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Características de la biomasa

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Todo material que proviene de organismos vivos es biomasa, pero no toda la materia orgánica se presta para la producción eficiente de energía eléctrica. Para evaluar la factibilidad técnica y económica del proceso de conversión de biomasa a energía se toman en cuenta los parámetros y condiciones que la caracterizan.

  • Tipo de biomasa: El estado físico de la biomasa se clasifica según el tipo de recurso (tipo de material de biomasa).
    1. Residuos forestales:
      a) Restos de aserrío: aserrín, corteza y astillas. Característica física: polvo, sólido, contenido de humedad (HR) > 50%.
      b) Restos de carpintería: aserrín, trozos, astillas. Características físicas: polvo, sólido, HR 30 - 45%.
      c) Restos de plantaciones: ramas, corteza, raíces. Características físicas: sólido, HR > 55%.
    2. Residuos agropecuarios:
      a) Cáscara y pulpa de frutas y vegetales. Características físicas: sólido, alto contenido de humedad.
      b) Cáscara y polvo de granos secos (arroz, café). Características físicas: polvo, HR < 25%.
      c) Estiércol. Características físicas: sólido, alto contenido de humedad.
      d) Residuos de cosechas: tallos y hojas, cáscaras, maleza, pastura. Características físicas: sólido HR > 55%.
    3. Residuos industriales:
      a) Pulpa y cáscara de frutas y vegetales. Características físicas: sólido, humedad moderada.
      b) Residuos de procesamiento de carnes. Características físicas: sólido, alto contenido de humedad.
      c) Aguas de lavado y precocido de carnes y vegetales. Características físicas: líquido.
      d) Grasas y aceites vegetales. Características físicas: líquido gaseoso.
    4. Residuos urbanos:
      a) Aguas negras. Características físicas: líquido.
      b) Desechos domésticos orgánicos (cáscaras de vegetales). Características físicas: sólido, alto contenido de humedad.
      c) Basura orgánica (madera). Características físicas: sólido, alto contenido de humedad.
  • Composición química y física: Determinan el tipo de combustible o subproductos energéticos que se generan. Todos los materiales de la biomasa de dividen en tres partes; orgánica, inorgánica y agua. El en proceso de la combustión se quema sólo lo orgánico, mientras lo inorgánico influye en el procedimiento de la combustión y se transforma en ceniza o desperdicio sólido. Los elementos químicos más importantes son el carbono (C), hidrogeno (H), nitrógeno (N), azufre (S), cloro (Cl) y oxígeno (O).
  • Contenido de humedad (H.R.): Es la cantidad de agua presente en la biomasa por kilogramo de material seco. La humedad óptima para transformar la biomasa en energía es menor que el 30%. Si la humedad es mayor, primero se debe evaporar el agua y después iniciar el proceso de conversión energética. En general entre más humedad contenga la biomasa, menos el valor calorífico.
  • Poder calórico: Determina la energía disponible en la biomasa. El poder calórico esta relacionado con el contenido de humedad. Entre más humedad menos combustible.

    La energía que se libera en forma de calor cuando la biomasa es quemada completamente tiene un valor calorífico, ésta es la cantidad de energía por unidad física (Joule por kilogramo).

    El valor calorífico puede ser bruto o neto. El valor calorífico bruto es la cantidad total de energía liberada en combustible dividido por el peso. El valor neto es la cantidad de energía disponible después de la evaporación del agua contenida en la biomasa; ésta es la cantidad de energía verdaderamente aprovechada y siempre es menor que el valor calorífico bruto.

  • Porcentaje de ceniza: Indica la cantidad de materia sólida que no es combustible por kilogramo de biomasa. Saber el porcentaje de ceniza generado y su composición es importante, ya que es una indicación de la eficiencia del proceso de combustión y en algunos casos se puede utilizar la ceniza; por ejemplo la ceniza de cascarilla de arroz es muy buen aditivo para mezclarla con el concreto y para la fabricación de filtros de carbón activo.
  • Densidad aparente: Se define como el peso por unidad de volumen del material. El combustible con alta densidad aparente es más chico y más pesado por lo tanto necesita equipos pequeños y dura más tiempo en la combustión. Los materiales con baja densidad aparente requieren de espacios más grandes para su almacenamiento y son más difíciles para transportar, resultando en un costo más alto.
  • Recolección, transporte y manejo: Esta característica es un factor importante para reducción de costos de inversión y operación. La distancia entre el fuente de la biomasa y la planta de procesamiento debe de ser lo más corta posible para optimizar recursos.
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