La biomasa forestal para la producción de energía by znu21902

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									          La biomasa forestal para la
            producción de energía




José Félix Mateo Fernández.
Delegación de Medio Ambiente y Desarrollo Rural.
Principales fuentes de energía en España
                               Energías
                              renovables
             Gas natural          7%
                7%
             14%

                                                             54%

                   18%


         Dentro de las energías renovables, la BIOMASA
         representa el 51% del total.




•   A diferencia de los combustibles fósiles, l a s e n e r g í a s r e n o v a b l e s n o s e a g o t a n .

• Proceden de recursos naturales “ilimitados”, y su impacto en el m e d i o e s m u y e s c a s o .

• El desarrollo de estas fuentes de energía frenaría muchos problemas ambientales.

• Se deberá impulsar la utilización de energías renovables.
         Clasificación de las fuentes de energía

n   NO RENOVABLES:
    n   Combustibles fósiles
         n   Carbón
         n   Petróleo y gases combustibles
n   RENOVABLES:
    n   HIDRÁULICA (desde el año 100 a.C)
    n   ALTERNATIVAS:
         n   Solar
         n   Eólica
         n   BIOMASA
         n   Geotérmica
         n   Residuos sólidos urbanos
         n   Maremotriz
         n   De las olas
         n   Hidrotérmica
    La biomasa y la producción de energía
n   Se denomina BIOMASA al conjunto de materia
    orgánica renovable de procedencia vegetal o animal.
n   La diversidad de recursos que forman la biomasa y
    sus múltiples aplicaciones energéticas hacen que ésta
    sea la energía renovable con mayor número de
    usuarios en todo el mundo.
n   Pero debido a su bajo rendimiento energético,
    asociado al gran volumen y a su alto contenido en
    humedad,
    humedad, hacen necesaria una transformación previa
                                      energético.
    en un combustible de mayor poder energético.
    TRANSFORMACIÓN DE LA BIOMASA

n   Extracción directa.
n   SECA (Procesos termoquímicos):
    n   Combustión
         n   Con exceso de aire   CALOR
    n   Gasificación
         n   Con poco aire        GAS POBRE
         n   Con oxígeno          GAS DE SÍNTESIS (metanol y gasolina)
    n   Pirólisis                 HIDROCARBUROS (gases)
                                  ALCOHOLES (líquidos)
                                  CARBÓN + ALQUITRÁN (sólidos)
n   HÚMEDA (Procesos bioquímicos):
    n   Fermentación alcohólica           ETANOL (alcohol etílico)
    n   Digestión anaeróbica              BIOGÁS (metano + CO2)
                Principales fuentes de biomasa
n   La explotación de estas fuentes          n   Según el origen de la biomasa,
    de energía conseguiría:                      se pueden establecer las
    n   Positivos efectos económicos sobre       siguientes FUENTES:
        los usuarios (menor coste).              n   Residuos agroalimentarios.
    n   Aumento de las actividades ligadas       n   Residuos de industrias
        al medio rural.                              transformadoras de la madera.
    n   Posibilitar actuaciones inmediatas       n   Residuos agrícolas (herbáceos y
        y continuadas en el mantenimiento            leñosos).
        de los recursos forestales.              n   Biomasa procedente de cultivos
                                                     energéticos.
                                                 n   Residuos forestales.
                                                      n   Cortas de madera.
                                                      n   Clareos y claras de coníferas.
                                                      n                 quercineas.
                                                          Resalveos de quercineas.
                                                      n   Podas.
                                                      n   Desbroces selectivos de matorral.
    Producción de biocombustibles sólidos
             para uso doméstico

n   Para conseguir aumentar el uso de la biomasa para la producción de
    energía, hemos de conseguir acercar los productos obtenidos a las
                      mercado.
    necesidades del mercado.
n                                                              comodidad
    La facilidad de gestión y utilización del combustible, su comodidad y
    confort determinan la decisión de su uso.
n   Hoy los combustibles empleados masivamente en nuestros hogares son     son
                                                                         (leñas).
    fluidos (gasoil, gas, etc.), habiendo desplazado a los tradicionales (leñas).
n   Por tanto, hemos de fabricar productos que, aunque mantengan su
                                                   fluidos.
    naturaleza sólida, se puedan asemejar a los fluidos.
n   ¿Cómo conseguir esto?
     n   ASTILLADO.
     n   PELETIZADO.
         PELETIZADO.
                      ASTILLADO
n   Las astillas son un combustible derivado de la
                        madera.
    trituración de la madera.
n   El tamaño y forma de los trozos de madera varían en
    función del material de origen y del tipo de maquinaria
    utilizada para la trituración.
n   ¿PARA QUÉ SE UTILIZAN?
    n   Existen actualmente calderas que se alimentan de estas
        astillas, que son cargadas automáticamente a través de
        dispositivos mecánicos.
    n   Los sistemas de astillas están indicados para calefacción de
        edificios de tamaño medio o grande (hoteles, escuelas,
        hospitales, etc.).
                    PELETIZADO
n        “pellets” “briquetas”
    Los “pellets” y “briquetas” se obtienen mediante la
    transformación y densificación de la biomasa mediante un
    proceso de granulado y compactación.
n   Ventajas:
    Ventajas: almacenamiento, transporte, manipulación,
    combustión óptima.
n      “pellet”                                 fluido,
    El “pellet” tiende a comportarse como un fluido, lo que facilita
    el movimiento del combustible y por tanto, la carga automática
    de las calderas.
n   La alta densidad energética y la facilidad de movimiento hacen
        “pellet”
    del “pellet” el combustible vegetal más indicado para sistemas
                    automáticos.
    de calefacción automáticos.
n   Se ha desarrollado una importante industria de estufas y
    calderas domésticas para este tipo de combustible, aunque de
    momento son más caras que las tradicionales.
      Repercusiones sociales, económicas y
medioambientales del uso de biocombustibles sólidos
n   Autoabastecimiento energético.
n   Sustitución de combustibles fósiles por renovables.
n   Ahorro en la factura energética.
n   Fomento del desarrollo rural (empleo local).
n   Impulso de la industria maderera.
n   Alternativas agronómicas que amplíen posibilidades futuras del
    sector.
n   Aprovechamiento de residuos agrícolas y forestales en las
    mejores condiciones económicas.
n   Prevención de incendios forestales.
n   Disminución de las emisiones de CO2 a la atmósfera.
El ciclo de la biomasa
Plan de Aprovechamientos de la Masa
     Forestal Residual de C-LM
n                                        2005.
    Resolución de 30 de septiembre de 2005.
n   Debe ser el instrumento general de planificación de
    la política de aprovechamiento de la biomasa forestal.
n   La obtención de productos forestales implica
    operaciones como limpieza, astillado, compactado y
    transporte, que aunque superen los precios que el uso
    energético puede sufragar es necesario acometer
    Prevenció                forestales.
    Prevención de incendios forestales.
      Situación actual en C-LM
n                                                C-
    En el momento de la aprobación del Plan, en C-LM
    no había datos oficiales de producciones de
    biomasa.
n   Era de esperar que se produjera una gran cantidad de
    residuos, y esto hacía necesario su conocimiento y
    cuantificación mediante los MAPAS DE BIOMASA
    FORESTAL.
n   Una de los inconvenientes importantes para efectuar
    con rentabilidad este tipo de aprovechamiento es la
                              específica.
    carencia de maquinaria específica.
         Tipos de actividades susceptibles de
                  producir residuos
n                    maderables.
    Aprovechamientos maderables.
     n                                                                 200.000
         Sólo en Cuenca la producción de madera de coníferas ronda los 200.000
         mc/año.
     n                                                         Tm/año
         Estos trabajos pueden generar aproximadamente 20.000 Tm/año de
         residuos forestales.
n                        leñas.
    Aprovechamiento de leñas.
n                selvícolas.
    Tratamientos selvícolas.
     n En Cuenca se realizan aproximadamente 3.000 ha/año.
                                                      Tm/año.
     n El potencial de biomasa podría ser de 60.000 Tm/año.

n                forestales.
    Industrias forestales. Producción estimada en 250.000 Tm/año.Tm/año.
     n Industrias de 1ª transformación (aserradero, tablero, etc.).

     n Industrias de 2ª transformación (carpintería, envases, muebles).
         Programas de actuación
    Dirigidos hacia el reciclado y valorización de
    los residuos forestales.
n   I. Programa de inventario y planificación.
n   II. Programa de aprovechamiento.
n   III. Programa de investigación y desarrollo.
n   IV. Programa de incorporación al suelo.
n   V. Programa de información y formación.
 I. Programa de inventario y planificación

Dirigido a conocer la producción de este recurso
en origen, y los posibles centros de demanda
existentes. Analiza:
n   Procedencia del residuo (talas, TS, reciclado, etc.).
n   Especies y superficie tratada.
n   Tipología y caracterízación del residuo (madera,
             serrín,
    corteza, serrín, etc.).
n   Cantidad de residuo generado por tipo.
n   Cantidad de residuos valorizados.
     II. Programa de aprovechamiento
n   Se contemplan actividades de reutilización y de reciclado, así
    como su valorización energética, para ello, cualquier residuo
                                     previo,
    forestal requiere un tratamiento previo, ya sea troceado o
    astillado.
n   Dicho tratamiento es un paso previo y deberá ser asumido como
    una actividad forestal más, especificándose en los
    correspondientes PC.
n   Se priorizarán las actividades siguientes:
    n   Combustión directa.
    n   Carboneo.
    n                              pelets.
        Fabricación de briquetas y pelets.
    n   Incineración junto con RSU.
    n   Compostaje / biometanización con otros residuos.
    III. Programa de investigación y desarrollo

n   Es necesario poder disponer de maquinaria
    especializada que permita:
    n   Mejor tratamiento de los residuos en origen que
        facilite transporte y manejo.
    n   Transformación de los residuos en energía o
        materiales energéticos en el propio lugar de origen o
        sus cercanías.
    n   Fomento de proyectos que contemplen nuevos usos
        y aprovechamientos de los residuos forestales.
    IV. Programa de incorporación al suelo
n   Con los residuos sobrantes sin posibilidad de valorización, se
    procederá a su integración en el terreno previo astillado o
    quema “in situ” como se hace actualmente.

V. Programa de información y formación
n   Se deberán desarrollar campañas informativas y formativas
    dirigidas a agricultores, ganaderos, selvicultores, población
    rural, etc., en relación con los potenciales aprovechamientos.
n   Se deberán fomentar usos alternativos, tales como empleo en
                                            pelets, compostaje,
    jardinería, fabricación de briquetas y pelets, compostaje, etc.
    Inversiones y plazo de ejecución
n   Ejecución del Plan: periodo 2006 – 2010.
n   Inversión estimada: 15.000.000 €.
    n   1ª FASE: 862.393,17 €.
         Aprovechamiento de biomasa forestal en Cuenca
                  Experiencias y resultados
                                  C-
    Actualmente está en marcha en C-LM la 1ª fase del Plan de Aprovechamientos
    de la Masa Forestal Residual a través de una asistencia técnica contratada por la
    D.G.M.N. con la empresa TRAGSATEC.

                         TRABAJOS:
DESARROLLO DE LOS TRABAJOS:
ü                                                               pretende
  Mediante las actuaciones que se están realizando en Cuenca se pretende conocer:
     ü   Las existencias actuales y futuras de biomasa forestal residual.
     ü   Los costos de explotación en todas sus fases.
     ü   Determinar la viabilidad del residuo como producto energético.

    1. INVENTARIO Y PLANIFICACIÓN:
ü   Se estudiará la potencialidad de generación del recurso teniendo en cuenta:
     ü   Zonas geográficas.
     ü   Especie y tipología de los aprovechamientos forestales (clareos, claras, cortas finales,
                       selvícolas).
         tratamientos selvícolas).
ü   Sobre las zonas definidas se realizará un seguimiento con el objetivo de:
     ü                                                                       terreno.
         Realizar mediciones sobre la cantidad de restos que quedan sobre el terreno.
     ü                                               aprovechable.
         Proporción de estos restos que es realmente aprovechable.
        Aprovechamiento de biomasa forestal en Cuenca
                 Experiencias y resultados
    2. APROVECHAMIENTO:
ü   Mediante el control de los aprovechamientos se pretende:
    ü   Conocer rendimientos de los diferentes equipos de trabajo.
    ü                                                                residuo.
        Estimar los costes de recogida, preparación y transporte del residuo.

    3. INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO:
ü                                                             trabajo
    Se analizarán los rendimientos obtenidos y los métodos de trabajo
    con el fin de determinar los más viables:
    ü   Se harán análisis de costes de maquinaria.
    ü   Se obtendrán los beneficios generados por el aprovechamiento del residuo.
    ü                                                                inversión.
        El objetivo final será la obtención de la rentabilidad de la inversión.

    4. INCORPORACIÓN DE RESTOS AL SUELO:
ü                                                                suelo
    Aquellos restos que no puedan valorizarse se incorporarán al suelo
    previa trituración o astillado:

								
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