German Cerdà Durà Hèctor Albert Tolsà Rubèn Gisbert Moreno Carles Hernández Espí *Treball naturals 2nB * Curs 2011-2012
Índex 1.-Introducció ................................................................................................................................ 3 2.-Tipus de biomassa ..................................................................................................................... 3 2.1 Biomassa seca ..................................................................................................................... 3 2.2 Biomassa humida ................................................................................................................ 3 3. Processos ................................................................................................................................... 4 3.1 Processos fisicoquímics ....................................................................................................... 4 3.1Processos termoquímics ...................................................................................................... 4 3.3 Processos biològics .............................................................................................................. 4 3.4 Processos químics ............................................................................................................... 4 4.-Avantatges i inconvenients de la biomassa ............................................................................. 4 4.1 Avantatges........................................................................................................................... 4 4.2 Inconvenients ...................................................................................................................... 5 5.-Cultius energètics ...................................................................................................................... 5 6.- Processos de Conversió de la Biomassa en Energia ................................................................. 5 7.-Què és una central de biomassa? ............................................................................................. 6 8. Bibliografia i webgrafia ............................................................................................................. 7
2
1.-Introducció Cada dia es fa més necessària la busca de fonts d'energia, alternatives i renovables, i en aquest sentit es pot citar-ne la bioenergia, que defineix els sistemes de generació d'energia ,a partir de biomassa, és a dir, la matèria orgànica originada en un procés biològic, espontani o provocat, utilitzable com a font d'energia. Des de principis de la història de la humanitat, la biomassa ha sigut una font energètica essencial per a l'home. Amb l'arribada dels combustibles fòssils, aquest recurs energètic va perdre importància en el món industrial. En l'actualitat els principals usos que té són domèstics. Els vegetals al realitzar la fotosíntesi, utilitzen l'energia del sol per a formar substàncies orgàniques. Després els animals incorporen i transformen eixa energia a l'alimentar-se de les plantes. Els productes de la dita transformació, que es consideren residus, poden ser utilitzats com a recurs energètic. Una simple foguera en el camp, amb branquetes caigudes arreplegues en el bosc, és ja un exemple de biomassa. La biomassa es pot utilitzar per a diverses aplicacions, com és la generació de calor, de fred, d'electricitat o per a transport, de manera que per a facilitar el seu ús es transforma en bio combustible sòlid. Hi ha moltes fonts d'energia classificables davall el concepte de biomassa i diverses tècniques per a la seua conversió en energia neta, encara que l'única biomassa explotada actualment per a fins energètics és la dels boscos.
2.-Tipus de biomassa
2.1 Biomassa seca Aquella que pot obtindre de forma natural, com la llenya, palla, etc. Aquest tipus es presta millor a ser utilitzada energèticament per mitjà de processos TERMOQUÍMICS O FISICOQUÍMICS, que produeixen directament energia tèrmica o productes secundaris en la forma de combustibles sòlids, líquids.
2.2 Biomassa humida Es denomina així quan el percentatge d'humitat supera el 60%, com per exemple en els restants vegetals, residus animals, vegetació aquàtica, etc. Resulta especialment adequada per al seu tractament per mitjà de processos químics o físics. 3
3. Processos 3.1 Processos fisicoquímics Son aquells processos de trituració, estellatge, assecatge, etc. que transformen la biomassa en unes condicions adequades de mesura, humitat i composició per ser tractada i aprofitada energèticament.
3.1Processos termoquímics Son aquells que transformen la biomassa, en determinades condicions de pressió i temperatura, per tal d'obtenir productes sòlids, líquids o gasosos.
3.3 Processos biològics En aquest tipus d'aprofitament els residus son transformats mitjançant l'activitat de microorganismes.
3.4 Processos químics Els tractaments químics son els d'esterificació dels residus per obtenir uns combustibles líquids. d'esta manera, a partir de l'oli vegetal, resultat del premsatge de la biomassa s'obté químicament uns ester pur amb propietats molt similars als del gasoil.
4.-Avantatges i inconvenients de la biomassa 4.1 Avantatges L’ utilització de l’energia biomassa té els següents avantatges mediambientals: •
• •
Disminució de les emissions de CO2, encara que per l’aprofitament energètic d’esta font de energia renovable haguem de procedir a una combustió, i el resultat siga aigua i CO2, la quantitat d’aquest gas causant de l’efecte d’hivernacle, es pot considerar que es la mateixa quantitat que va ser captada per les plantes en el seu creixement. No emet contaminants nitrògens, ni a penes partícules solides. Si s’utilitzen residus d’altres activitats com a biomassa, açò es tradueix en un reciclatge i disminució de residus. 4
•
Els cultius energètics substituiran a cultius excedentaris en el mercat d’aliments (Això pot oferir una nova oportunitat al sector agrícola) - Permet la introducció de cultius de gran valor rotacional enfront de monocultius cerealistes.
Proporcionalitat dels tipus d’energia utilitzats
4.2 Inconvenients L’ utilització de l’energia biomassa també té els següents inconvenients: • • •
Major cost de producció enfront de l’energia que prové dels combustibles fòssils. Menor rendiment energètic dels combustibles derivats de la biomassa en comparació amb els combustibles fòssils. La matèria prima és de baixa intensitat energètica , el que vol dir que, ocupa molt volum i per tant pot tindre problemes de transport i d’emmagatzemament.
5.-Cultius energètics Els cultius energètics són uns conreus de plantes de creixement ràpid destinades únicament a l’obtenció d’energia. Exemples : oli, d’aquest en farem energia en forma de biocarburant, gas, calor per escalfar aigua o electricitat. Dels cereals s’acostuma a produir etanol, dels conreus oleaginosos com el girasol, s’extreu oli i dels conreus lignificats (arbres) estella forestal, per utilitzar-la en calderes de tipus domèstic, comunitari o plantes de generació o cogeneració.
6.- Processos de Conversió de la Biomassa en Energia
5
Els residus agrícoles i forestals desprès de travessar per una sèrie de processos pot servir per a diferents aplicacions(calor, electricitat o força motriu) depenent de si estan en forma liquida,solida o gasosa. La combustió dels residus forestals i agrícoles poden ser una font energètica per a calefacció en l’àmbit domèstic. Pel tractament de combustió també es genera vapor, que es pot utilitzar en una turbina per a produir energia mecànica i, si s'escau, fer moure un generador i obtenir energia elèctrica. Pels tractaments biològics i termoquímics obtenim l’anomena’t biogàs i també combustibles fluids que es poden utilitzar en motors alternatius i turbines de gas per produir electricitat.
7.-Què és una central de biomassa? És una instal·lació industrial dissenyada per a generar energia elèctrica a partir de recursos biològics. Estos recursos biològics utilitzats com a combustibles són la llenya, rebutjos orgànics, excrements d'animals, cel·lulosa i una immensa quantitat de materials orgànics. Esta és una central que utilitza fonts renovables per a la producció.
6
Una central de biomassa s'ocupa d’’obtindre energia elèctrica per mitjà dels distints processos de transformació de la matèria orgànica. En primer lloc, el combustible principal de la instal·lació i els residus forestals s'emmagatzemen en la central. Allí se'ls tracta per a reduir la seua dimensió, si fóra necessari. A continuació, passa a un edifici de preparació del combustible, on es classifica en funció de la seua dimensió i finalment es porten als corresponents magatzems. A continuació són conduïts a la caldera per a la seua combustió, això fa que l'aigua de les canonades de la caldera es convertís en vapor a causa de la calor. L'aigua que circula per les canonades de la caldera prové del tanc d'alimentació: on es calfa per mitjà de l' intercanvi de calor amb els gasos de combustió encara més lents que ixen de la pròpia caldera. De la mateixa manera que es fa en altres centrals tèrmiques convencionals, el vapor generat a la caldera va cap a la turbina de vapor que està unida al generador elèctric (on es produeix l'energia elèctrica que es transportarà a través de les línies corresponents). El vapor d'aigua es converteix en líquid al condensador, i des d'ací és novament enviat al tanc d'alimentació tancant-se així el circuit principal aigua vapor de la central. 8. Bibliografia i webgrafia http://www.xtec.cat/~cbadia23/biomassa.htm
7