Os datos da bioenerxía

A materia orgánica é enerxía

Cando pensamos en enerxías renovables, principalmente nos veñen á cabeza a fotovoltaica, a eólica ou mesmo a hidráulica, pero escápasenos a bioenerxía aínda presentando un papel fundamental na loita contra o cambio climático e transición enerxética. Esta enerxía renovable aumentou a súa potencia global instalada de forma exponencial co paso dos anos.

Gráfica 1. Capacidade da bioenerxía a nivel mundial dende 2009 ata 2021 (en MW)

Enténdese como “bioenerxía” á enerxía procedente do aproveitamento da biomasa, fracción biodegradable da materia de orixe orgánica tanto vexetal como animal. Este aproveitamento enerxético pode tomar tres camiños distintos: xeración eléctrica, térmica ou biocombustibles. Este mes de abril dedicamos o noso Blogue a esta fonte de enerxía renovable enfocándonos na biomasa e biogás como recurso enerxético.

Biomasa

Segundo a súa procedencia distínguense distintos tipos de biomasa: forestal, agrícola, gandeira, industrial e urbana; que mediante procesos de transformación (biolóxicos, mecánicos e termoquímicos) resultan en bioprodutos de interese económico, social e ambiental. De forma xenérica, a biomasa ten como obxectivo a xeración de enerxía térmica a través de caldeiras para calefacción, produción de auga quente sanitaria e como achega en determinados procesos industriais. Por exemplo, en industrias con operacións de secado a calor fornecida pode producirse a través da combustión de biomasa residual.

Por outra banda, a xeración de electricidade a partir de biomasa sólida prodúcese cando o vapor xerado na caldeira pasa a unha turbina de vapor unida a un xerador eléctrico onde a enerxía cinética da turbina transfórmase en eléctrica.

Actualmente, para que a biomasa poida aliñarse coas demais enerxías renovables, non só debe aumentar a súa produción, senón tamén eliminar de forma gradual o seu uso tradicional. Pódese observar na seguinte gráfica do 2020 como máis da metade da distribución de consumo global provén de métodos tradicionais de cocedura, sendo a obtención de electricidade a que presenta a menor proporción.

Gráfica 2. Distribución do consumo mundial de bioenerxía en 2020

A primeira instalación de biomasa en España, que exerce a función dunha central de calefacción e auga quente sanitaria, inaugurouse en 1999 e foi un proxecto pioneiro en España. Este proxecto, o cal foi unha iniciativa do IDEA, leva directamente a enerxía calorífica aos centros onde se vai consumir. A medida que pasaron os anos esta tecnoloxía tivo un gran auxe e isto demóstrase co crecemento do número das instalacións deste tipo. No ano 2005 soamente había 9.556 instalacións de biomasa en España e nun período de 10 anos, estas creceron ata as 160.036 instalacións xerando unha potencia de 12.570 GWh.

Gráfica 3. Consumo interior anual de enerxía procedente de biomasa sólida na Unión Europea (UE-27) dende o 2000 ata 2021

Na gráfica móstrase que o consumo de enerxía en Europa aumentou de maneira progresiva ao longo dos anos, debido en gran parte ao impulso que se realizou a través da unión europea e a nivel nacional, así como un fomento do uso de enerxías renovables.

Actualmente, a maior planta de biomasa en España cóntase en Huelva e ten unha capacidade de produción de 50 MW. Esta planta xera enerxía eléctrica a partir de residuos forestais, agrícolas e residuos de madeira. Aínda que, se miramos aos nosos veciños europeos, atopámonos con que a planta de maior potencia de Europa atópase en Reino Unido e ten unha capacidade de 740 MW.

Gráfica 4. Produción por países de enerxía a partir de biomasa sólida na Unión Europea 2021

Como se pode observar na gráfica comparativa de produción de enerxía a partir de biomasa a nivel europeo, España atópase no oitavo posto, sendo a nivel europeo Alemaña o principal produtor seguido de Francia e Suecia.

Biogás

Ademais da biomasa, atopámonos co biogás, gas combustible que se obtén tamén a partir de residuos orgánicos. As principais fontes son os residuos gandeiros e agroindustriais, os lodos de EDARs (Estacións Depuradoras de Augas Residuais Urbanas) e residuos FORSU (Fracción Orgánica dos Residuos Sólidos Urbanos).

O biogás prodúcese a partir dunha dixestión anaerobia que consiste nunha degradación biolóxica mediante a acción de microorganismos en ausencia de osíxeno. Está composto principalmente por metano (50-70%) e dióxido de carbono (30-50%), e se é tratado adecuadamente (separación do dióxido de carbono e eliminación de humidade e impurezas…), enriquécese dando lugar a unha corrente de biometano sendo posible a súa inxección na rede nacional de gas natural, este proceso coñécese co nome de “upgrading”.

Do mesmo xeito que a biomasa, o biogás pode xerar enerxía térmica e eléctrica. No caso da xeración térmica trátase do uso directo do biogás nos quemadores das caldeiras como substituto renovable do gas natural. Doutra banda, a enerxía térmica obtense mediante equipos de coxeración de rendementos moi variables debido á diversidade dos seus tamaños (a maior tamaño, maior rendemento).

O metano foi identificado por primeira vez a finais do século XVII como un gas inflamable que procedía das burbullas xeradas nos pantanos. Aínda que non foi ata a década dos 80 cando adquiriu certa importancia como forma de recuperación enerxética en explotacións agropecuarias e agroindustriais (o primeiro digestor anaeróbico construído a escala real levou a cabo en 1859 en Bombai, India). Na actualidade, o biogás é considerado como unha fonte enerxética renovable alternativa ao carbón e petróleo e contribuíu a impulsar o desenvolvemento económico sostible. Na seguinte gráfica obsérvase a ascendente evolución desta enerxía a nivel mundial.

Gráfica 5. Capacidade enerxética do biogás a nivel mundial dende 2009 ata 2021 (en MW)

A maior parte da produción mundial de biogás céntrase en Europa cun total de 18.943 plantas en 2019 nas que se obtivo unha produción de 193 TWh. Destas plantas de biogás, 725 corresponden á produción de biometano.

Gráfica 6. Produción global de biogás en 2019, por rexión (en billóns de metros cúbicos)

España, a diferenza do resto de Europa, presentou un desenvolvemento moderado desta tecnoloxía con 146 plantas, das cales 130 reportaron consumo de biogás en 2020. A produción estimada destas plantas atópase ao redor de 2,74 TWh. En canto á produción de biometano, España presenta cinco plantas onde realizan a depuración de biogás (1).

A día de hoxe, a bioenerxía crece cada vez máis rápido xa que é clave no actual desafío de xestión provocado polo aumento exponencial de refugallos orgánicos, e a diferenza doutras enerxías renovables, presenta unha independencia ás condicións climáticas posibilitando unha xeración continua de enerxía.

1. EBA, European Biogas Association. ANNUAL REPORT 2020. [En línea] http://www.europeanbiogas.eu/wp-content/uploads/2021/01/Annual-Report-2020-new.pdf.