Energía
A nadie le sorprende que nuestro mundo moderno consuma mucha energía. Dependemos de él para levantarnos de la cama a tiempo, cocinar nuestros alimentos, calentar nuestros hogares, alimentar nuestros vehículos y para alimentar una gran cantidad de comodidades. La mayoría de los países desarrollados, como Estados Unidos, dependen de combustibles fósiles no renovables, como el petróleo, el carbón y el gas natural, para obtener energía. Sin embargo, la quema de combustibles fósiles libera gases de efecto invernadero , que son gases en la atmósfera que pueden atrapar el calor. Además, debido a que no son renovables, eventualmente se agotarán. Dependemos tanto de la energía que apuesto a que estaría de acuerdo en que sería maravilloso si simplemente creciera en los árboles. ¡Buenas noticias! Lo hace. Podemos generar calor, electricidad y combustible a partir de cosas como plantas, árboles e incluso materiales de desecho orgánicos.
Energía de biomasa
En esta lección, aprenderá cómo la biomasa se puede convertir en una fuente de energía limpia y renovable. La biomasa son materiales orgánicos, incluidas las plantas y los desechos animales. Este término es fácil de recordar si recuerda que el prefijo bio se refiere a seres vivos, como plantas y animales. La energía de biomasa , por lo tanto, es energía derivada de materiales orgánicos. Ahora, sabemos que las plantas y los árboles usan la luz solar para producir carbohidratos a partir del dióxido de carbono y el agua mediante el proceso de fotosíntesis. Esta energía del sol se almacena en las plantas y se transfiere a cualquier animal que se alimenta de las plantas, por lo que podemos utilizar plantas e incluso desechos de animales, como el estiércol, para producir energía de biomasa. Cuando estas fuentes se queman o se descomponen, liberan dióxido de carbono y agua junto con la energía almacenada. Hay muchos tipos de plantas y desechos orgánicos que se pueden utilizar para producir energía. Los cultivos energéticos , que a veces se denominan ‘cultivos energéticos’, son cultivos que se cultivan para ser utilizados como combustible, no como alimento. Por lo general, se trata de cultivos, árboles y pastos de alto rendimiento que requieren muy poco cuidado y se pueden cultivar a bajo costo. Los desechos orgánicos de industrias como la forestal, la agricultura y la fabricación se pueden utilizar como fuente de energía de biomasa. La biomasa es tan versátil que se pueden utilizar los desechos generados en las ciudades y la vida urbana, como paletas de envío viejas, desechos de obras de construcción y desechos de jardín. El uso de biomasa para obtener energía no es nada nuevo. Desde los primeros días, el hombre ha estado quemando leña, una forma de energía de biomasa, para cocinar alimentos y mantenerse caliente. Hoy en día, la biomasa todavía se utiliza para estos fines, pero también se puede convertir en gas o petróleo para generar calor o electricidad e incluso combustible para las necesidades de transporte.
Conversión de biomasa en energía
Ahora, hay varias formas de convertir la biomasa en energía. La forma más sencilla de utilizar biomasa es quemarla. La biomasa se puede quemar en calderas para producir vapor. Este vapor de alta presión se utiliza luego para hacer girar una turbina que finalmente genera electricidad. Aunque la quema de biomasa por sí sola es un método probado de producción de energía, puede resultar ineficaz. Se puede utilizar un proceso conocido como co-combustión para mejorar la eficiencia energética cuando se quema biomasa. La co-combustión se define como quemar dos formas de combustible simultáneamente. Las centrales eléctricas tradicionales pueden combinar biomasa con carbón y quemarlos al mismo tiempo. Con la co-combustión, se requiere menos carbón, lo que reduce las emisiones de gases de efecto invernadero. No es necesario quemar biomasa para convertirla en energía. Cuando la biomasa se calienta en un entorno con poco oxígeno, se puede descomponer y refinar para producir gas combustible, como el gas metano. Este proceso de convertir material orgánico en gas se conoce como gasificación . El gas que se produce se puede capturar y utilizar en turbinas de gas y otros sistemas para generar electricidad. La gasificación es más eficiente que la quema de biomasa y genera incluso menores emisiones de gases de efecto invernadero. Otra forma en que la biomasa se puede convertir en energía es a través de la fermentación . La fermentación es el proceso de descomposición de los carbohidratos mediante el uso de bacterias, levaduras o enzimas. La fermentación es el proceso en el que la mayoría de la gente piensa que convierte las uvas en vino, pero los líquidos de biomasa también pueden fermentarse, lo que convierte la biomasa en alcohol, un tipo de combustible. De manera similar, el maíz se puede convertir en etanol, que es un tipo de biocombustible , o combustible a partir de biomasa. El etanol se puede mezclar con gasolina y utilizar para nuestras necesidades de transporte.
Ventajas de la energía de biomasa
El uso de biomasa como energía tiene muchas ventajas. La biomasa es un tipo de energía renovable, lo que significa que se puede regenerar de forma natural. También es una abundante fuente de energía. No solo podemos cultivar cultivos específicamente para obtener energía, sino que también podemos utilizar desechos orgánicos que, de otro modo, simplemente podrían pudrirse o terminar en un vertedero. Se dice que la biomasa es neutra en carbono , porque la cantidad de dióxido de carbono que se libera a la atmósfera es igual al dióxido de carbono que se elimina de la atmósfera. Aprendimos anteriormente que las plantas absorben dióxido de carbono durante el proceso de fotosíntesis. Cuando estas plantas se queman o se descomponen, liberan dióxido de carbono, lo que resulta en una emisión neta cero. La biomasa también reduce la dependencia de un país del petróleo importado, que puede ser impredecible, y proporciona una nueva fuente de ingresos para los agricultores.
Contras de la energía de biomasa
Hay muchos beneficios de la biomasa, pero también hay desventajas en el uso de la biomasa como energía. Debido a que la biomasa aún no se usa ampliamente, existe una barrera de costo inicial. Los costos iniciales de la tecnología y el equipo necesarios para convertir la biomasa en energía siguen siendo altos. La biomasa también es voluminosa, por lo que existen costos relacionados con el almacenamiento y el transporte de grandes cantidades de biomasa a las plantas de energía. También vale la pena señalar que los camiones y otras formas de transporte que llevan biomasa a las plantas de energía probablemente funcionen con combustibles fósiles. Por lo tanto, la fuente de biomasa debe estar cerca de la planta o se anula el ahorro de energía. Aunque la biomasa se considera neutra en carbono, existen algunas preocupaciones ambientales con su uso. Si estos gases no se capturan, se liberan a la atmósfera. Además, debido a que muchos de los cultivos utilizados para la producción de energía de biomasa también son cultivos alimentarios, como el maíz y la caña de azúcar, podría haber una competencia por los cultivos a medida que nuestra población mundial continúa creciendo.
¿Qué son las energías limpias?
Resumen de la lección
Revisemos. La energía de biomasa es el término utilizado para la energía derivada de materiales orgánicos como plantas, árboles, pastos y desechos orgánicos. Cuando se cultivan cultivos para usarlos como combustible, no como alimento, se denominan cultivos energéticos . Hay varias formas de convertir la biomasa en energía. Puede quemarse por sí solo para producir vapor para generar electricidad, o puede quemarse simultáneamente con otra fuente de combustible, como el carbón, en un proceso llamado co-combustión . No es necesario quemar biomasa; se puede calentar en un entorno con poco oxígeno mediante un proceso llamado gasificación , que convierte el material orgánico en gas. Luego, el gas se utiliza en turbinas de gas y otros sistemas para generar electricidad. La fermentación es otra forma en que la biomasa se convierte en energía. La fermentación es el proceso de descomposición de los carbohidratos mediante el uso de bacterias, levaduras o enzimas. Este proceso da como resultado alcohol, que es un tipo de combustible. Cualquier tipo de combustible elaborado a partir de biomasa se denomina biocombustible . El uso de biomasa como energía tiene muchas ventajas. La biomasa es una fuente de energía renovable y una fuente de energía abundante. Se dice que es carbono neutral porque la cantidad de dióxido de carbono liberado a la atmósfera es igual al dióxido de carbono extraído de la atmósfera por su propio crecimiento. La biomasa también reduce la dependencia de un país del petróleo importado y proporciona nuevas fuentes de ingresos para los agricultores. Las desventajas del uso de biomasa para energía incluyen el hecho de que existe una barrera de costos inicial, así como los costos involucrados en el almacenamiento y transporte de grandes cantidades de biomasa. A pesar de que la energía de biomasa es carbono neutral, existen algunas preocupaciones ambientales debido a otras emisiones de gases de efecto invernadero, así como preocupaciones de que podría haber una competencia por los cultivos como fuente de alimento o combustible.
Los resultados del aprendizaje
Después de esta lección, podrá:
- Definir energía de biomasa
- Describir tres formas en que la biomasa se puede convertir en energía: co-combustión, gasificación y fermentación.
- Explicar algunas ventajas y desventajas del uso de biomasa como energía.
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