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¿Qué es la biomasa?

¿Qué es la biomasa?

La energía de la biomasa es una de las energías renovables que más potencial posee en España y en la Unión Europea (UE), fundamentalmente por la gran heterogeneidad de materias primas que lo integran. Pero no en todos ellos representa actualmente la misma utilización.

La base normativa de referencia en la UE en el ámbito de energía procedente de la biomasa es la Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables y por la que se modifican y derogan las Directivas 2001/77/CE y 2003/30/CE, en el año 2020 se debe conseguir una cuota del 20 % de energía procedente de fuentes renovables en el consumo final bruto de energía de la UE y una cuota del 10% de energía procedente de fuentes renovables en el consumo de energía en el sector del transporte en cada Estado miembro para 2020.

Por lo que respecta a la producción de biocarburantes, de manera particular, el elemento normativo fundamental lo constituye Directiva 2003/96/CE, por la que se reestructura el régimen comunitario de imposición de los productos energéticos y de la electricidad, de tal manera que se puede eximir de los impuestos sobre los carburantes a los biocarburantes utilizados bajo control fiscal, o bien aplicar un impuesto de nivel inferior, de tal manera que se fomente la instalación de industrias de este tipo y se aumente la oferta de estos productos.

A partir de 2010, el curso de las actuaciones gubernamentales, que han consistido en moratorias de las primas, recortes retroactivos y nuevos impuestos, se han percibido por los agentes implicados como una erosión y marginalización del sector.

Las principales acciones han sido:

  1. Limitación horaria a las plantas de generación existentes (RD 1614/2010 y RDL 14/2010 Moratoria a las energías renovables (RDL 1/2012).
  2. Establecimiento de nuevos impuestos (Ley 15/2012) elevando el tipo (de 6 % a 7 %) para la generación de electricidad.
  3. Modificación de las condiciones de inversión de las tecnologías (RDL 2/2013).

Las consecuencias directas de este cambio de orientación han sido la contradicción de estas acciones con las directivas mencionadas y las recomendaciones europeas que ponen en cuestión el cumplimiento de los objetivos de la Directiva 2009/28/CE explicitados en el PANER (Plan de Acción Nacional de Energía Renovables), así como las denuncias hacia el Gobierno pronunciadas por distintos agentes del sector (Asociación de productores, inversores y los órganos de la UE).

En el ámbito de los biocarburantes, la Comisión de Medio Ambiente del Parlamento Europeo aporta una distinción entre biocarburantes convencionales y avanzados en su aprobación en julio de 2013 de reducir a un 5,5 % la aportación de los biocarburantes convencionales al transporte para 2020 y marcar un mínimo de 2 % para los avanzados o segunda generación e incluir los efectos del Cambio Indirecto del Uso de Tierras (CIUT) en la reforma de la legislación europea.

El origen de la biomasa.

El término biomasa hace referencia a la materia orgánica que se forma en los organismos vegetales a través de un proceso denominado fotosíntesis, así como a toda la materia que se origina como consecuencia de la transformación de aquella, y a la que se produce de manera artificial por parte de los humanos.

Gracias a la fotosíntesis (que se desarrolla en unos orgánulos denominados “cloroplastos” presentes en el interior de las células vegetales de las partes verdes), las plantas emplean dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) que lo transforman en compuestos orgánicos (que se emplean para la obtención de energía) y en oxígeno (que se libera a la atmósfera), necesitando energía para llevar a cabo este proceso que procede de la radiación solar, y que posteriormente se transforma en energía química.

Teniendo en cuenta la legislación vigente al respecto, la Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables y por la que se modifican y se derogan las Directivas 2001/77/CE y 2003/30/CE, con efectos a partir del 1 de enero de 2012, se define la “biomasa” como la fracción biodegradable de los productos, desechos y residuos procedentes de la agricultura (incluidas las sustancias de origen vegetal y de origen animal), de la silvicultura y de las industrias conexas, así como la fracción biodegradable de los residuos industriales y municipales.

La Especificación Técnica Europea CEN/TS 14588 (CEN: Comité Europeo de Normalización) define a la “biomasa” como todo material de origen biológico, excluyendo aquellos que han sido englobados en formaciones geológicas sufriendo un proceso de mineralización.

En cualquiera de estas definiciones se incluirían los biocarburantes (bioetanol y biodiesel), el biogás y la valorización energética de los RSU (Residuos Sólidos Urbanos), aunque a todos ellos se les podría encuadrar en un grupo de forma individualizada por su importancia.

Por lo que se refiere al concepto de “biocarburante”, en la Directiva 2009/28/CE, se define como el combustible líquido o gaseoso para transporte producido a partir de la biomasa.

Dentro de este grupo se incluyen los siguientes biocarburantes, definidos de esa manera en la antigua Directiva 2003/30/CE:

  1. Bioetanol: etanol producido para uso como biocarburante, a partir de la biomasa o de la fracción biodegradable de los residuos.
  2. Biodiesel: éster metílico producido a partir de un aceite vegetal o animal de calidad similar al gasóleo, para su uso como biocarburante.
  3. Biogás: combustible gaseoso producido a partir de la biomasa y de la fracción biodegradable de los residuos, y que puede ser purificado hasta alcanzar una calidad similar a la del gas natural, para uso como biocarburante o gas de madera.
  4. Biometanol: metanol producido para uso como biocarburante a partir de la biomasa.
  5. Biodimetiléter: dimetiléter producido para uso como biocarburante, a partir de la biomasa.
  6. BioETBE (etil ter-butil éter): ETBE producido a partir del bioetanol. La fracción volumétrica de bioETBE que se computa como biocarburantes es del 47 %.
  7. BioMTBE (metil ter-butil éter): combustible producido a partir del biometanol. La fracción volumétrica de bioMTBE que se computa como biocarburante es del 36 %.
  8. Biocarburantes sintéticos: hidrocarburos sintéticos o sus mezclas, producidos a partir de la biomasa.
  9. Biohidrógeno: hidrógeno producido a partir de la biomasa o de la fracción biodegradable de los residuos para su uso como biocarburante.
  10. Aceite vegetal puro: aceite obtenido a partir de plantas oleaginosas mediante presión, extracción o procedimientos comparables, crudo o refinado, pero sin modificación química, cuando su uso sea compatible con el tipo de motor y las exigencias correspondientes en materia de emisiones.

Hay que comentar que el término “biocombustible” se define por la Especificación Técnica Europea CEN/TS 14588 como aquellos combustibles obtenidos directa o indirectamente de la biomasa, y que pueden ser sólidos, líquidos y/o gaseosos.

Aunque según la Disposición Adicional Decimosexta de la Ley 34/1998, de 7 de octubre, del Sector de Hidrocarburos, se consideran biocombustibles los productos que a continuación se relacionan y que se destinan a su uso como carburante, directamente o mezclados con carburantes convencionales:

  1. El alcohol etílico producido a partir de productos agrícolas o de origen vegetal (bioetanol), ya se utilice como tal o previa modificación química.
  2. El alcohol metílico (metanol), obtenido a partir de productos de origen agrícola o vegetal, ya se utilice como tal o previa modificación química.
  3. Los aceites vegetales.
  4. El aceite vegetal modificado químicamente.

Clasificación de la biomasa.

La clasificación que se puede realizar de la biomasa varía dependiendo del punto de vista desde el cual se realice. Si se tiene en cuenta el origen biológico de la misma, podría ser:

  1. Biomasa primaria: toda la materia orgánica formada en la naturaleza por los seres fotosintéticos.
  2. Biomasa secundaria: es la producida por los seres heterótrofos que utilizan la biomasa primaria como fuente de alimentación.
  3. Biomasa terciaria: es la generada por los seres que utilizan la biomasa primaria y secundaria para generar sus propias funciones vitales.

En función de la composición química de la biomasa (formada principalmente por hidratos de carbono, lípidos, proteínas y minerales), puede ser clasificada teniendo en cuenta la fracción predominante.

Así, en función del tipo de hidrato de carbono que contiene la biomasa, esta podría ser:

  1. Lignocelulósica: aquella en la que predominan compuestos como celulosa, hemicelulosa y lignina.
  2. Amilácea: aquella en la que el compuesto principal son los hidratos de carbono en forma de polisacáridos de reserva, como almidón o inulina.
  3. Azucarada: aquella en la que el compuesto hidrocarbonado básico es un monosacárido (glucosa o fructosa) o un disacárido (sacarosa).

Dependiendo del destino final de la biomasa, esta puede clasificarse de la siguiente manera:

  1. Alcoholígena: aquella cuyo compuesto final es el etanol o sus derivados, utilizados en sustitución total o parcial de las gasolinas de automoción o para producción de aditivos como el ETBE.
  2. Oleaginosa: aquella cuyo compuesto final es un aceite generalmente en forma de éster para sustituir al gasóleo de automoción.
  3. Lignocelulósica: la que se destina para la obtención de energía eléctrica y/o térmica.

Si lo que se tiene en cuenta es el contenido de humedad del producto, la biomasa también puede ser:

  1. Seca: cuando tiene en torno a un 10 % de humedad.
  2. Húmeda: con mayor contenido en humedad del 10 %.

Ventajas e incovenientes de la biomasa.

La utilización de la biomasa para fines energéticos (englobando aquella destinada a la obtención de biocarburantes o biogás, o la propia fracción orgánica de los propios RSU) presenta una serie de ventajas desde distintos puntos de vista, que son las que a continuación se comentan:

Socioeconómicas.

Facilitar la continuidad de la actividad del sector agrícola con cultivos energéticos, evitando así el abandono de superficies agrarias y del núcleo rural, y mantener la actividad industrial en sectores relacionados con la producción agrícola (de fertilizantes, fitosanitarios, maquinaria, etc.), así como la creación de puestos de trabajo de forma directa e indirecta.

  1. Canalización de los excedentes agrícolas alimentarios. En aquellos lugares y momentos en los cuales haya excedentes en la producción de cultivos tradicionales y que, para evitar una importante caída en los precios de venta de los mismos, se puede destinar una parte de sus producciones al mercado energético.
  2. Resolución de parte de los problemas energéticos en determinadas épocas del año. En dos momentos puntuales del año, en invierno con la llegada de las bajas temperaturas y en verano con la llegada de las altas temperaturas, se tienen importantes puntas en el consumo de energía eléctrica, motivadas por la necesidad de conectar las calefacciones y los aires acondicionados a máxima potencia, respectivamente, para satisfacer las temperaturas de confort en ambos casos.
  3. Ahorro económico en determinadas industrias por cuestión energética al implantar sistemas energéticos con biomasas. En aquellas industrias en las que sea necesario importantes cantidades de energía eléctrica y/o térmica en su proceso productivo, es posible la instalación de centrales de cogeneración (que abastecen de energía eléctrica y/o térmica), centrales de producción de energía eléctrica, o pequeñas instalaciones de producción de energía térmica, en función de si lo que demandan las industrias es energía eléctrica, energía térmica o ambas.

Estratégicas y de balanza de pagos.

Sustitución parcial de los combustibles traídos de fuera por biomasa autóctona y así reducir el grado de dependencia energética del exterior. Actualmente la dependencia de España de fuentes energéticas del exterior es superior al 80 %, siendo en algunos casos cercana al 99 %, como para el petróleo y el gas natural.

Estos valores son muy superiores a la media de los países de la UE, con los graves inconvenientes económicos asociados. Empleando la biomasa del lugar con fines energéticos se puede disminuir ostensiblemente ese grado de dependencia de España y se consigue un importante ahorro de divisas que irían fuera del país, destinadas a la compra de combustibles.

  1. Reducir la necesidad de disponer de abundantes reservas estratégicas para un futuro concentradas en lugares muy concretos. La sociedad actual necesita importantes cantidades de energía para poder realizar todas y cada una de las labores cotidianas. Para ello, y ante la escasez de utilización de fuentes autóctonas de energía, es preciso acumular grandes cantidades de petróleo y de gas natural en lugares habilitados al efecto en forma de reservas para situaciones extremas de escasez de suministro.
  2. Aumento de la diversificación energética. En la actualidad, el mix energético no es nada amplio y es aconsejable tener todas las fuentes de energía posible activas, de tal manera que no haya esa fuerte dependencia comentada, así como posibilitar una fácil sustitución de una por otra en casos de necesidad.

Medioambientales.

Ventajas:

  1. Reducción de los gases de efecto invernadero (GEI) producidos en la combustión de combustibles fósiles. De todos los GEI (CO2, óxido nitroso N2O, metano CH4, hidrofluorocarbonos HFC, perfluorocarbono PFC y hexafluoruro de azufre SF6), el que se produce en mayor cantidad es el primero de ellos y, por tanto, el que se pretende disminuir en todo momento, generado como resultado de la reacción química producida entre los combustibles que tienen carbono e hidrógeno en su constitución y el oxígeno del aire.
  2. Reducción del CH4 emitido a la atmósfera en los vertederos de RSU o en las EDAR como consecuencia de la degradación de la materia orgánica. En aquellos lugares donde haya materia orgánica y en condiciones de anaerobiosis, es decir, de ausencia de oxígeno, se produce un proceso denominado “digestión anaerobia”, proceso a partir del cual el producto resultante recibe el nombre de “biogás”, cuyo componente mayoritario es el CH4.
  3. Eliminación de las masas forestales de una cierta cantidad de biomasa que aumentaría el riesgo de incendios en todas aquellas zonas con suficiente nivel de materia orgánica en los suelos o para evitar la propagación de plagas y/o enfermedades de aquellas.
  4. Utilización de bajos inputs en los cultivos energéticos, por lo que la agricultura resultante produciría un menor impacto ambiental que la tradicional. Los cultivos energéticos tienen la característica más destacada de ser más rústicos que los tradicionales, por lo que las necesidades de cultivo son menores.
  5. Protección del suelo con cultivos perennes como el cardo, eliminando las pérdidas de suelo que se producirían debido al viento y a la escorrentía del agua, sobre todo en aquellas superficies que se dejan sin cultivar debido a la PAC. En todas las superficies en las que no haya vegetación, del tipo que sea, el suelo se encuentra dispuesto a los efectos de la erosión hídrica y/o eólica.
  6. Hay que extremar los cuidados que se realizan sobre el suelo y considerarlo como un agente vivo, por residir en él fauna vital, para facilitar así la absorción del agua de lluvia y su permanencia en el mismo para las épocas del año en las que haya escasez de lluvia y sea necesario su aprovechamiento por parte de la planta, sobre todo muy apreciado por todos aquellos cultivos que se desarrollan en condiciones de secano.
  7. Nuevos hábitats para especies cinegéticas en zonas de cultivo. El aumento de la superficie cultivada y, por tanto, la disminución de las superficies de retirada, genera la creación de hábitats de cultivo para especies con aprovechamiento cinegético y, por tanto, la ampliación de sus lugares de vida.
  8. Aumento de microorganismos descomponedores de la materia orgánica del suelo. La existencia de material vegetal sobre la superficie del suelo favorece en mayor o menor medida el desarrollo de la fauna edáfica, que es la encargada de mineralizar dicha materia orgánica y su posterior aprovechamiento por parte de las plantas cultivadas.
  9. Disminución de la contaminación de nitratos del suelo, consecuencia de la fertilización excesiva en muchas ocasiones, debido al potente sistema radicular de los cultivos energéticos. El elemento más importante en la fertilización de los cultivos es el nitrógeno, ya que generalmente el fósforo y el potasio, que también se suelen aportar con las dosis de abonado a los cultivos, se encuentran en el suelo, así como el resto de los elementos que necesitan las plantas en menores cantidades.
  10. Los cultivos energéticos, al tener la particularidad de poseer importantes sistemas radiculares, buena parte de sus raíces finas llegan hasta estas zonas aprovechando dichos nutrientes, por lo que son capaces de desarrollarse sin necesidad de grandes aportes en fertilizantes, solo con lo que sus predecesores no han sabido aprovechar.
  11. Salida alternativa a los residuos ganaderos generados en las explotaciones ganaderas de muchas zonas.
  12. Eliminación de riesgos presentes en la utilización de combustibles convencionales, derivados de una mala manipulación o de posibles escapes, al sustituirlos por biocombustibles líquidos.
  13. Eliminación de los lixiviados contaminantes producidos en los vertederos. Si se realiza una correcta gestión de los RSU, su deposición en vertederos incontrolados se reduciría prácticamente en su totalidad, por lo que la contaminación de los lixiviados generados sería nula.

Inconvenientes:

  1. Desconocimiento de los cultivos energéticos por parte del agricultor. Muchos de los cultivos que actualmente no se desarrollan en las explotaciones agrarias se desconocen por parte de los agricultores, por lo que es necesario que los técnicos de las cooperativas agrarias, de las organizaciones agrarias y de las Administraciones Públicas, tengan también formación en el sector de los cultivos energéticos y puedan asesorar conveniente a los agricultores para que pongan en práctica dichos conocimientos adquiridos y comiencen a cultivar especies con fines energéticos.
  2. Inestabilidad e inseguridad de suministro: en ocasiones, a pesar de existir recurso biomásico en una determinada zona y se pueda ubicar una industria de aprovechamiento de esa biomasa, es difícil establecer para los promotores contratos a muy largo plazo para tener asegurado el suministro de la misma.
  3. Falta de formación de técnicos en el sector de la biomasa. Unido a lo comentado en el inconveniente anterior, además de necesitar formación en cultivos energéticos por parte de los técnicos agronómicos, también es necesario tener formación en biomasa en general, para que todos los recursos que puede tener un destino energético sean valorizados de forma conveniente.
  4. Impacto ambiental negativo sobre el paisaje de las centrales, pero que es fácilmente enmascarable y disminuible con un adecuado diseño de las instalaciones.
  5. Impacto ambiental causado por el tendido de la línea eléctrica hasta el punto de conexión con la red en centrales de producción de energía eléctrica.
  6. Trasiego de camiones con biomasa cerca de los núcleos urbanos donde esté instalada la central eléctrica o la industria transformadora.
  7. Fuertes inversiones económicas a realizar en cada proyecto. Las instalaciones de biomasa con fines energéticos van asociadas generalmente a grandes inversiones económicas, sobre todo en aquellas instalaciones industriales donde se esperan importantes beneficios económicos.
  8. Reducido margen de maniobrabilidad debido al escaso margen económico entre los costes de producción y el beneficio económico por la venta de la energía producida. Hay que tener en cuenta que los proyectos de obtención de energía eléctrica, independientemente del tipo de biomasa empleada.
  9. Limitaciones presupuestarias por parte de la Administración para la puesta en marcha de este tipo de energía. Todos los sectores que se inician y que parten prácticamente desde cero deben ser incentivados en muchas ocasiones por parte de la Administración Pública para demostrar los beneficios que generan, y una vez que esto esté consolidado, ir reduciendo paulatinamente los apoyos por parte de aquella para dejarlo libremente al mercado.
  10. Necesidad de una eliminación de los impuestos de hidrocarburos para los biocombustibles líquidos para fomentar así su uso. Actualmente, todas las plantas de obtención de biocarburantes líquidos (ETBE o biodiésel) existentes en España están recibiendo por parte de la Administración competente una autorización de exención del impuesto de hidrocarburos a todos aquellos compuestos líquidos que se obtienen de materias primas vegetales.
  11. Ausencia actual de mercado para la biomasa sólida: en España no se tiene un mercado de biomasa sólida actualmente, de tal manera que se ofrezca a los posibles clientes un tipo de biomasa heterogénea, susceptible de emplearse como combustible para obtener energía térmica y/o eléctrica.

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