Central de biomasa

• Como funciona?
  

La biomasa es el conjunto de recursos forestales, plantas terrestres y acuáticas, y de residuos y subproductos agrícolas, ganaderos, urbanos e industriales.
Esta fuente energética puede ser aprovechada mediante su combustión directa a través de su transformación en biogás, bioalcohol, etc.
Los métodos de conversión de la biomasa en combustible pueden agruparse en dos tipos: conversión bioquímica y conversión termoquímica. De la primera, se puede obtener el etanol y metano mediante la fermentación alcohólica y digestión anaerobia. De la segunda, se puede obtener gas pobre, carbón y jugos piroleñosos mediante gasificación y pirolisis.

La más amplia definición de biomasa sería considerar como tal a toda la materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial. Clasificándolo de la siguiente forma:

·Biomasa natural: es la que se prduce en la naturaleza sin la intervención humana.

·Biomasa residual: la que genera cualquier actividad humana, principalmete en los procesos agrícolas, ganaderos y los del propio hombre, tal como, basuras y aguas residuales.

·Biomasa producida: es la cultivada con el propósito de obtener biomasa transformable en combustible, en vez de producirr alimentos, como la caña de azúcar en Brasil, orientada a la producción de etanol para carburante.

Conversión de la biomasa en energía:

·Métodos termoquímicos: se basan en la utilización del calor como fuente de transformación de la biomasa. Están bien adaptados al caso de la biomasa seca, y en particular, a los de paja y de la madera.

·La combustión: oxidación de la biomasa por el oxígeno del aire, libera simplemete agua y gas carbónico, y puede servir para la calefacción doméstica y para la producción de calor industrial.

·La prilósisis: combustión incompleta de la biomasa en ausencia de oxigeno, a unos 500 grados centígrados, se utiliza desde hace mucho tiempo para producir carbón vegetal. Aparte de este, la pirolisis lleva a la liberación de un gas pobre, mezcla de monóxido y dióxido de carbono, de hidrógeno y de hidrocarburos ligeros. Este gas, de débil poder calórico, puede servir para accionar motores diesel, o para producir electricidad, o para mover vehículos. Una variante de la pirolisis, llamada pirolisis flash, llevada a 1000 grados centígrados en menos de un segundo, tiene la ventaja de asegurar una gasificación casi total de la biomasa. De todas formas, la gasificación total puede obtenerse mediante una oxidación parcial de los productos no gaseosos de la pirolisis. Las instalaciones en la que se realizan la pirolisis y la gasificación de la biomasa reciben el nombre de gasógenos. El gas pobre producido puede utilizarse directamente como se indica antes, o bien servir la base para la síntesis de un alcohol muy importante, el metanol, que podría sustituir las gasolinas para la alimentación de los motores de explosión (carburol).

·Gasificación: es una de las tecnologías más avanzadas, y consiste en la utilización del gas combustible generado en una turbina de gas, donde se recupera el calor de los gases de salida para producir vapor y mover una turbina. El rendimiento de esta tecnología puede duplicar al de la combustión directa.

Métodos biológicos:

·La fermentación alcohólica: es una técnica empleada desde muy antiguo con los azúcares, que puede utilizase también con la celulosa y el almidón, a condición de realizar una hidrólisis previa (en medio ácido) de estas dos sustancias. Pero la destilación, que permite obtener alcohol etílico prácticamente anhidro, es una operación muy costosa en energía. En estas condiciones la transformación de la biomasa en etanol y después la utilización de este alcohol en motores de explosión, tienen un balance energético global dudoso. A pesar de esta reserva, ciertos países (Brasil, E.U.A.) tienen importantes proyectos de producción de etanol a partir de biomasa con un objetivo energético (propulsión de vehículos; cuando el alcohol es puro o mezclado con gasolina, el carburante recibe el nombre de gasohol).

·La fermentación metánico: es la digestión anaerobia de la biomasa por bacteria. Es idónea para la transformación de la biomasa húmeda (mas del 75% de humedad relativa).En los fermentadores, o digestiones, la celulosa es esencialmente la sustancia que se degrada en un gas, que contiene alrededor de 60% de metano y 40% de gas carbónico. El problema principal consiste en la necesidad de calentar el equipo, para mantenerlo en la temperatura optima de 30-35 grados centígrados. No obstante, el empleo de digestores es un camino prometedor hacia la autonomía energética de las explotaciones agrícolas, por recuperación de las deyecciones y camas del ganado. Además, es una técnica de gran interés para los países en vías de desarrollo. Así, millones de digestores ya son utilizados por familias campesinas chinas.

• Impacto ambiental

La construcción de caminos de acceso puede ocasionar la destrucción de bosques o áreas naturales, mientras que el emprendimiento en sí mismo puede ocasionar disturbios en el ecosistema local, por ejemplo: ruidos, polvos, humos, y también, en algunas zonas, puede causar erosión del suelo, la que deriva a largo plazo en desertización.

El ruido se ocasiona durante la fase de exploración, construcción y producción. Muchas veces los niveles pueden traspasar el umbral del dolor (120 dBa). En el mismo emplazamiento, los trabajadores deben estar protegidos con elementos personales de protección auditiva. También se pueden instalar silenciadores adecuados en las maquinarias. Los ruidos en los alrededores del emplazamiento pueden ser reducidos restringiendo las operaciones ruidosas a las horas diurnas, también se pueden construir barreras absorbentes de sonido, como son las barreras de árboles.

Durante condiciones normales de operación, debería ser posible mantener los niveles de ruido tan bajos que a una distancia de 1 kilómetro, el ruido no debería poder ser distinguido de otros ruidos de fondo.

Los gases no condensables, acarreados por el vapor geotérmico, deben ser liberados a la atmósfera (dependiendo de qué tipo de planta de generación es utilizada). Estos están compuestos principalmente por: dióxido de carbono y sulfuros de hidrógeno, con trazas de amoníaco, hidrógeno, nitrógeno, metano, radón y algunas especies volátiles como boro, arsénico y mercurio.

El sulfuro de hidrógeno causa molestias por el desagradable olor que ocasiona, a altas concentraciones puede dañar el sistema respiratorio y a mayores llega a ser fatal. Estas emisiones pueden ser reducidas usando tecnologías conocidas y disponibles de disminución de esta familia de gases.

Por su parte, el amoníaco es irritante y el radón es carcinógeno por inhalación, pero las emisiones normalmente son bajas y no causan problemas.

Las emisiones de boro y mercurio son normalmente tan bajas que no constituyen un riesgo a la salud. Igualmente estos metales pueden depositarse en los suelos y si se transportan por escurrimiento desde allí pueden contribuir a la contaminación de las aguas subterráneas y a las superficiales.

• Tecnicas de reduccion

Para disminuir significativamente el impacto ambiental producido por el sistema de minado subterráneo, se tiene que disponer los residuos sólidos y los relaves en el interior de minas, ocupando las cavidades abiertas originadas por la explotación del mineral valioso. Esta hipótesis demuestra la viabilidad de disminuir el impacto ambiental producido por la industria minera, basado en el marco teórico de la calidad de la explotación de minas. En esta tesis se demuestra que sí se extrae el mineral económico, más la ganga y más lo estrictamente necesario de roca para dar acceso al equipo, se podrá disponer en el interior de minas del 86% al 88% de relaves en minas nuevas y el 100% en minas antiguas como Casapalca, con una inversión que alcanza sólo US.$ 6’109,000; pero lográndose gran rentabilidad con un valor presente neto (VAN) de US.$ 28’400, 000 y una tasa interna de retorno ( TIR) del 465%. En minería subterránea, el incremento de la dilución es un indicador de la baja calidad de las técnicas aplicadas en la explotación de minas, que se traduce en la baja productividad; donde se utilizan recursos humanos y físicos para extraer desperdicios que contaminan el ambiente. Entre las páginas 87 y 88, se demuestra que, Centromín Perú S.A. fue más eficiente y contaminó menos la superficie de la biosfera que la empresa privada Los Quenuales. Centromín pudo extraer 35,226 t de concentrado bulk; 58,817 t de concentrado de zinc y depositar sólo 885,957 t de relave; mientras que la empresa privada, con la ventaja de los precios altos de los metales no ferrosos y preciosos y haber elevado su producción al doble con 1’240,000 t/año; ha logrado extraer sólo 30,962 t de concentrado bulk, 52,324 t de concentrado de zinc, ambas con leyes mas bajas que su antecesora; pero ha contaminado la superficie de la biosfera con 1’156,458 t de relave al cerrar el año 2,005, superando en 30.55% a Centromín Perú S.A. En esta tesis se propone cambiar radicalmente los sistemas y métodos de minado, preparando tajeos con puentes y pilares reemplazados con concreto armado o relave cementado previamente, a fin de recuperar totalmente el mineral contenido en estos. De esta manera, se podrá garantizar la retención total del relave fluido, decantarlo, filtrar el agua, controlar el drenaje para recircular en circuito cerrado con la concentradora, después de la masiva extracción de todo el mineral fragmentado contenido de cada tajeo. Las ventajas obtenidas con este nuevo sistema, para beneplácito de los empresarios, el bienestar del entorno social y la preservación del ambiente, son: Primero, la recuperación del 10% al 15% del mineral cubicado. Segundo, evitar que la mina colapse por explosión de las rocas encajonantes (muy comunes en Casapalca), con la consecuente pérdida de dinero en equipo atrapado, mineral “enterrado” y hasta de pérdida de vidas humanas. Tercero, se tendrán ahorros en entibación de mina y en remediación del medio ambiente. Se tendrá en cuenta que no se trata de disponer el relave como relleno hidráulico, aplicado sólo a los métodos de Corte y Relleno, técnica que ha resuelto el problema de disposición de relaves sólo parcialmente, más no el impacto producido por el incremento de los finos en las canchas de relaves

• Recerca de centrales en España

En esta imagen se muestran las centrales de biomasa qe hay en españa.