LA BIOMASA FORESTAL

Los productos leosos son los combustibles ms utilizados en el mundo.

La biomasa forestal es un combustible gestionable, ya que puede

utilizarse en el momento y en el lugar en que se demanda energa.

No es un producto txico, ni peligroso.

Es un recurso propio y renovable, beneficioso para la naturaleza y

que puede equilibrar nuestra dependencia energtica.

FAO - Dendroenerga o la energa procedente de la biomasa

forestal, como toda la energa obtenida a partir de

biocombustibles slidos, lquidos y gaseosos, primarios y

secundarios derivados de los bosques, rboles y otra vegetacin

existente en terrenos forestales.

VENTAJAS

Ventajas

ambientales

para la salud

Recurso

endgeno

y renovable

Valorizacin

de residuos

Generacin

de empleo

Disminucin de

la vulnerabilidad

a problemas de

abastecimiento

Ahorro de

divisas

Energa para

uso local o

nacional

Combustible de origen biolgico

Siendo estrictos, incluso el petrleo sera unbiocombustible en tanto procede de restos fsiles deseres vivos, sin embargo se tiende a llamarbiocombustible a aquellos combustibles de origenbiolgico y que son renovables a partir de los restosorgnicos de donde proceden.

Se entiende por biocombustible a aquel combustible deorigen biolgico que no se ha fosilizado.

Qu es un biocombustible?

Ventajas y Desventajas de los

Biocombustibles

VENTAJAS DESVENTAJAS

No incrementa niveles de CO2en la atmosfera.

Proporciona fuente de energarenovable.

Revitalizan economas rurales,genera empleo.

Se podran reducir losexcedentes agrcolas.

Se mejora aprovechamiento detierras de poco valor agrcolas

Se mejora la competitividad alno tener que importar fuentes

de energa tradicionales.

Costo de produccin casi eldoble de la gasolina.

Se necesita grandes espaciosde cultivo.

Potenciacin de monocultivosintensivos (uso de pesticidas y

herbicidas)

El combustible precisa de unatransformacin previa compleja.

Su uso se limita a un tipo demotor de bajo rendimiento y

poca potencia.

VENTAJAS DE LOS

BIOCOMBUSTIBLES

Biodiesel:

Ms octanos

a menor

costo

Fuente

energtica

renovable

Biodiesel:

Punto de

inflamacin

superiorBioetanol:

Mayor

lubricacin

Menor

impacto

ambiental

Desarrollo

agrcola

Bioetanol:

Mejor

combustin

para el motor

BIOCOMBUSTIBLES DE PRIMERA GENERACIN

Son aquellos que:

> Se producen a partir de materias primas convencionales.

Reducen emisiones de gases de efecto invernadero respectoa los combustibles fsiles.

Tienen ya una presencia en el mercado.

Son imprescindibles para el desarrollo de futuras generacionesde biocombustibles.

Son producidos de manera sostenible.

I. Combustibles Slidos

Todos queman produciendo cenizas.

La combustin puede ser con llama a incandescente.

Su combustibilidad depende de:

- Contenido hmedo del slido

- Conductibilidad calorfica

- Aptitud y temperatura de ignicin

- Grado de combustin

- Velocidad de propagacin

- Carga termina, etc.

Combustibles Leosos

Se incluyen todos los tipos de biocombustibles derivadosdirecta o indirectamente de los rboles, arbustos y demsmaterial vegetal que crecen en tierras forestales y no forestales.

Entre los combustibles de madera se incluye tanto biomasaforestal primaria como subproductos industriales derivados deindustrias forestales primarias y secundarias.

Clasificacin

UWET

(Terminologa

Unificada sobre

Dendroenerga)

B

Combustibles

de madera

indirectos

A

Combustibles de

madera directos o

biomasa forestal

primaria)

C

Combustibles

de madera

recuperados

A. Combustibles de madera directos/biomasa forestal primaria.

Madera y productos leosos extrados directamente de los bosques,

terrenos boscosos y otras tierras destinadas al suministro de energa.

Se queman directamente o se transforman en otro combustible,

como: etanol, metanol.

O formada por los materiales vegetales procedentes de cuidados

silvcolas, como las podas, seleccin de brotes, cortas de aclareo,

cortas fitosanitarias y desbroces; residuos de aprovechamientos

madereros, sean procedentes de cortas finales o de cortas

intermedias, leas procedentes de trasmochos y material vegetal

procedente de cultivos energticos, leosos o herbceos.

El biocombustible obtenido de la madera se transforma antes de

ser entregado al consumidor.

La UWET propone la siguiente clasificacin:

- Lea, astillas, pellets de madera, carbn vegetal, briquetas de

carbn vegetal, licor negro y otros combustibles de madera.

Tipos de Biocombustible de Madera

Lea

Incluye a toda madera obtenida del bosque o de otro origen con

su formato original, es la madera en bruto a partir de cualquier

especie leosa y tiene las siguientes caractersticas:

> Forma cilndrica o cnica

> Es heterognea.

Se puede trozar para facilitar su almacenamiento y mejor

conservacin.

> Para un correcto uso energtico hay que secarla a uncontenido de humedad de 15 %

> Se puede utilizar directamente o despus de sertransformada en otro combustible de la madera.

La lea suele trocearse antes de su distribucin al consumidor para facilitar su manejo y almacenamiento.

Dependiendo del tamao y forma pueden ser astillas o pellets.

> Astillas.- es el resultado de reducir el tamao de la madera,

dando lugar a trozos pequeos de forma irregular, con un

espesor promedio de 2 cm., y longitudes que no superan los

10 cm.

Las astillas procedente de los aprovechamientos forestales, es

totalmente natural y no contienen ningn tipo de aditivo,

constituyendo un biocombustible limpio.

Tiene una baja densidad y una superficie especfica muy

superior a la de la lea, lo que disminuye el tiempo de inicio

de la combustin.

> Pellets.- son vulos fabricados a partir de astillas de madera,

aserrn o residuos forestales y desechos de origen vegetal.

- Son de forma cilndrica y homognea.

- Miden entre 1 a 3 cm. de largo y unos 5 a 6 mm. de dimetro.

Su constitucin compacta y su alta densidad energtica, presentan

muchas ventajas:

. Mejor combustin

. Menos espacio para su almacenamiento

. Facilidad para transportar y comercializar

Carbn vegetal.

Combustible slido que presenta un contenido muyalto de carbono, por lo que su poder calorfico es muysuperior al de la madera.

Se deriva de la carbonizacin, destilacin, pirlisis de lamadera y sub productos de la madera, es dificilmentealterable.

Para su fabricacin se utilizan hornos

Su densidad depende de la materia prima utilizada y lapresin ejercida en el proceso de su fabricacin.

> Briquetas de carbn vegetal.- son el resultado demoldear el carbn vegetal para producir piezashomogneas.

* Ventajas respecto a la lea:

- Facilidad de almacenamiento, limpieza y transporte.

- Pueden seccionarse fcilmente.

- Son de mayor tamao que los pellets (5 a 10 cm. dedimetro por 20 a 50 cm. de longitud.

B. Combustibles de madera indirectos

Son subproductos industriales derivados de:

- Industrias primarias de la madera (aserraderos, fbricasde tableros de partculas, plantas de fabricacin de pastade papel)

- Industrias secundarias (ebanistera, carpintera), tales como

residuos del aserrado, costeros, restos del canteado y el

escuadrado, aserrn, virutas y astillas, licor negro, etc.

Los combustibles de madera indirectos se queman

directamente o se transforman en otro combustible, como el

carbn vegetal, gases de pirlisis, pellets, etanol, metanol, etc.

Estaran formados por residuos de los procesos industriales de

la madera (restos de madera que no han entrado en la cadena

industrial) y otros residuos no aprovechables.

C. Combustibles de madera recuperados

Es la biomasa leosa derivada de todas las actividades

econmicas y sociales ajenas al sector forestal,

generalmente, desechos de la construccin, demolicin de

edificios, bandejas de carga, contenedores, cajas de madera

y otros que se queman tal cual estn o se transforman en

astillas, pellets, briquetas o polvo.

II. Combustibles Lquidos

Punto de inflamacin, es la T mnima bajo la cual un lquido enequilibrio con su vapor, pone una cantidad suficiente de ste paraque en contacto con una fuente de ignicin se encienda.

Licor negro.

Son subproductos que se obtienen durante los procesos dedescomposicin qumica de la madera en las industrias queproducen pasta para papel.

Es de color negro y aspecto viscoso

Se utiliza en las propias industrias para generar vapor para elproceso industrial y electricidad por cogeneracin, a travs delcalentamiento de grandes calderas.

III. Combustibles Gaseosos

Son los combustibles ms empleados, sobre los slidos y lquidos

ventajas de transporte y almacenamiento, mayor luminosidad de

llama, mayor poder calorfico, debido a su mayor facilidad de mezcla

con el comburente.

Gas es toda sustancia o mezcla que en estado lquido ejerza una

presin de vapor mayor de 275 Klca a 38C.

Gas inflamable es cualquier gas que pueda arder en

concentraciones normales de oxigeno en el aire. Su inflamabilidad

depende de sus limites de inflamacin y de su T de ignicin.

El ms conocido es el denominado biogs. Este se genera en

dispositivos especficos (digestores) o en medios naturales a partir

de las diferentes reacciones de biodegradacin que sufre la materia

orgnica, mediante la accin de microorganismos as como de

otros factores en ausencia de aire.

El gas resultante de estas reacciones est formado por;

CO2, CO, CH4, y otros gases en cantidades menores.

El contenido en CH4 (gas aprovechable para su combustin) varia

entre un 50 y un 75%.

BIOCOMBUSTIBLES DE SEGUNDA GENERACIN

Ms ecolgicos y avanzados que los actuales, su desarrollo podra

permitir una mayor implantacin de los carburantes "bio" en los

prximos aos

Qu son los biocombustibles de 2 generacin?

La diferencia fundamental de los nuevos carburantes de segunda

generacin (2G) con respecto a los actuales es que se van a

elaborar a partir de mejores procesos tecnolgicos y materias

primas que no se destinan a la alimentacin y se cultivan en

terrenos no agrcolas o marginales.

Son los que provienen de cultivos alimenticios y que se procesan

por medios convencionales

Bioetanol caa de azcar o la remolacha,

Biodisel semillas de algodn o girasol.

La crtica ms fuerte que han recibido estos biocombustibles es que

ocupan tierras destinadas a cultivos alimenticios.

Para Per, existe la oportunidad de producir biocombustibles de

primera generacin aprovechando tierras de baja productividad, sin

perjudicar la produccin de alimentos.

Falta de conocimiento

para el anlisis del ciclo

del biocombustible.

Falta de conocimiento sobre

tcnicas ptimas de

fermentacin (diferencias en

calidad y tipo de materia prima).

Escalas mnimas y

ptimas de produccin

(sostenibles y

econmicamente

viables).

Aprovechamiento o

disposicin de los

subproductos de la

cosecha y de la

Fermentacin.

FALTA DE CONOCIMIENTO SOBRE

Germoplasma con:

buena productividad-

adaptabilidad, calidad

ptima y disponibilidad

durante todo el ao.

Conocimiento,

maquinaria y tcnica de

cosecha mecanizada

incluyendo agricultura

de precisin

FALTA DE:

Una zonificacin

agroecolgica con

alternativas de rotacin.

Incluyendo aspectos

socio-econmicos.

Paquetes de manejo

agronmico sostenible,

incluyendo el manejo

integrado de pestes y

enfermedades y su difusin

El impacto de las

condiciones

ambientales en la

calidad de la materia

prima y de la biomasa.

BIOETANOL

Ausencia de modelos

de evaluacin socio-

tcnico - econmica en

la cadena de energa.

Falta de evaluacin de los

impactos ambientales en

la cadena de energa

No hay zonificacin

agroecolgica, social y

econmica. No hay

diagnostico de la situacin

de inventario de

productores.

Insuficiencia de

criterios y/o

parmetros para

evaluar especies

oleaginosas.

Restriccin en

el uso e

importacin de

especies y

materiales

promisorios.

Comportamiento

del Biodiesel de

aceites de

diferentes

oleaginosas.

Buenas

practicas para

el manejo

agronmico

del cultivo.

Aprovechamiento

y desarrollo de

los subproductos

de la cadena de

biodiesel.

Desconocimiento

agroindustrial de

equipos y

maquinarias

agrcolas.

BIODISEL

Aplicaciones del

aceite y del Ester

metilico (biodiesel)

en la industria

oleoqumica.

FALTA DE: DESCONOCIMIENTO DE:

No hay

caracterizacin

y evaluacin de

materiales

nativos e

introducidos.

Ventajas

Requerirn menos recursos (fertilizantes, pesticidas, agua, terrenos,

etc.) para ser producidos. El ratio neto de energa producida

mejorar respecto a los actuales.

Al disponer de una mayor variedad de materias primas y no ser

comestibles, no generarn competencia con la industria

alimenticia, aunque puede que la generen con la que utiliza fibras

vegetales o madera.

Podrn ser generados en terrenos no agrcolas o marginales.

Podrn servir para recuperar terrenos erosionados en laderas o

zonas desertificadas y fijar CO2 a travs de su sistema de races.

A largo plazo, pueden abaratar los costes de produccin respecto a los

actuales biocarburantes.

Algunas especies tienen mejores resultados en climas templados que en

tropicales, por lo que pueden desarrollarse en Europa o EEUU.

Inconvenientes

Mayores costos iniciales de produccin.

Falta de coordinacin entre los distintos centros de investigacin, con

diferentes prototipos de gasificadores, est adems ralentizando la

evolucin esperada.

Seguir utilizando el motor de combustin es un error, ya que en la

prctica slo un 5% de la energa contenida en el combustible se

transforma en movimiento

la posible propagacin de especies modificadas genticamente con

impactos desconocidos, y la prdida de hbitat naturales debido a

monocultivos.

Aceites

Excedentes

vnicos

Cereales

Biomasa

Jugos

azucarados

Transesterificacin

Hidrlisis

/Fermentacin

/Destilacin

Digestin anaerobia

Biodiesel

Bioetanol

Biogs

Principales Tecnologas

Biodiesel

Se obtiene mediante transesterificacin; es un proceso para tratar

diferentes tipos de aceites y grasas, principalmente compuestos de

triglicridos, que son una combinacin de cidos grasos saturados e

insaturados de diferentes pesos moleculares y glicerina.

100 Kg. aceite + 10 Kg. Alcohol 10 Kg. glicerina + 100 Kg. biodisel

Esquema del proceso productivo del aceite refinado

Materias primas para la produccin de biodiesel

Amplia variedad de semillas y frutos oleaginosos y otras materiasprimas alternativas, como las algas.

Tambin son utilizables los aceites de fritura usados.

El biodiesel puede mezclarse con gasleo procedente del refino delpetrleo en diferentes cantidades.

Se utilizan notaciones abreviadas segn el porcentaje por volumende biodiesel en la mezcla:

B5: El biocombustible B20 significa una mezcla del 5 % debiodiesel y el 95 % de diesel normal

B30: significa una mezcla del 30% de biodiesel y el 70% de dieselnormal.

B50: significa una mezcla del 50 % de biodiesel y el 50 % de diesel

normal.

B100: significa biodiesel al 100% sin mezcla alguna con diesel

normal. Es un producto 100% ecolgico con altas reducciones de

emisiones nocivas a la atmsfera. Su nica pega es en los motores

de vehculos antiguos.

Bioetanol

- Tecnologas uso de cereales (maz, trigo, cebada, etc.)

CEREAL

Molienda

Licuefaccin

Destilacin

Sacarificacin

Fermentacin

Deshidratacin

ETANOL

Enzima

CO2 Levaduras

Separacin

Evaporacin/

Secado

DDGS

- Tecnologas uso de jugos azucarados (melasa de caa de

azcar o remolacha)

MELAZAS

Destilacin

Fermentacin

Deshidratacin

ETANOL

CO2 Levaduras

Materias primas para la produccin de bioetanol

Puede obtenerse a partir de tres tipos de materias primas:

Cultivos y materiales con alto contenido de sacarosa, la caade azcar, la remolacha azucarera, el sorgo dulce y las melazas,

entre otros.

> Cultivos amilceos con alto contenido de almidn, cereales

(maz, sorgo granos: trigo y cebada) o races (yuca) y tubrculos

(mandioca, papa, batata, etc.), o de inulina (topinambur, agave,

ame, etc.).

Materias primas y cultivos con alto contenido de celulosa(lignocelulsicos), cuyos carbohidratos se encuentran en formas

ms complejas (madera, residuos agrcolas y forestales, cultivos

lignocelulsicos, material herbceo, etc.). Se utilizan notaciones

abreviadas segn el porcentaje por volumen de biodisel en la

mezcla:

E-diesel: permite su mezcla con gasoil utilizando un aditivo

solvente y produciendo un biocombustible diesel el E-Diesel, con

muy buenas caractersticas en cuanto a combustin y reduccin de

contaminacin ya se comercializa con xito en EEUU y Brasil

E5 significa una mezcla del 5% de bioetanol y el 95% de gasolina

normal. Esta es la mezcla habitual y mezcla mxima autorizada en

la actualidad por la regulacin europea.

E10 significa una mezcla del 10% de bioetanol y el 90% de

gasolina normal. Esta mezcla es la ms utilizada en EEUU ya que

hasta esta proporcin de mezcla los motores de los vehculos no

requieren ninguna modificacin y e incluso produce la elevacin

del un octano en la gasolina mejorando su resultado y obteniendo

una notable reduccin en la emisin de gases contaminantes.

E85 Mezcla de 85% de bioetanol y 15 % de gasolina, utilizada en

vehculos con motores especiales. En EEUU las marcas ms

conocidas ofrecen vehculos adaptados a estas mezclas. Tambin

se comercializan, en pases (EEUU, Brasil, Suecia) en los llamados

vehculos de Combustibles Flexibles con motores adaptados que

permiten una variedad de mezclas.

E95 Mezclas de 95% de bioetanol y 5 % gasolina son utilizados en

algunos pases como Brasil con motores especiales.

E100 significa bioetanol al 100% sin mezcla alguna con diesel

normal.

Biodiesel Ventajas:

Su transporte es seguro al tener

un punto de inflamacin superior

al diesel.

Permite una mejor lubricacin

de los motores.

BioetanolVentajas:

Aumenta el octano del

combustible a bajo costo.

Mejora la combustin del motor.

Desventajas:

Problemas en el arranque de los motores a

temperaturas menores o cercanas a los 0 C

para lo cual es necesario del uso de aditivos.

Pueden presentarse inconvenientes de

desecamiento de las conexiones o

mangueras de caucho.

Presenta un menor poder calorfico que el

diesel (9% menos de energa por similar

unidad de volumen)

Desventajas:

Tiene 3.4% menos de poder calorfico por

galn en comparacin con las gasolinas.

Es muy voltil. Se producen prdidas por

evaporacin por lo que requiere de cisternas

adecuadas.

Bajo determinadas condiciones, la

produccin podra mostrar un balance

energtico negativo (la energa necesaria

para obtenerla es mayor a la que se

produce).

Biogs o Biobutanol

Producto gaseoso de la descomposicin de la materia orgnica en

condiciones anaerobias, por la accin de bacterias que transforman la

materia orgnica en una mezcla de productos gaseosos o biogs

(CH4, CO2, H2, H2S, fundamentalmente) y una mezcla de productos

minerales y de compuestos de difcil degradacin, denominada

digestato.

Materia orgnica + microorganismos BIOGAS + DIGESTATO

El proceso de formacin se genera partir de las reacciones de

degradacin de la materia orgnica, en ella, se producen una serie de

reacciones qumicas y bioqumicas por accin de microorganismos, los

cuales llevan a cabo biotransformaciones especificas.

Biocombustibles de Tercera generacin

Es la que pretende crear bioetanol a partir de cultivos especficos,

como las algas, que tienen un potencial energtico que puede ser 30

veces mayor que el de los cultivos energticos, ya que capturan una

gran cantidad energa solar y se reproducen rpidamente.

Existe un tipo de algas (pardas) que de manera natural produce

bioetanol.

La produccin de bioetanol a partir de algas se encuentra en etapa

experimental por lo que el uso en masa para producir

biocombustibles no es econmicamente viable.

ALGAS Extraccin Transesterificacin Biodietanol

LAS ALGAS COMO BIOCOMBUSTIBLE

Las algas se componen de organismos acuticos que capturan luz

solar y el dixido de carbono para hacer fotosntesis y as

producir su energa, y adems producir aceites vegetales que se

pueden transformar en biodiesel.

El rendimiento en produccin de biodiesel con algas es unas 300

veces superior al que se alcanza con soja y unas 25 con palma. A

ello hay que aadir el tiempo record de crecimiento de las algas

que es solo de unos pocos das lo que contrasta con los tiempos

de crecimiento mucho ms largos de las plantas oleoginosas.

Clasificacin de los biocombustibles