Sistema de calefacción de biomasa
El uso de biomasa en los sistemas de calefacción es beneficioso porque utiliza residuos y desechos agrícolas, forestales, urbanos e industriales para producir calor y/o electricidad con menos efectos sobre el medio ambiente que los combustibles fósiles. [1] Este tipo de producción de energía tiene un efecto limitado a largo plazo sobre el medio ambiente porque el carbono en la biomasa es parte del ciclo natural del carbono ; mientras que el carbono de los combustibles fósiles no lo es, y agrega carbono de forma permanente al medio ambiente cuando se quema como combustible ( huella de carbono ). [2] Históricamente, antes del uso de combustibles fósiles en cantidades significativas, la biomasa en forma de combustible de maderaproporcionó la mayor parte de la calefacción de la humanidad. Una fuente potencial de calentamiento de biomasa que es objeto de investigación es la hidrólisis y monomerización de la celulosa como fuente de calor que da como resultado una baja producción de gases de efecto invernadero. [3]
Debido a que la biomasa forestal generalmente se deriva de madera que tiene un valor comercial más bajo, la biomasa forestal generalmente se cosecha como un subproducto de otras operaciones de cosecha de madera. La calefacción con biomasa proporciona mercados para madera de menor valor, lo que permite una gestión forestal saludable y rentable. En Nueva Inglaterra a partir de 2017, una de las mayores amenazas para la salud de los bosques es la conversión de bosques a agricultura y desarrollo. Los científicos de Harvard Forest informaron en 2017 que se perdían 65 acres de bosque por día debido a la conversión. Al proporcionar mercados para la madera de baja calidad, se aumenta el valor de los bosques, lo que hace menos probable la conversión a viviendas o agricultura. [4]
A gran escala, el uso de biomasa agrícola sustrae tierras agrícolas de la producción de alimentos , reduce la capacidad de secuestro de carbono de los bosques que no se gestionan de forma sostenible y extrae nutrientes del suelo. La combustión de biomasa crea contaminantes del aire y agrega cantidades significativas de carbono a la atmósfera que no se devolverán al suelo durante muchas décadas. [5]El tiempo de retraso entre el momento en que se quema la biomasa y el momento en que se extrae el carbono de la atmósfera a medida que crece una planta o un árbol para reemplazarlo se conoce como deuda de carbono. El concepto de deuda de carbono está sujeto a debate. Los impactos reales del carbono pueden estar sujetos a la filosofía, la escala de cosecha, el tipo de tierra, el tipo de biomasa (hierba, maíz, madera nueva, madera de desecho, algas, por ejemplo), el tipo de suelo y otros factores. [6]
El uso de biomasa como combustible produce contaminación del aire en forma de monóxido de carbono , NOx (óxidos de nitrógeno), COV ( compuestos orgánicos volátiles ), partículas y otros contaminantes, en algunos casos a niveles superiores a los de fuentes de combustible tradicionales como el carbón o el gas natural. . [7] [8] El carbono negro , un contaminante creado por la combustión incompleta de combustibles fósiles, biocombustibles y biomasa, es posiblemente el segundo mayor contribuyente al calentamiento global. [9] En 2009, un estudio sueco de la neblina marrón gigante que periódicamente cubre grandes áreas en el sur de Asia determinó que había sido producida principalmente por la quema de biomasa y, en menor medida, por la quema de combustibles fósiles. [10]Los investigadores midieron una concentración significativa de 14 C , que está asociada con la vida vegetal reciente más que con los combustibles fósiles. [11] Los aparatos modernos que queman biomasa reducen drásticamente las emisiones nocivas con tecnología avanzada, como los sistemas de compensación de oxígeno. [12]
En la combustión, el carbono de la biomasa se libera a la atmósfera como dióxido de carbono (CO 2 ) . La cantidad de carbono almacenado en la madera seca es de aproximadamente el 50 % en peso. [13] Cuando proviene de fuentes agrícolas, la materia vegetal utilizada como combustible puede reemplazarse con plantaciones para un nuevo crecimiento. Cuando la biomasa proviene de los bosques, el tiempo para recuperar el carbono almacenado es generalmente más largo y la capacidad de almacenamiento de carbono del bosque puede reducirse en general si se emplean técnicas forestales destructivas. [14] [15] [16] [17]
