La La BiomassaBiomassa

Lídia Sabaté Abad

Introducció

2

ClassificacióClassificació• És primària, la trobem a la natura

• És renovable ja que prové del sol i les seves reserves són il·limitades

• No és convencional ja que com energia en si no fa gaire temps que s’utilitza tot hi que ja fa molt de temps que s’utilitza per escalfar el menjar, etc.

3

Què és? Què és? • És la matèria orgànica d’origen vegetal i

animal.

• Tota la matèria viva existent en un moment determinat a la terra.

4

D’on prové?D’on prové?• Cultius energètics

• Residus agrícoles i forestals

• Residus animals

• Residus d'indústries agrícoles i forestals

• Residus sòlids urbans. Les aigües residuals urbanes

5

Per a què s'utilitza?Per a què s'utilitza?• La producció d’energia tèrmica

• La producció d’electricitat

• Per a la producció de biocombustibles

6

Quins són els seus Quins són els seus avantatges?avantatges?

• És una energia neta.

• Substitueix als combustibles fòssils

• Se’n produeix de manera continua ja que és fruit de l’activitat humana

• Produeix pocs residus i els que produeix són biodegradables

7

Quins són els seus inconvenients?Quins són els seus inconvenients?• És necessita grans quantitats de

plantes i terreny

• El seu rendiment és menor que el dels combustibles fòssils

• Produeix gasos com el diòxid de carboni, això fa que augmenti l’efecte hivernacle

8

9

10

11

12

Processos de transformació

Processos físicsProcessos físics• Destinats a preparar la biomassa per a

l’ús directe com a combustible o per processos bioquímics posteriors.

• Els més importants són: l’homogeneïtzació o refinament i la densificació.

13

Homogeneïtzació o refinament Densificació

Adequació de la biomassa a unes condicions de granulometria, humitat o composició per mitjà de la trituració, l’assecatge, etc.

Millorament de les propietats de la biomassa amb la fabricació de briquetes i pèl·lets per tal de millorar les possibilitats d’emmagatzematge i transport.

14

Processos termoquímicsProcessos termoquímics• La biomassa se sotmet a diverses

transformacions en determinades condicions de pressió i temperatura per obtenir combustibles sòlids, líquids i gasosos.

• Els processos més utilitzats són la piròlisi i la gasificació.

15

16

Piròlisi o destil·lació seca

Degradació tèrmica de les molècules de la biomassa en absència d’oxigen (mètode tradicional d’obtenció de carbó vegetal). A més de carbó vegetal s’obté una fracció líquida i una de gasosa que s’ha de condensar i se n’obté gas pobre d'elevat nivell energètic i una part líquida. S'està investigant aquesta fracció líquida perquè és creu que se’n pot obtenir una substancia amb poders similars al petroli.

17

Gasificació

Aquest procés té lloc als gasògens. Es la combustió incompleta de biomassa amb l’oxigen de l’aire s’obté un gas pobre. També és pot fer introduint oxigen en comptes d’aire al gasogen i n'obtindrem gas de síntesi amb un poder calorífic millor que el gas pobre.

18

19

Processos bioquímicsProcessos bioquímics

• La biomassa se sotmet a processos de fermentació.

• És fa mitjançant la digestió anaeròbica i la fermentació aeròbica.

20

21

Digestió anaeròbica Fermentació aeròbica o alcohòlica

És el procés de fermentació de la biomassa. S’introdueix la matèria orgànica a un dipòsit digestor on mitjançant bacteris es converteix en gas metà i diòxid de carboni. Quan s’incorpora un sistema de calefacció al digestor es considera un subproducte resultant de processos de millora ambiental. Permeten a instal·lacions agrícoles i ramaderes auto proveir-se d’energia.

S’utilitza per a l’obtenció d’etanol mitjançant la fermentació amb l’oxigen de l’aire, materials rics amb sucres i midons. A Brasil molts vehicles funcionen amb etanol procedent de la canya de sucre.

22

Producció d’energia elèctrica

Combustió de la biomassa Combustió de la biomassa en una calderaen una caldera• És produeix vapor per acciona un grup

turboalternador.

23

Transformació de la biomassa en Transformació de la biomassa en combustibles gasososcombustibles gasosos

• És fa mitjançant procediments bioquímics o termoquímics

• Generalment s’utilitza per alimentar motors alternatius o turbines de gas

24

25

• Existeixen centrals convencionals adaptades per utilitzar biomassa

• La majoria d’aplicacions per a l’obtenció d’electricitat es realitza en plantes de cogeneració

• La biomassa sòlida s’utilitza per a aplicacions tèrmiques, en forma líquida en els motors dels vehicles i en estat gasos per a la producció d’electricitat

26

27

28

Biocombustibles

• Combustibles líquids

• S’obtenen a partir de transformacions de la biomassa

• Tenen l’intenció de substituir els combustibles fòssils ja que són menys contaminants

• N’hi ha dos grups: els biodièsel i els bioalcohols

29

BiodièselBiodièsel• S’obté a partir d’olis vegetals

• Es va crear per substituir els motor de gasoil però el seu preu eleva van fer que se’n desplaces totalment l'ús.

• Actualment el biodièsel te unes propietats mol semblants al gasoil i en permeten l'utilització amb el mateix motor.

30

BioalcoholsBioalcohols• Originats a partir de la biomassa

• Ho són el metanol i l’etanol

• Van ser combustibles dels motors de cicle d’otto abans que la gasolina.

31

Metanol o alcohol metílic:Metanol o alcohol metílic:

• Antigament s’obtenia a partir de la destil·lació de la fusta

• Actualment es produeix a partir de gas natural o derivats del petroli

• S’utilitza com a additiu per a les gasolines i per a motors d’altres prestacions.

• El metanol a partir de biomassa està pràcticament en desús

32

Etanol o alcohol etílic:Etanol o alcohol etílic:

• S’obté a partir de la fermentació aeròbica de materials orgànics amb elevat continguts de sucre o midons.

• Les aplicacions més importants son com a combustible i additiu.

33

Com a combustible Com a additiu

Sol o barrejat amb altres carburants d’origen fòssil•Amb gasoil per a motors diesels•Amb gasolina per a motors de gasolina

Per a gasolines sense plom

34

35

Dades interessants

• Espanya és el primer productor europeu d’etanol.

• El Pla d’Energia de la Generalitat de Catalunya preveu que al 2015 el biodièsel substitueixi un 18% del consum de gasoli d’automoció i que s’utilitzi l’etanol en barreja directa en totes les gasolines.

36

37

38

39

Enllaços d’interès

Un vídeo:• http://www.ite.educacion.es/w3/eos/

MateralesEducativos/mem2009/fuentes_energia/tierra.html

La biomassa:• http://www.iesmariazambrano.org/

Departamentos/flash-educativos/biomasa.swf

El funcionament de la central:• http://www.unesa.net/unesa/html/

sabereinvestigar/esquemas/resolucion800/biomasa.swf

40