Procedimiento De Cultivo Energético Para La Obtención De Biomasa Y Subproductos De La Misma

Procedimiento de cultivo energético para la obtención de biomasa y subproductos de la misma

Universidad Autónoma de Nuevo León

Facultad de Ciencias Biológicas

Departamento de Biología Celular y Genética

Autores: Narcy Sthepanie Alcázar Villalobos, Katia Jamileth González Lozano, Ana Luisa Cantú Ruiz y Salvador Zárate Ávila.

Asesor: Julián Gamboa

Resumen

El procedimiento une de modo innovador un cultivo acelerado y un procesado posterior de biomasa vegetal. Que consiste en la siembra Nicotiana tabacum en invernaderos; la posterior transportación y plantación de sus plántulas en campo; el labrado, y adición de semillas, píldoras y una composición química a la tierra, su tratamiento con herbicidas, aplicación y posterior retiro de mantas térmicas, aplicación de un régimen hídrico. Se continua el cosechado dos o tres veces al año, durante tres años, y posterior barbecho un año; y después se lleva a cabo el procesado posterior que comprende la deshidratación, machacado, triturado y tamizado de la biomasa cosechada, y su separación de la semilla. El prensado de la semilla proporciona un bioaceite y una torta sólida, que al igual que la biomasa constituyen una fuente de energía. Alternativamente, el bioaceite se puede destinar a biodiesel o a la extracción de sustancias orgánicas e inorgánicas valiosas para la generación de energía eléctrica y térmica, la torta puede ser utilizable para la revalorización energética de la misma forma que la biomasa o ser dirigida a suplemento alimentario para ganado.

Palabras clave

- Cultivo energético - Bioaceite

- Bioenergía - Barbecho

- Biomasa - Torta

Introducción

Cada día se hace más necesaria la búsqueda de fuentes de energía, alternativas y renovables, y en tal sentido puede citarse la bioenergía que define los sistemas de generación de energía a partir de biomasa, es decir, la materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía (Hazell y Pachauri, 2009).

En cuanto a fines energéticos, la biomasa más adecuada es la de origen agrícola o forestal (Askew y Holmes, 2002): residuos agrícolas como paja, orujo, podas de frutales, residuos forestales, restos de las industrias de madera y cultivos energéticos (cardo, girasol, paulonia), entre otras materias.

Sabido es que la biomasa se puede utilizar para diversas aplicaciones, como es la generación de calor, de frío, de electricidad o para transporte, de manera que para facilitar su uso se transforma en biocombustible sólido (pellets, briquetas o astillas), líquido-biodiesel o bioetanol- o gaseoso-biogas (Fernández, 2003). En muchos casos la biomasa puede considerarse como una forma de energía solar almacenada ya que las plantas utilizan esta energía para capturar CO2y agua a través de la fotosíntesis.

Ya que la biomasa es un combustible no fósil, neutro desde el punto de vista del ciclo del carbono, las emisiones de CO2 que se producen, al proceder de un carbono retirado de la atmósfera en el mismo ciclo biológico, no se ve alterado el equilibrio de la concentración de carbono atmosférico, y por lo tanto no incrementándose el efecto invernadero, contribuyendo su uso a reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera siempre que sustituya a un combustible fósil (Montero et al. 2005).

Es decir que la biomasa es renovable porque su consumo se enmarca dentro de un ciclo renovable, y la emisión de CO2 con su combustión no es sino la devolución a la atmósfera de CO2 tomado por la planta durante su crecimiento, por lo que en un ciclo anual el balance de emisiones CO2 es neutro.

Existen muchas fuentes de energía clasificables bajo el concepto de biomasa y diversas técnicas para su conversión en energía limpia, Se concluyó en el informe final “Estimación de volumen, biomasa y contenido de carbono de las regiones forestales argentinas” (Gasparri y Manghi, 2004) que aunque la única biomasa explotada actualmente para fines energéticos es la de los bosques, y que el recurso sistemático de biomasa de los bosques para cubrir la demanda energética sólo puede constituir una opción razonable en países donde la densidad territorial de dicha demanda sea baja.

Concretamente, en países Latinoamericanos sólo es razonable contemplar el aprovechamiento energético de los residuos de la industria de la madera y de las explotaciones forestales, mientras que en lo referente a los residuos agrícolas y deyecciones y camas de ganado, puede decirse que constituyen otra fuente importante de bioenergía, aunque no siempre sea razonable este tipo de utilidad, porque puede afectar a la fertilidad del suelo, además las deyecciones y camas de ganado afectan cuando al no utilizarlas sistemáticamente como estiércol, se perjudica la productividad agrícola.

Los métodos de conversión de la biomasa en energía pueden ser métodos termoquímicos como es la combustión y la pirólisis o métodos biológicos como es la fermentación alcohólica y la fermentación metánica, descritos en “Biocombustibles: biomasa lignocelulósica y procesos de producción” (Castro et al. 2009).

Teniendo en cuenta que la energía derivada de la biomasa es renovable indefinidamente y fácil de almacenar, es indudable que la utilización de la biomasa como medio energético es factible y aconsejable. Teniendo en cuenta que las tecnologías de aprovechamiento de biomasa se pueden clasificar en tres grupos: combustión (en parrilla o en lecho fluido), pirólisis o gasificación, (Castro et al. 2009) como barreras para el aprovechamiento de la biomasa surge la disponibilidad de suministro de la biomasa con una garantía difícil de conseguir, dependiendo entre otros muchos factores de la climatología y de la dispersión de la propiedad, sin olvidarse otros usos y mercados que pueden tener competencias para su consumo. También hay que tener en cuenta que la complejidad de las instalaciones de biomasa es una barrera considerable, debido a la poca experiencia, la heterogeneidad de los combustibles y la tecnología en desarrollo, todo lo cual hace que el precio actual de la energía eléctrica generada con biomasa sea insuficiente para garantizar la rentabilidad de las instalaciones, y es por lo que el desarrollo para usos energéticos no se ha generalizado, a pesar del alto potencial de la biomasa. Considerando que existen cultivos energéticos utilizados en la producción de biomasa, se han introducido una serie de mejoras en una serie de cultivos para obtener como resultado final una producción de biomasa y una eficiencia energética mayor, de manera que además de la biotecnológica se puede aportar un valor añadido a la producción de biomasa mediante

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