Blog de Calderas y Biomasa

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La energía de biomasa, que incluye materiales biológicos tales como materia de plantas y de animales, es una opción importante en términos de generación de energía.

La biomasa para el combustible viene de la caña de azúcar, del maíz, de la planta switchgrass, y del cáñamo. Una ventaja de la biomasa residual es que puede ser utilizada para producir alcohol, metanol, y metano.

Colombia tiene un gran potencial de biomasa a partir del plátano, de la pulpa del café, y de los residuos animales. Se ha sugerido que el biogas se puede obtener del tratamiento anaeróbico en las zonas productoras de plátano.

La región del Urabá en el norte del departamento de Antioquia tiene aproximadamente 19.000 hectáreas de plantaciones de plátano, produciendo más de 1 millón de toneladas anualmente.

El potencial del café viene de los residuos, que alcanza cerca del 40 por ciento del peso total húmedo. Se ha estimado que aproximadamente 85.000 TOE/año se podrían producir de los 190 millones de m3/año del biogass generado a partir de las plantaciones del café, equivalentes a 995.000 MWh (Pérez y Osorio 2002).

Se estima que el potencial anual de energía de biomasa en Colombia debe ser de aproximadamente 16.260 MWh (TOE 1.398), distribuido así: 658 MWh/año de biodiesel, 2.640 MWh/ año de bioetanol, 11.828 MWh/ año de residuos de la agricultura, 442 MWh/ año de residuos de bosques plantados, y 698 MWh/ año de los residuos de bosques naturales (ISAGEN S.A. 2005).

Se estima que los depósitos de basura de las cuatro principales ciudades en Colombia (Bogotá, Medellín, Cali y Barranquilla) tienen el potencial de proveer una capacidad instalada de 47 MW (ISAGEN S.A. 2005).

Usando los residuos de los depósitos y de los procesos agrícolas se puede reducir el desecho de basuras. Notablemente, sin embargo, algunas dificultades se asocian a la generación de energía de biomasa.

A saber, el combustible ocupa un gran espacio durante el transporte (que también implica un costo de energía, y este costo se intensifica si el combustible va a ser transportado largas distancias).

Semejantemente, la biomasa tiene un contenido de energía bajo, podría ser un recurso difuso en algunas áreas, es un combustible heterogéneo, y puede servir a veces usos limitados. Sin embargo, se debe anotar que Colombia tiene un gran potencial que puedan ser explotado – sin costos importantes, y que también ayude a resolver el problema de los desechos de basura.

Cinco municipios del Maestrazgo serán los primeros de la provincia de Teruel en tener calderas de biomasa para la calefacción en distintos edificios municipales.

Estas calderas de biomasa empezarán a instalarse este mismo año, será en la Comarca  del Maestrazgo un plan piloto de  con financiación del Gobierno de Aragón y del Ministerio de Medio Ambiente.

Con este plan todos los residuos  forestales que se generan en los montes se tendrá el combustible necesario para su uso en las calderas de biomasa.  Para que esto iniciativa sea una realidad se necesitará por las dos administraciones un montante 1.200.000 euros.

Los proyectos para estos cinco municipios ya están redactados y durante este año comezarán las instalaciones de las calderas. La financiación que corresponde a la comarca, vendran por medio de subvenciones que se dan para el desarrollo de las Energías Renovables dependiendo estas del Ministerio de Industria.

Las calderas de biomasa se instalarán en la casa consistorial,  en el edificio multiservicios de Cañada de Benatanduz en las escuelas y en el centro de día de La Iglesuela del Cid y en el colegio de Pitarque y en el Ayuntamiento de Castellote

Hay un proyecto bastante mas ambicioso como es el crear una fabrica de pellets a traves de la biomasa, aprovechando los residuos forestales, estos residuos los puede proporcionar las alrededor de 85.000 hectáreas forestales con que cuenta la comarca del Maestrazgo, el 65% de las cuales son de titularidad pública.

Actualmente,  el paulatino descenso de los precios de la madera ha provocado que se reduzca considerablemente la gestión de los montes. Ahora se vende muy poco en las subastas y los troncos ya no se recogen, en esta situación los recursos de la biomasa forestal estan solo al 25% de su aprovechamiento.

Métodos termoquímicos

Estos métodos se basan en la utilización del calor como fuente de transformación de la biomasa. Están muy desarrollados para la biomasa seca.

Hay tres tipos de procesos que dependen de la cantidad de oxígeno presente en la transformación:

• Combustión. Se somete a la biomasa a altas temperaturas con exceso de oxígeno. Es el método tradicional para la obtención de calor en entornos domésticos, para la producción de calor industrial o para la generación de energía eléctrica.

• Pirólisis. Se somete a la biomasa altas temperaturas (alrededor de 500ºC) sin presencia de oxigeno. Se utiliza para producir carbón vegetal y también para obtener combustibles líquidos semejantes a los hidrocarburos.
• Gasificación. Se somete a la biomasa a muy altas temperaturas en presencia de cantidades limitadas de oxígeno, las necesarias para conseguir así una combustión completa.Según se utilice aire u oxígeno puro, se obtienen dos productos distintos, en el primer caso se obtiene gasógeno o gas pobre, este gas puede utilizarse para obtener electricidad y vapor, en el segundo caso, se opera en un gasificador con oxígeno y vapor de agua y lo que se obtiene es gas de síntesis. La importancia del gas de síntesis radica en que puede ser transformado en combustible líquido.

Métodos biológicos

Se basan en la utilización de diversos tipos de microorganismos que degradan las moléculas a compuestos más simples de alta densidad energéticas.

Son métodos adecuados para biomasa de alto contenido en humedad, los más conocidos son la fermentación alcohólica para producir etanol y la digestión anaerobia, para producir metano.

La digestión anaerobia de la biomasa por bacterias, se puede utilizar en explotaciones de ganadería intensiva, con la instalación de digestores o fermentadores, en donde la celulosa procedente de los excrementos animales se degrada en un gas que contiene cerca del 60% de metano.

Cuando James Watt, ingeniero escocés del siglo XVIII, observó que se podría utilizar el vapor como una fuerza económica que remplazaría la fuerza animal y manual, empezó a desarrollar la fabricación de calderas de vapor. Hoy en día, tenemos  las calderas de biomasa, que se utilizan tanto en ámbitos industriales como en domésticos.
Con el pasar de los años, fueron transformándose en un equipo indispensable para cada  proceso productivo y los ingenieros fueron haciéndolas cada vez más pequeñas, eficientes y seguras.
Las primeras calderas tenían el inconveniente que se aprovechaba mal el vapor, así que el primer cambio que hicieron fue introducir tubos, para aumentar la superficie de calefacción. Si por el interior de los tubos circulan gases o fuego, se les clasifican en calderas pirotubulares , y si lo que circula es agua se llaman calderas acuotubulares.

Luego en 1844 fueron desarrolladas las calderas tipo Lancashire, compuestas por un largo manto de acero, por lo general de 5 a 10 m. de largo, a través del cual pasaban 2 tubos de gran diámetro llamados fogones y se instalaba una cámara de combustión a la entrada de cada uno de ellos.

Esta cámara podía ser diseñada para quemar gas, petróleo o carbón. Los fogones se encontraban rodeados por agua en su exterior y el calor que se generaba en la cámara de combustión era transferido al agua. Una de las desventajas era que después de repetidos calentamientos y enfriamientos, se deterioraban generando infiltraciones de aire que desequilibraban el tiro de la caldera, y a la vez disminuía su eficiencia. Sobre el año 1878 se diseñó la caldera Tipo Cochran cuya principal novedad fue la introducción de tubos horizontales en un manto cilíndrico vertical por medio de placas tubulares bridadas. Esta caldera fue vertical y la caja de humo formaba parte de ella apernada a un lado.
En 1934 las calderas Cochran alcanzaron un acuerdo con Kirke, inventor de los famosos tubos Sinuflo,  y lanzaron una línea de calderas horizontales recuperadoras  de calor. Fueron muy exitosas, ideales para generar vapor a partir de gases calientes residuales provenientes de los procesos de las industrias del gas y del acero.

En 1959 se lanzaron al mercado las calderas verticales Cochran Serie II con eficiencias térmicas y una gran producción de vapor para su tamaño. Su operación podía ser completamente automática, operando tanto con combustibles líquidos como sólidos. La mejora en los materiales y en los procesos de fabricación se tradujo en que se podían instalar más tubos en cada unidad, surgiendo así la caldera paquete multitubular.
Estas calderas se clasifican de acuerdo al número de pasos; es decir, de acuerdo al número de veces que los productos de combustión calientes pasan a través de la caldera. El diseño más común corresponde a las calderas de tres pasos, siendo el primero de ellos la cámara de combustión y los dos siguientes los pasos a través de los tubos.
Años más tarde surgen las calderas de llama reversa donde la cámara de combustión tiene la forma de un dedal; el quemador está instalado en su extremo abierto normalmente por debajo del centro. La llama retorna sobre sí misma dentro de la cámara de combustión para volver hacia el frente de la caldera. Los tubos de humo rodean el dedal y permiten el paso de los productos de combustión calientes a la parte trasera de la caldera y a la chimenea.

Para finales del Siglo XX diferentes ingenieros comienzan a desarrollar las calderas de biomasa que cumplen con un número de principios técnicos que conducen a una combustión completa, con bajas emisiones, alta eficacia y que utilizan como combustible la biomasa, o sea,  residuos de materia orgánica que son combustibles renovables, como ser: pellets, huesos de aceitunas, cáscaras de almendras y nueces, restos de podas, leña de árboles secos, etc.

En estos tiempos las calderas de biomasa son las más utilizadas en todos los ámbitos industriales y domésticos porque tienen las ventajas de utilizar combustibles más económicos y generosos con el medio ambiente.

El icono de la arquitectura en Chicago se moderniza

Este rascacielos emblemático, que sigue siendo el más alto de la ciudad de Chicago (EE UU), fue, con sus 442 metros y 108 plantas, el edificio más elevado del mundo entre los años 1973 y 1998.

Ahora se adapta a la era verde con un innovador y ambicioso proyecto diseñado por el estudio de los arquitectos Adrian Smith y Gordon Gill, quienes pretenden demostrarle al mundo que el diseño y la sostenibilidad pueden ir de la mano.

Los edificios son los mayores del mundo. Por eso, la mejor oportunidad para mitigar y lograr un menor impacto medioambiental es modificando las estructuras de construcción e integrando la última tecnología”, explica Adrian Smith.Y de hecho acaba de ser rebautizada con el nombre de Torre Willis.

Desarrollo sostenible por los cuatro costados

Con este pensamiento y con la convicción de poder cambiar las emisiones de CO2, sus estrategias de modernización buscan reducir el 80% del consumo eléctrico. Transformación que supondrá un coste aproximado de 350 millones de dólares. Las medidas contra el calentamiento global comenzarán con la piel del edificio: se renovarán las 16.000 ventanas que lo recubren con paneles metálicos, ahorrando el 60% de la calefacción utilizada en los fríos inviernos de Chicago, e iluminando las estancias con luz natural.

En la planta 90 se instalará un campo que abastecerá al sistema eléctrico, este sera con energia solar  y servirá a su vez para calentar el agua de la Torre Sears (actual Torre Willis, desde el 16 de julio 2009). La azotea se convertirá en el pulmón del rascacielos.

Un campo de energías renovables compuesto Molinos de Viento y un jardín que soporte los 442 metros de altura para mitigar los humos de la ciudad. En el proyecto también se contempla la modernización de sus ascensores y un sistema de ahorro del agua para reducir el consumo en un 40%.

En el año 2012, la planta generadora de Nacogdoches en Sacul, estado de Texas, contará con una caldera de biomasa que utilizará un sistema de combustión en lecho fluido y la tecnología de residuos de madera de la tala, así como los residuos de madera urbanos de limpieza y poda de árboles como combustible principal. La planta suministrará a la empresa eléctrica de la ciudad aproximadamente 100MW de energía.

Esta empresa, de origen finlandés, es un proveedor global de tecnología sostenible y servicios para la minería, la construcción, la generación de energía, la automatización, el reciclado y la industria de la pulpa y el papel, con más de 26.500 empleados en más de 50 países.

En EEUU, la potencia que más contamina del mundo, empieza a imponerse el uso de energías renovables, que suponen una economía sostenible y respetuosa con el planeta. La energía de la biomasa, una vez aceptada por la principal potencia del planeta, se perfila en las economías occidentales como una de las futuras fuentes de energía.

Dos calderas de biomasa de 400 kW y 300 kW alimentadas con huesos de aceituna suministran calefacción y agua caliente al lujoso hotel Barceló La Bobadilla, enclavado en un paisaje entre bosques del municipio granadino de Loja.

El hotel La Bobadilla, en el municipio granadino de Loja, ha instalado un sistema de calderas de biomasa que utiliza como biocombustible hueso de aceituna, y cuya energía dota de calefacción y agua caliente sanitaria al complejo hotelero. La inversión ha rondado los 260.000 euros, de los cuales la Junta de Andalucía ha aportado la mitad.

El diseño de la instalación ha sido realizado por MP Biomasa en colaboración con Barceló Hotels & Resorts, propietarios del hotel, y consta de un silo de almacenamiento y de dos calderas de 400 kW y 300 kW de potencia.

En una visita a la instalación realizada por el delegado de Economía e Innovación de la Junta de Andalucía, Francisco Cuenca, éste destacó la actuación como un referente más de la calidad de los alojamientos, pero sobre todo el hecho de que al utilizar biomasa, en el plazo de diez años pueden ahorrar hasta 500.000 euros respecto al sistema anterior, que empleaba propano.

Se calcula también que con el nuevo sistema se reducirán en un 80% las emisiones de CO2. Francisco Cuenca añadió que la actuación “permite difundir y potenciar una industria muy significativa y de futuro para Granada, como la de la biomasa, tanto en la producción del combustible como en la fabricación de calderas”.

El director del hotel, Enrique Castellanos, declaró que la inversión ha permitido reajustar hasta en un 45% el gasto energético, además de resaltar que “la instalación es valorada muy positivamente por las personas que se alojan en el hotel, que piden además visitarla, con lo que conlleva de promoción de la biomasa”. El hotel de cinco estrellas La Bobadilla ha sido galardonado con la distinción Q de Calidad Turística.

Fuente:energiasrenovables.com

La explotación de la biomasa forestal como recurso energético creará entre 10.000 y 15.000 empleos directos en el sector forestal de la región. La Comunidad Autónoma tiene un potencial de biomasa residual de 517.000 toneladas al año, capaces de generar hasta 120 megavatios de electricidad.

El director general de Política Forestal, Darío Dolz, cifró durante la inauguración en Toledo de la jornada “Aprovechamiento comarcal de la biomasa como recurso energético”, en 517.000 toneladas al año el potencial de biomasa residual capaz de generar el territorio forestal de la región, lo que supondrá la obtención de 120 megavatios de electricidad, unos datos que ponen de manifiesto que el aprovechamiento energético de la biomasa forestal supone una oportunidad de empleo en Castilla-La Mancha.

La región cuenta con una superficie forestal de 3,5 millones de hectáreas de las que 1,4 millones son -según las descripciones recogidas en la Estrategia Nacional de la Biomasa- aprovechables como biomasa forestal residual. Sin embargo, tal y como arroja el estudio de cuantificación que está llevando a cabo la Consejería de Agricultura y Desarrollo Rural, este rango podría aumentarse incluyendo nuevas fuentes de biomasa que no han sido atendidas por la Estrategia Nacional, lo que vendría a ampliar el potencial energético renovable de la región.

La instauración de la biomasa como fuente de energía en Castilla-La Mancha dará lugar a la creación de entre 10.000 y 15.000 empleos directos en el sector forestal, y vendrá a reforzar la diversificación energética fijada en las políticas de desarrollo del presidente Barreda que permitirá a la región, por un lado, cumplir los compromisos suscritos en Kyoto y, por otro, aminorar la dependencia hacia los combustibles fósiles o la energía atómica.

El responsable de Política Forestal ha recordado que Castilla-La Mancha es la primera Comunidad Autónoma española en albergar una planta de biomasa, ubicada en Corduente (Guadalajara), y ha reiterado que la explotación de esta fuente de energía puede constituir un motor de desarrollo social y económico de las zonas rurales creando empleo, diversificando las actividades económicas, elevando la renta agraria y fijando población.

Fuente: jccm.es

El Consell d’Iniciatives Locals per al Medi Ambient de les comarques de Girona (CILMA) ha dado a conocer un informe sobre los excedentes de biomasa generados por los bosques gerundenses, o sea la cantidad de leña y asimilables que de ellos puede sacarse, además de madera, sin perjudicar su estado.

Sumando la biomasa forestal primaria (leña, podas, etc.) y la secundaria (restos de la primera transformación industrial de la madera), esos bosques tienen un excedente anual de unas 165.000 toneladas, al parecer. No está mal.

Hoy en día no se hace apenas nada con todo este combustible. No así antes. Tiempo atrás, funcionábamos con él. Los talleres pre-industriales y las cocinas domésticas iban a carbón vegetal, mientras que en los alfares y en los hornos de pan o de cal (el cemento de la época) se quemaban encendajas, o sea ramaje de pino.

Al recorrer actualmente a los combustibles fósiles o a la electricidad (mucha de la cual se genera en centrales térmicas también a gas natural o carbón), el combustible vegetal se acumula en el bosque.

Con la biomasa primaria y secundaria de los bosques gerundenses podrían funcionar hasta cinco centrales de cogeneración. Supondrían una potencia instalada modesta, del orden de 10-20 MW.

Sumidero

Quemar estos excedentes emitiría CO2, por supuesto. Pero sería CO2 previamente fijado por el bosque, que volvería a fijarlo al año siguiente. Balance nulo.

El problema es quemar combustibles fósiles. Los bosques no son sumideros de CO2, como a menudo se dice, sino almacenes temporales. Los verdaderos sumideros de carbono fueron los yacimientos de carbón, de petróleo o de gas natural, donde quedaron retenidas millones de toneladas durante millones de años.

De ahí el problema de quemarlos ahora de golpe: la atmósfera pasa a ser el nuevo sumidero, con las consecuencias climáticas que sabemos (aunque algunos, contra toda evidencia, lo duden aún).

Para mantener el clima en cintura, debemos conservar los bosques, desde luego, pero sobre todo hemos de reducir las emisiones. O bien desarrollar mecanismos de captura de carbono que vuelvan a mandarlo bajo tierra.

Como quiera que sea, los bosques catalanes retienen el equivalente anual de unas 134.000 toneladas de CO2. Al precio actual, eso son 190 millones de euros. Solo por existir, los bosques ya nos reportan semejante rendimiento indirecto.

Si hiciéramos energía con los excedentes de biomasa, unos cuantos millones más. Eso sin contar los valores paisajísticos, de esparcimiento y de regulación hídrica. Pero solemos decir que nuestros bosques no valen nada. Deberíamos mirarlo de otro modo.

Fuente: Ecoticias

BIOMASA PARA CALENTAR EDIFICIOS PÚBLICO

El Ayuntamiento del Valle de Ultzama ha sido seleccionado para esta final por su sistema centralizado de calefacción y ACS por biomasa para todos los edificios municipales.

La elección de esta fuente energética por parte de la entidad local está relacionada con la utilización de los recursos forestales para su reutilización en la generación de energía.

Su proyecto, que esta dentro de diversas iniciativas económicas, sociales y ambientales emprendidas por el Consistorio, ha sido elegido por la Agencia Energética Municipal de Pamplona dentro de la categoría ‘Mejor actuación en materia de energías renovables.

Aunque en este caso las dos actuaciones seleccionadas han partido de entidades locales en realidad a este certamen se podía presentar cualquier persona física o jurídica que durante el año 2009 tuviera en marcha alguna actuación sobre energías renovables, ahorro y eficiencia energética o sensibilización sobre estos campos.

Fuente: Europa Press