores y la economía global” menciona la multinacional en su informe. Las empresas de servicios públicos deben poder absorber en tiempo real el impacto de la energía solar, con inversores inteligentes que permitan la entrada de electricidad a la red cuando sea necesario. Estas formas alternativas de energía que suelen ser intermitentes están teniendo un gran impacto en la red y sin mecanismos que actualicen la red a una inteligente, no se acoplarán al sistema adecuadamente. El informe de Morgan Stanley también menciona que la vida futura en una superciudad potencialmente inteligente podría ver no solo hogares automatizados que utilizan IoT (Internet de las cosas), sino también desplazamientos diarios a través de trenes de alta velocidad y vehículos automatizados en redes inteligentes. Eso podría generar más oportunidades comerciales para las empresas de servicios públicos y telecomunicaciones.

A largo plazo, las funciones más avanzadas de una ciudad inteligente como los automóviles sin conductor, los drones de entrega automática y los electrodomésticos completamente interconectados y automatizados deberían llevar la productividad al siguiente nivel. Los flujos de datos son necesarios para informar las decisiones dentro de una red inteligente. Los avances en IoT están permitiendo que la red inteligente esté más interconectada con las tecnologías que la componen. La baja latencia de la siguiente generación de red, es decir, la red 5G, será un gran paso adelante para la industria, especialmente porque se podrían tener, teóricamente, más de 100 mil millones de dispositivos interconectados que conformarían la red inteligente en los próximos 20 años. De esta forma, cuando los avances de 5G se combinen finalmente con la informática de punta, la red se volverá exponencialmente más receptiva y autónoma. Se debe visualizar al sector energético evolucionando de la misma manera que el sector de las telecomunicaciones, ya que este sector ha experimentado cambios sin precedentes en las últimas décadas y debido a que se Los flujos de datos son necesarios para informar las decisiones dentro de una “ red inteligente. Los avances en IoT están permitiendo que la red inteligente esté más interconectada con las tecnologías”

encuentran intrínsecamente ligados, el sector energético apunta a tener uno de los avances tecnológicos y de infraestructura más importantes del siglo. Con esto en consideración, se vuelve evidente como la energía eléctrica es ahora una parte esencial de la vida. Implementar nuevas tecnologías en el sector energético, permitiría que las integraciones de nuevas formas de generación eléctrica sucedieran de manera más sencilla. Si se tiene la voluntad de retirar las fuentes de energía convencionales en las próximas dos décadas, entonces se puede lograr la transición a esta nueva estructura. Sin duda, se trata de un tema de política, más que de una limitación tecnológica. La infraestructura de energía es un mercado enorme en el futuro, que surge de la evolución de las fuentes de energía tradicionales, para que la electricidad sea uno de los principales impulsores de las cosas. Sin duda, las próximas dos o tres décadas serán revolucionarias para el sector energético.

Notas de interés

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Desaparecer organismos autónomos como la Comisión Federal de Competencia Económica (Cofece) o el Instituto Federal de Telecomunicaciones (IFT) abrirá la puerta a la creación de monopolios dentro de los mercados, adelantó la International Chamber of Commerce México (ICC México).

Regulación

Diario Oficial de la Federación

13/Enero/2020 CENTRO NACIONAL DE CONTROL DE ENERGIA

Acuerdo por el que se delegan en la Jefa de Unidad de Control de Gestión, del Centro Nacional de Control de Energía, las facultades y atribuciones que se indican.

15/Enero/2020 SECRETARÍA DE HACIENDA Y CRÉDITO PÚBLICO

Acuerdo por el que se dan a conocer los porcentajes y los montos del estímulo fiscal, así como las cuotas disminuidas del impuesto especial sobre producción y servicios aplicables a los combustibles que se indican, correspondientes al periodo que se especifica.

Acuerdo por el cual se dan a conocer los montos de los estímulos fiscales aplicables a la enajenación de gasolinas en la región fronteriza con los Estados Unidos de América, correspondientes al periodo que se especifica.

Acuerdo por el cual se dan a conocer los montos de los estímulos fiscales aplicables a la enajenación de gasolinas en la región fronteriza con Guatemala, correspondientes al periodo que se especifica.

18/Enero/2020 COMISIÓN REGULADORA DE ENERGÍA

Acuerdo por el que se establece la suspensión de plazos y términos legales en la Comisión Reguladora de Energía, como medida de prevención y combate de la propagación del coronavirus COVID-19.

Referencias

La fusión nuclear y el cambio climático II Cambridge University Press, 2020. Journal of Plasma Physics: Status of the SPARC Physics Basis. Disponible en: https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-plasma-physics/collections/ status-of-the-sparc-physics-basis#

Consejo de Seguridad Nuclear, 2021. Fusión nuclear. Disponible en: https://www.csn.es/fusion-nuclear

Cambridge University Press, 2020. Journal of Plasma Physics: Scientists present a comprehensive physics basis for a new fusion reactor design. Disponible en: https://www.cambridge.org/core/blog/2020/09/29/scientists-present-a-comprehensive-physics-basis-for-a-new-fusion-reactor-design/

Foro de la industria nuclear española, 2021. Preguntas y respuestas: La fusión nuclear. Disponible en: https://www.foronuclear.org/descubre-la-energia-nuclear/preguntas-y-respuestas/ sobre-fusion-nuclear/la-fusion-nuclear/ (Acceso 12 de enero de 2021).