El futuro eléctrico de la biomasa

Esta energía obtenida a partir de residuos y plantas se ha utilizado hasta ahora como biocarburante, pero también tiene un gran potencial como fuente de electricidad. Por Ingrid Wenzl
La biomasa es la fuente de energía más antigua en la historia de la humanidad. Ya en la Edad de Piedra, los primeros hombres se calentaron junto al fuego y cocieron su presa de caza sobre él. Según la mitología griega, fue Prometeo, hijo de los titanes, quien trajo el fuego a los humanos. Como castigo, Zeus lo mandó encadenar a una pared de roca donde un águila le arrancaba día tras día su hígado mientras éste se renovaba cada noche.
Hasta hoy en día, mucha gente en los países pobres, pero también en las áreas rurales de España y otros países industrializados, sigue encendiendo su estufa con leña o, incluso, cocina con ella. De hecho, según la Agencia Internacional de la Energía (IEA), algunos países del Tercer Mundo cubren hasta un 90% de su energía primaria con biocombustibles tradicionales, mientras el promedio mundial se encuentra alrededor de un 10%, contando los agrocarburantes.
En realidad, el uso tradicional de la biomasa trae, muchas veces, graves problemas de salud o medioambientales, como, por ejemplo, devastadoras deforestaciones que dejan el suelo indefenso frente a la erosión. Ahora bien, cuando hablamos de la biomasa como fuente de energía esperanzadora en la lucha contra el cambio climático, no nos estamos refiriendo a este uso, sino a una tecnología moderna mucho más eficiente que se ha desarrollado en los últimos tiempos en los países industrializados.
Balance neutro de emisiones
El término “biomasa” se aplica a la materia orgánica en toda su heterogeneidad, tanto si es de origen vegetal como si ha sido transformada por animales o el ser humano. Su energía proviene del sol: las plantas aprovechan la luz del día para convertir dióxido de carbono y agua en compuestos de carbono, es decir, en biomasa, que, al ser quemada, libera la energía encerrada en sus moléculas como calor. Ésta sólo puede emitir la misma cantidad de CO2 que el que la planta ha acumulado al largo de su vida, por lo que se la clasifica como una fuente de energía de balance neutro en cuanto a emisiones de gases de efecto invernadero. Pero, en realidad, eso es sólo así cuando la vegetación se renueva a la misma velocidad que la quemamos. Por otro lado, hemos de considerar la energía que gastamos al adquirirla, transformarla y transportarla.
Los combustibles de biomasa aptos para producir electricidad y calor son múltiples: residuos forestales, agrícolas, ganaderos o restos de las industrias agroalimentarias, como cáscaras de frutos secos, orujillo o huesos de aceitunas. También los residuos sólidos urbanos y el lodo activado se utilizan como fuente de energía, aunque éstos pueden contener sustancias tóxicas. Además, se está investigando la posibilidad de usar plantas energéticas, como el eucalipto, el chopo o el cardo, para transformarlas en calor y electricidad, tal y como se hace ya con los cereales.
Biomasa frente a petróleo
La Comisión Europea señala en su Libro blanco que la biomasa tendrá un papel clave para conseguir que las fuentes renovables cubran en el año 2020 un 20% de la producción energética de la UE. Incluso prevé que a finales de siglo satisfaga un cuarto de la demanda energética del continente. Sin embargo, de momento, la participación de la biomasa en la producción energética en la Unión Europea (UE) es todavía muy pequeña. Según cifras del Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía (IDAE), sólo un 4% de la energía primaria procede de la biomasa, aunque supone más de la mitad de la producción energética comunitaria de origen renovable. De ella, un 83% corresponde a usos térmicos y sólo un 17% a la producción de electricidad.
Heikki Willstedt, responsable de la Campaña de Energía de WWF/Adena, atribuye la poca relevancia de la biomasa en este sector al énfasis con que se están buscando alternativas al petróleo para el transporte debido a la subida de los precios del crudo. “Esta presión resulta mucho más fuerte que la de encontrar otras fuentes de energía eléctrica”, explica.
El mayor productor de biomasa en la UE es Francia, aunque si se tiene en cuenta el porcentaje de población que lo utiliza, los auténticos líderes europeos son los países escandinavos. Así, Finlandia cubre la mitad de sus necesidades de calefacción a través de la biomasa y un quinto de su consumo de energía eléctrica.
En España, el empleo de la biomasa se sitúa en un 2,9% del consumo de energía primaria; es decir, por debajo del promedio europeo, y se utiliza fundamentalmente para fines térmicos. Con el objeto de compensar esta situación, el Plan de Energías Renovables (PER) de 2005 fomenta, sobre todo, su papel en la producción de electricidad, proyectando un crecimiento de la potencia de sus centrales de 344 megavatios a 1.695 en el año 2010. Para alcanzar esta meta, el Gobierno promueve la cocombustión de la biomasa en las calderas de las centrales grandes de carbón (ver recuadro).
Las plantas más importantes de biomasa en nuestro país funcionan desde 2002 y son una central de 16 MW alimentada por orujillo en Villanueva del Arzobispo (Jaén) y otra de 25 MW de paja de cereales en Sangüesa (Navarra). La central en Jaén produce unas 100.000 toneladas de residuos procedentes de la industria olivera y genera electricidad para entre 30.000 y 50.000 personas. La planta en Sangüesa, por su parte, produce 200.000 megavatios por hora al año, lo que representa el 5% del consumo eléctrico de Navarra.

Métodos para producir calor
La forma más sencilla para producir calor de biomasa es su combustión directa en los mismos hogares. Como señala Heikki Willstedt, los equipos que salen al mercado son cada día más eficientes, así una estufa moderna de pellets de madera tiene el doble de eficiencia que las chimeneas abiertas.
Otros tipos de producción térmica a través de la biomasa son pequeñas o grandes centrales que proveen redes de calefacción para centros públicos, comunidades de vecinos o sectores industriales, como puede ser la industria cerámica. En España se alimenta estas plantas con restos forestales, pero también con cáscaras de almendra o huesos de aceituna. De esta manera se aprovechan los residuos autóctonos in situ, evitando largos desplazamientos que empeorarían el balance de CO2.
El proceso que se emplea es sencillo, pues se usa el mismo calor que se genera al quemar el combustible. Éste calienta el agua encerrada en tuberías alrededor de la caldera que se conduce a los edificios conectados. Aunque, para un uso óptimo, es importante que el usufructuario del calor y el lugar donde éste se produce se encuentren cerca.
Para generar electricidad, se puede emplear el método clásico del ciclo Rankine: se quema la biomasa en una caldera, con lo que se produce vapor y éste, a su vez –gracias a una turbina– genera electricidad. Otra posibilidad consiste en fermentar la biomasa mediante purín o lodo activado en combinación con residuos agrícolas para obtener biogás. Éste se compone de un 65% de metano y un 35% de dióxido de carbono y se puede utilizar de la misma manera que el gas natural. Igual proceso se lleva a cabo en los vertederos donde los residuos orgánicos desprenden, al descomponerse, metano y otros gases que pueden ser interceptados para producir energía, tal como ya se viene realizando en muchos lugares.
Una tercera opción la ofrece la tecnología de la gasificación. Se trata de una combustión incompleta de la biomasa a temperaturas entre 600 y 1.500 grados en una atmósfera pobre en oxígeno. Como producto se obtiene un gas susceptible de impulsar una turbina o accionar un motor de combustión generando electricidad. Comparado con el ciclo Rankine, este proceso es más eficiente. Pero a pesar de no ser nueva, esta tecnología se encuentra todavía en fase de proyecto porque aún no resulta económicamente rentable para mayores instalaciones, como señala Margarita de Gregorio de la Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA). Por ese motivo, hasta este momento sólo se utiliza en España en centrales hasta dos megavatios.

Cómo se utiliza
La forma más eficiente de usar la biomasa es, independientemente de la tecnología elegida, la cogeneración. En ella se aprovecha la electricidad, pero también el calor que se genera como producto secundario, algo que no ocurre en una central eléctrica pura, donde el calor escapa, contaminando térmicamente la atmósfera.
A diferencia de otros países europeos, en España existen todavía muy pocas plantas de doble uso, una situación que no mejorará si el Gobierno continúa fomentando la cocombustión de la biomasa con carbón, ya que ésta fortalece un abastecimiento de energía centralizado, mientras que el modelo de cogeneración se basa en plantas pequeñas ubicadas cerca del lugar de demanda.

Ventajas e inconvenientes
En comparación con otras energías renovables, como la eólica o la solar, la biomasa tiene una gran ventaja: se deja almacenar y, por lo tanto, es posible calcular su uso. Por eso se puede combinar sin problemas con otras fuentes de energías renovables, tal como propone Greenpeace España en su informe Renovables 100% de 2007, en el que defiende la combustión de biomasa gasificada en plantas termosolares. Sin embargo, en el documento –que explica detalladamente cómo se podría satisfacer en el año 2050 la demanda energética de España sólo con energías renovables– sólo asignan a la biomasa un papel de fuente de energía de apoyo en la producción de electricidad. Según José Luis García, su experto en la Campaña de Energía, esto se debe a que, a pesar de que se calcula que España podría satisfacer con biomasa la mitad de su demanda de electricidad, “hay otras formas más eficientes y baratas”. La biomasa cubre en su concepto sólo un 7% de la demanda eléctrica, así queda libre para otros usos, como el térmico.
El aprovechamiento energético de la biomasa nos ayuda también a deshacernos de una manera ecológica de residuos molestos, como, por ejemplo, los purines de cerdo, que suponen un grave problema medioambiental. Por otra parte, en el caso de los residuos forestales, su uso energético se podría combinar perfectamente con una mejor gestión forestal, lo que ayudaría a prevenir incendios, tal y como apunta Heikki Willstedt, de WWF/Adena. Ahora bien, para que su impacto sea positivo para el clima y el medio ambiente, la aplicación de biomasa como fuente de energía debe cumplir ciertas condiciones. Para empezar, la polémica de los agrocarburantes utilizados para el transporte vale también para los cultivos energéticos plantados para obtener calor y energía eléctrica. No se deben utilizar combustibles generados de manera insostenible, como es el caso del aceite de palma, cuya plantación merma la selva tropical y seca turberas. El balance energético y de gases de efecto invernadero (GEI) ha de demostrarse claramente positivo en el ciclo completo para ser recomendables, tal y como insisten Greenpeace y otras organizaciones ecologistas.
Suministro descentralizado
Otro punto delicado que está despertando cada vez más rechazo social a los cultivos energéticos es que éstos –usénse para transporte, para calefacción o para electricidad– están entrando en competencia con superficies agrarias dedicadas a la producción de alimentos, y no hay que olvidar que tanto la biomasa misma como las tierras fértiles en nuestro planeta son limitadas. Parecido es el caso de los residuos agrícolas, cuyo uso tradicional puede chocar con los nuevos fines energéticos. Según Heikki Willstedt, es justo lo que está pasando alrededor de la central de Sangüesa: “La planta recoge la paja en un área de hasta cien kilómetros de distancia para alimentar la central, lo que provoca que los agricultores empiecen a quejarse de que no encuentran paja a un precio razonable.”
La organización Ecologistas en Acción se opone a los grandes monocultivos, que es la forma en la que se suelen cultivar las plantas energéticas, porque empobrecen la biodiversidad. Por otra parte, requieren, a menudo, grandes cantidades de pesticidas y absorben mucha agua, lo que agrava más aún los problemas de suministro de este bien escaso en España. Además, al aprovechar la planta entera, poco a poco se retiran todos sus nutrientes. Una solución para este problema sería aprovechar las cenizas de las centrales de biomasa y los residuos sólidos de las plantas de biogás para abonar los campos, siempre y cuando, claro está, no contengan sustancias tóxicas. Pero, sobre todo, es fundamental que se logre un suministro energético descentralizado para poder reducir las emisiones al mínimo. Eso implica que se coloquen las centrales donde haya demanda de energía térmica y eléctrica, pero también que se elijan los combustibles atendiendo a los residuos que se encuentren en ese lugar. Como alternativa, José Luis García, de Greenpeace, propone el uso de biomasa gaseosa, dado que puede ser transportada a través de la misma red de gas natural.
En definitiva, debemos utilizar el recurso de biomasa con sensatez, eficiencia y siempre bajo las reglas de la sostenibilidad porque sólo entonces podrá desarrollar todo su potencial positivo.

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Escrito por Redacción el mar 3 2009. Archivado bajo Reportajes. Puedes seguir las respuestas de esta entrada por RSS 2.0. Puedes ir al final y dejar una respuesta. Pinging no esta permitido