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Renovando con energías renovables, parte 3

Escrito por RenovablesDominicanas 23-02-2015 en entrega 3. Comentarios (0)

  Renovando con energías renovables

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Explicábamos en nuestras entregas anteriores (partes 1 y 2), que según nuestro parecer la biomasa es la fuente de energía confiable en la que los dominicanos deberíamos apoyarnos, pues la naturaleza nos coloco en un área geográfica donde el sol nos calienta todo el año.

Como recordarán decíamos  que el material vegetal actúa como la batería natural de la tierra, guardando en su materia orgánica la energía del sol para que la podamos liberar cuando la necesitemos sea de día o de noche y sin importar si está soleado o nublado. También prometimos que daríamos algunas de nuestras experiencias en cuanto a las biomasas dominicanas, sus diferentes tipos y las formas mas comunes que modernamente se utilizan para aprovechar la energía contenida en la biomasa. Debemos recordar que hemos dicho anteriormente que la biomasa debería ser la fuente de energía principal en países como el nuestro, pues genera mas empleos que cualquier otra fuente energética y con recursos propios sin necesidad de importar combustibles para producir energía.

En Republica Dominicana las biomasas las podemos obtener desde varias fuentes;

·  Desecho de la agroindustria;  como el bagazo, la cascara de arroz, la tusa del maíz, la jícara de coco, etc

·  Desecho de la industrial forestal; como la parte del árbol forestal que no sirve para aserraderos de madera, aserrín, etc.

·  De la limpieza vegetal de los arboles  municipales.

·  De la limpieza de vegetación que se hace a las redes eléctricas.

·  Del plan de limpieza de bosques cuando se manejan con criterio de evitar incendios forestales. 

·  De la limpieza para iniciar nuevos proyectos de edificaciones urbanas y rurales.

·  De las autorizaciones medioambientales cuando se autoriza cambio de uso de suelo en cultivos; como por ejemplo la sustitución de matas de cacao, café, coco, etc. ó bien porque agoten su vida útil, o porque fueran atacadas por plagas, etc.

·  De los desechos agrícolas; como la mata del arroz, la mata del maíz, la mata de la soya,  del sorgo, de la mata de la cana de azúcar, etc.

·  La biomasa también se puede cultivar en tierras marginales o que no tengan vocación agrícola. La variedad a sembrar dependerá de cada proyecto en particular y hay muchas opciones con un amplio abanico de posibilidades.

Sabemos que teóricamente todas las biomasa tienen el mismo poder calorífico, pero también sabemos que la realidad esta lejos de la teoría, pues algunas cosas influyen en que unas biomasa tengan mas energía en su masa que otras, y también influyen algunas otras características físicas y químicas en la preferencia de unas biomasas sobre otras.

De donde se parte para decir que todas las biomasas tienen el mismo poder calorífico?  Bueno y sin enredarnos con números que complicarían este articulo, basta con decir que si están secas y libre de contaminantes todas las biomasas son iguales. Pero también sabemos que la realidad no es así.

Para explicar esto, debemos tomar en cuenta varios factores y uno de ellos se explica diciendo que algunos materiales vegetales en su proceso de crecimiento absorben minerales de la tierra, de los fertilizantes o del aire, algunos más que otros, y esos materiales minerales alteran el porcentaje de materia vegetal con energía que contienen las biomasas, el otro factor que afecta la energía de las biomasas es el agua o el porcentaje de humedad que contenga en su masa total.

Un ejemplo de esto lo podemos poner comparando dos de los desechos de la agroindustria mas comunes en nuestro país y que se utilizan como combustible biomasico; la cascara de arroz (rice husk) y el bagazo de cana de azúcar (sugar cane bagasse).

Estos dos desechos son totalmente diferentes en su contenido y forma de procesarlo en la agroindustria, la cascarilla de arroz es utilizada luego que las factorías procesadoras de arroz pelan el arroz, le sacan el grano y botan la cascarilla como desecho, pero en el proceso, previamente someten el grano con todo y cascara a  un proceso de secado para facilitar el poder abrir la cascara sin que el grano de arroz se rompa, por lo tanto es un desecho agroindustrial muy seco de aproximadamente un 13% de humedad, que en primera instancia podríamos decir que tiene mucha energía, pero la realidad es que también la cascarilla de arroz tiene un porcentaje muy alto de silicio en su materia orgánica; sílice  que no tiene energía, por eso es una biomasa que deja aproximadamente un 13% de su materia como minerales que salen en la ceniza, o sea si le restamos un 13% de humedad y un 13% de ceniza veremos que de cada 100 libras de cascara de arroz, le podemos sacar energía a 74 libras pues debemos restar 13 libras de humedad y 13 libras de minerales que no tienen energía, de esas 100 libras de peso inicial.

Pero el sílice tiene otras características fisicas y dentro de ellas esta el efecto “lija” o sea es muy corrosivo, y esto afecta negativamente esa biomasa, y es que al quemarlo en hornos de biomasa, se liberan en los humos parte de ese sílice, que aunque lo podemos captar en los filtros casi al 100%, este sílice corroe los equipos, pues los esta “lijando” todo el tiempo.

Mientras tanto el bagazo de la cana de azúcar es sometido industrialmente a un proceso contrario al arroz, o sea la cana es lavada, exprimida y vuelta a exprimir para tratar de extraerle la mayor cantidad de sacarosa posible de su contenido. Al final del proceso, el bagazo se desecha con aproximadamente un 50% de agua  y 50% de materia orgánica neta y a eso debemos restarle un 2% de minerales aproximadamente que deja en la ceniza, minerales que absorbe en su crecimiento desde la tierra. O sea, realmente esteremos sacando 48 libras netas de material con energía a cada 100 libras de bagazo que ellos desechan de su proceso industrial. Sin embargo esta biomasa es preferida sobre el la cascara del arroz, pues como vemos, no solo la humedad influye en las biomasa ya que hay otros factores que se deben tomar en cuenta a la hora de evaluar la factibilidad de un proyecto con biomasa.

Respecto a las otras biomasas que no son desechos de agroindustrial, sean de cultivo o de otra fuente, lo mas común a tomar en cuenta en las biomasas es el agua, que en el mundo de las biomasas como antes dijimos lo llamamos humedad. Sabemos que algunos materiales orgánicos tienen mas agua en su cuerpo que otros, y basta con comparar una mata de plátano vs. una variedad maderable como el pino por ejemplo, y veremos que aunque las dos son sembradas en la misma tierra una al lado de la otra, la de plátano es casi todo agua, mientras la maderable contiene muy poca agua en su materia orgánica.  Ejemplos como este podemos poder por miles cuando comparamos una especie con otra.

La ingenio moderno del hombre ha encontrado la solución a la hora de estabilizar las biomasas en un proceso donde casi cualquier biomasa humeda se puede utilizar, pues previamente se someten a un proceso de secado, molienda, y prensado, obteniendo al final un producto estable, de alta densidad, prácticamente seco en forma de pellets, briquetas u otra presentación de alta densidad, prácticamente seco y de un altísimo poder calorífico.

Respecto a la forma de extraer la energía de las biomasas, lo tocaremos en otra entrega sobre equipos para procesar las energías renovables.

Alberto Torres Chestaro (829)471-2670

Msc. Energías renovables y desarrollo sostenible


Renovando con energías renovables, parte 2

Escrito por RenovablesDominicanas 14-02-2015 en Entrega 2. Comentarios (0)

  Renovando con energías renovables

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Decíamos en nuestra entrega previa, que entendíamos que la biomasa es la energía que debía complementar nuestra cartera de fuentes de energías en la Republica Dominicana y recibir todo el apoyo que merece esta forma de energía renovable, debido entre otras cosas, a que es la batería que la naturaleza nos provee para guardar la energía del sol  y por tanto, por ser energía guardada en el material vegetal la podemos extraer de día o de noche y de muchas maneras diferentes,  mientras que  la energía directa del sol solo la podemos usar mientras el sol nos ilumina ó guardarla en acumuladores de energía sintéticos muy costosos y contaminantes.

Aunque, el uso de la biomasa tiene algunos detractores debido a desinformación ó al mal uso que anteriormente se le dio, no es menos cierto que la comunidad científica la ha dado su lugar a la biomasa y está colocada actualmente como una de las fuentes energéticas renovables validas, que se reconoce e incentiva su uso para evitar el  exceso de CO2 que produce la quema de combustibles fósiles.

Como casi todas las fuentes de energía, la biomasa fue también utilizada de una manera  irresponsable en otros tiempos y se dieron casos de tala indiscriminada de material vegetal para ser utilizado como fuente de energía ya sea en forma de carbón vegetal ó quema directa como leña, ya esos tiempos pasaron a la historia pues ya existen reglas claras mundialmente aceptadas, para el uso de este tipo de combustibles.

El uso de biomasa tiene un aporte neutro a la suma de gases de efecto invernadero a la atmosfera, pues aunque quizás al ver una central termoeléctrica o térmica combustionando biomasa visualmente pensáramos que esta aportando CO2, no es menos cierto que sabemos que dentro de las bondades del material vegetal esta, además de captar y retener la energía del sol, la de retener CO2. Por lo tanto podemos decir que la biomasa a diferencia de los fósiles lo que aporta por la chimenea lo capta la siembra y por lo tanto el ciclo se cierra en cero. Diferente al petróleo, el gas natural y el carbón, que el CO2 contenido bajo tierra se libera a la atmosfera y nada mas capta ese carbono liberado, ayudando a producir los problemas medioambientales que todos conocemos.

Además, si combustionamos biomasa bien sea para directamente extraer la energía del material vegetal o para producir con ella  gases de síntesis mediante el métodode gasificación, con la biomasa trabajada de manera responsable  se mitiga el indeseado efecto de liberación de metano y otros gases que sucede cuando dejamos la biomasa descomponerse a cielo abierto y sin control.

La producción de biomasa en países como el nuestro se convierte en fuente generadora de empleos directos y es conocido que es la fuente de energía que mas empleos genera, además se genera riqueza con la tierra nuestra y no necesitamos moneda extranjera para comprarla.

En la próxima entrega explicaremos cuales son y con que metodologías se puede aprovechar la biomasa.

Alberto Torres Chestaro (829)471-2670

Msc. Energías renovables y desarrollo sostenible


Renovando con energías renovables, parte 1

Escrito por RenovablesDominicanas 14-02-2015 en Entrega 1. Comentarios (0)

  Renovando con energías renovables

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Casi todas las  energías fósiles ó renovables,  además de la fuerza de los animales en la tierra, proviene o provino del sol sea directa o indirectamente.

El material vegetal y arboles “guardan” la energía del sol mediante el complicado y perfecto proceso de fotosíntesis en el que las plantas convierten la luz solar en energía y que guardan en su materia orgánica, cual batería de la naturaleza para guardar la energía del sol.

Los animales incluido el hombre, comen productos que obtuvieron su energía desde el sol y a su vez los animales convierten estos alimentos que se comen en su propia energía, así se da inicio a la cadena alimenticia.

Sabemos además que el petróleo crudo proviene de la sedimentación milenaria de material orgánico, por lo que podemos derivar que el petróleo es energía solar indirecta, lo mismo podemos decir del gas natural y del carbón mineral, que se formó en un proceso similar al del petróleo pero con otras características.

Exceptuando quizás las energías hidráulica y geotérmica, todas las demás energías renovables provienen de la energía del sol. Debemos entender que no esta claro que la formación de las aguas hace mas de 4,000 millones de años fuera debido a la energía del sol, como tampoco podemos atribuirle al sol el calor del núcleo  de la tierra, que es la fuente primaria de la energía geotérmica.

Pero si enumeramos algunas de las otras energías renovables mas populares, veremos que algunas usan la luz ó el calor del sol de una manera directa, como son la energías fotovoltaica y la termo Solar, mientras que otras renovables utilizan el sol de manera indirecta como son la biomasa, la energía eólica y la energía de la olas del mar. Sabemos tambien que por los cambios térmicos provocados por el calor del sol sobre la tierra se originan vientos que mueven los molinos eólicos y que también sabemos que los vientos producen olas, y estas a su vez se están utilizando en algunos países para generar energía eléctrica.

Respecto a la biomasa, debemos volver a hablar del proceso de fotosíntesis de las plantas y recordar que el material vegetal guarda la energía del sol, y que hoy en día conocemos formas muy eficientes de extraer esa energía contenida en la biomasa.

El hombre comenzó a utilizar la energía biomasica como su principal fuente energética cuando describió el fuego, hace ya casi 800,000 años, o sea  el hombre ya tiene acumulado más que experiencia aprendiendo a sacar esa energía de la biomasa.

Entendemos que la biomasa es la energía que nos falta incentivar en la Republica Dominicana como complemento de la diversificación de nuestra matriz energética, bien sea para electricidad ó para calor industrial, y continuaremos hablando de biomasa en nuestra próxima entrega.

Alberto Torres Chestaro (829)471-2670

Msc. Energias renovables y desarrollo sostenible