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La energía de la biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e inorgánica formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales…) o sus restos y residuos.
Por norma general, la biomasa se puede clasificar de la siguiente forma:
En muchas ocasiones se indica que la energía procedente de la biomasa no produce contaminación, esto se explica mediante el ciclo del carbono. El ciclo del carbono se basa en un conjunto de etapas por medio de las cuales los organismos vivos extraen y devuelven a la atmósfera en forma de dióxido de carbono. Las emisiones de CO2 que se producen de la combustión de la biomasa, al proceder de un carbono retirado de la atmósfera en el mismo ciclo biológico, no alteran el equilibrio de la concentración de carbono atmosférico, y por tanto no incrementan el efecto invernadero. Su uso contribuye a reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera siempre que sustituya a un combustible fósil.
En la combustión de la biomasa se considera que las emisiones tienen el balance neutro de CO2.
La biomasa es por tanto un combustible de origen biológico, con un coste económico inferior al de cualquier tipo de energía de origen fósil.
La energía de la biomasa tiene múltiples aplicaciones tanto a nivel industrial como a nivel doméstico, a continuación se muestra un esquema de las mismas.
Una caldera de biomasa funciona de una forma similar a una caldera de convencional de gas o diésel. El quemador de combustible quema la biomasa que se le proporciona, generando una llama que entra en la caldera.
El calor generado durante esta combustión es transmitido al circuito de agua en el intercambiador incorporado en la caldera. El agua caliente generada se utiliza para calefacción y agua caliente sanitaria, climatización de piscinas, etc. La calefacción puede ser por cualquiera de los sistemas convencionales de agua, tal como suelo radiante o radiadores.
Las calderas de biomasa necesitan un almacenaje o silo para el almacenaje del combustible situado próximo a la caldera. Desde el mismo, un alimentador usualmente de tornillo sin fin normalmente o de succión, lo lleva a la caldera, donde se realiza la combustión.
A continuación les mostramos un video del funcionamiento y encendido de una caldera de llama invertida marca VIGAS
La biomasa supone una serie de ventajas medioambientales, económicas y sociales entre las cuales están:
En el contexto energético de calderas, se refiere al combustible que utiliza la caldera para sustituir el combustible fósil.
Serrín, pellet, hueso de aceituna u otros frutos, astillas procedentes de limpias, orujo de aceituna o de uva, leña.
La caldera recibe el pellet procedente del silo principal (almacén) mediante un sistema de succión de flujo de aire para almacenarlo en el depósito de consumo más pequeño integrado en la caldera .Desde aquí se procederá a la carga del mismo en el quemador para su combustión en función de las necesidades de consumo y teniendo en cuenta todos los parámetros que intervienen en la combustión, la calidad del pellet empleado, las condiciones de la temperatura ambiente y las climáticas exteriores que se procesan en su fiable y potente sistema de control por microprocesador para garantizarle el más alto confort y las más altas prestaciones.
Dependiendo de las horas de uso y el tipo de combustible que se utilice, en la mayoría de los casos será suficiente un llenado cada semana.
La respuesta es SÍ, ya que, salvo el combustible utilizado, la finalidad no es otra que general calor. Por eso podrá conservar otros elementos que ya está utilizando, tales como radiadores, suelo radiante…etc.
Algunas materias, como por ejemplo la cáscara del arroz o el serrín de madera, se pueden prensar en forma de pienso. De esta manera conseguimos mayor densidad energética que es ideal para facilitar el transporte y almacenamiento. Una ventaja adicional es que es más fácil de combustionar. A esta biomasa prensada se le llama pellet.
No. De hecho es un 50% más barata que el gasóleo y el gas y un 35% más barata que el carbón.
El poder calorífico del pellet es de 4000-4500 kcal/kg, mientras que el del gasóleo es de 9.500 kcal/kg, por lo que 2 kg de pellets equivale a un litro de gasóleo.
La generación de cenizas dependerá de la cantidad y el tipo de combustible. El pellet de madera normalmente tiene menos del 1% de ceniza por lo que se generará menos de 1 kg por cada 100 kg de pellets consumidos.
El mantenimiento depende mucho de los modelos de las estufas y calderas, ya que suele ser sólo limpieza y retirada de cenizas. Hay calderas que se limpian automáticamente y solo tenemos que retirar el recipiente de las cenizas un par de veces al año, mientras que otras hay que retirar las cenizas semanalmente.
– Combustible
Existen diferentes formas de presentación del combustible para aplicaciones de generación térmica mediante biomasa. A continuación se detallan las más importantes así como sus características.
Es una de las formas más simple de biomasa usada mayormente para calefactar y cocinar. Es extraída directamente de los árboles destinados para la combustión de la caldera o estufa.
El poder calorífico de la leña varía en función de su origen, y del mismo modo el poder calorífico de la madera verde disminuye según aumenta la humedad de la misma.
Las briquetas son bio-combustibles para generar calor utilizados en estufas, chimeneas, hornos y calderas.
Generalmente están hechas con materia residual, como madera, cáscarilla de arroz, bagazo de caña de azúcar, residuos de pulpa de papel, papel, cáscara de coco, residuos de algodón, cartón, carbón, etc y se aglomeran con agua, aunque en algunos casos con otros residuos orgánicos.
La briqueta más utilizada es la leña de aserrín compactado, también conocida como leñetas, que no utilizan ningún tipo de aglomerante ya que la humedad y la propia lignina de la madera funcionan como pegamento natural.
Ventajas de la leña de aserrín compactado sobre la leña
o Mayor poder calorífico
o Fácil y rápido encendido
o Baja humedad
o Alta densidad
o Ocupa menos espacio
o Homogéneas
o Fácil manipulación
o Sin olores, humos ni chispas
o Sin aglutinantes ni aditivos
o Menor porcentaje de cenizas
Las astillas son fragmentos de madera de pequeña dimensión obtenidos por corte mecánico, dando lugar a trozos pequeños de forma irregular que presentan un espesor de alrededor de 2 cm y medidas variables que no acostumbran a superar los 10 cm de longitud. Su futura norma de referencia a nivel europeo será la EN 14961-4.
El contenido de agua en las astillas es un factor muy importante. Cuando mayor sea el contenido de agua menor será el poder calorífico del combustible.
Su clasificación sería la siguiente:
o W20: Astilla secada al aire con 20% de humedad
o W30: Astilla almacenable con 30% de humedad
o W35: Astilla almacenable limitadamente con 35% de humedad
o W40: Astilla húmeda
o W50: Astilla fresca
Los pellets son el resultado de un proceso de pelletizado de residuos vegetales. La pelletización es el proceso de transformación de un material vegetal por medio de compresión y posterior secado. El pellet está formado por desperdicios de la industria maderera, el aserrín y la viruta.
Las características de los pellets son las siguientes:
o Bajo contenido de humedad (menor al 10%)
o Alta reducción del volumen
o Mejor capacidad de almacenamiento
o Alta densidad, entre 600-700 kg/m3
o Excelente capacidad calorífica a partir de 4.000 kcal/kg
o Excelente durabilidad
Los pellets se pueden presentar para su distribución en tres formatos principalmente: bolsas de 15 kg (estufas y calderas domésticas hasta 30 KW), big-bag de 1.000 kg cada uno (para sistemas de almacenamiento con silo enterrado principalmente) y a granel mediante camión de descarga neumática (para silos de obra y silos flexibles de carga neumática desde camiones cisterna el pellet se bombea directamente en el depósito de almacenaje).
A través del siguiente enlace se puede visualizar la distribución de todas las fábricas de pellets que existen en el territorio nacional.
– Estufa de biomasa
Las estufas biomasa son especialmente adecuadas para pisos, casas y grandes locales comerciales.
Las estufas de pellets funcionan mediante la combustión de este material de gran poder calorífico. Cabe destacar que las estufas de pellets añaden por sí solas y de forma automáticas el material necesario para funcionar, que previamente habremos depositado en su depósito interior.
Una resistencia eléctrica es la encargada del encendido de la estufa de pellets, por lo que deberá mantenerse conectada a la toma de corriente para que este sistema de calefacción funcione.
La única limpieza y mantenimiento que requiere una estufa de pellets es retirar la ceniza acumulada después de la combustión de los pellets. Con menor frecuencia -una vez al año- es necesario llevar a cabo una limpieza profunda para mantener limpios todos los conductos.
Existen distintos tipos de estufas de pellets, éstos son:
– Caldera de biomasa
Una caldera de biomasa funciona exactamente igual que una caldera de combustibles fósiles. La única diferencia es que no quema combustibles fósiles y, por lo tanto, se consigue un importante ahorro económico en la compra de combustible y una gran disminución de emisiones de carbono y azufre.
Existen distintos tipos de calderas en función del combustible a utilizar:
Por otro lado, en función de sus características existen distintos tipos de calderas de biomasa, estas son:
En una caldera de biomasa se pueden distinguir las siguientes partes:
– Acumulador
Los depósitos para este tipo de aplicaciones se dividen en ACS (agua caliente sanitaria) o inercia destinada a calefacción.
Para conseguir una mayor eficiencia energética y por lo tanto disminuir el consumo de biomasa se recomienda siempre el uso de un depósito de inercia. El depósito de inercia actúa como una «pila de calor». La caldera «carga» la pila y el sistema de calefacción, ACS, intercambiador de piscina, etc. toma el calor que necesita de la «pila» y no de la caldera directamente.
En función de sus características y su aplicación disponemos de tres tipos de acumuladores estándar (todos ellos en distintos materiales, inox., vitrificado o acero al carbono).
– Sistema hidráulico
– Grupos de seguridad
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