La bioenergía o energía de biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e industrial formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos.
La biomasa, según el Diccionario de la Real Academia Española, tiene dos acepciones. La primera, utilizada habitualmente en la Ciencia Ecológica: “Materia total de los seres que viven en un lugar determinado, expresada en peso por unidad de área o de volumen”; la segunda: “Materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía”, más restringida en cuanto a su uso, se refiere a la biomasa ´útil´ en términos energéticos. Las plantas transforman la energía radiante del Sol en energía química a través de la fotosíntesis, y parte de esa energía química queda almacenada en forma de materia orgánica. También los organismos anaerobios disponen de un metabolismo que produce energía a partir de nutrientes que carecen de oxígeno, habitualmente a través de procesos de fermentación, aunque en ocasiones, como los organismos anaerobios que habitan en las profundas grietas hidrotermales marinas, lo hacen mediante reacciones que emplean compuestos químicos inorgánicos. De cualquier forma, la energía química de la biomasa puede recuperarse quemándola directamente o transformándola en combustible.
Por medio de la fotosíntesis se producen cada año 200 mil millones toneladas de materia orgánica seca, con un contenido de energía equivalente a 68 mil millones de tep (toneladas equivalentes de petróleo). Siendo la tep una unidad de energía. Su valor equivale a la energía que hay en una tonelada petróleo y, como puede variar según la composición de éste, se ha tomado un valor convencional de 41.868.000.000 Julios = 11.630 kWh (kilowatthora). Es una de las más grandes unidades de energía y sirve también para comparar los niveles de emisión de CO2 a la atmósfera que se producen al quemar distintos combustibles (ver tabla 1).
Se distinguen varios tipos de biomasa, según la procedencia de las sustancias empleadas, como la biomasa vegetal, relacionada con las plantas en general (troncos, ramas, tallos, frutos, restos y residuos vegetales); la biomasa animal, obtenida a partir de sustancias de origen animal (grasas, restos, excrementos); la biomasa de microorganismos (como el micelio de los hongos).
Actualmente han adquirido importancia los denominados “cultivos energéticos”, éstos son cultivos o plantaciones que se hacen para obtener biomasa con fines exclusivamente energéticos, es decir para aprovechar su contenido de energía. Entre este tipo de cultivos tenemos, por ejemplo, árboles como los chopos u otras plantas específicas (chopo es el nombre que se da a varias especies de álamos, como por ejemplo el chopo negro que es un árbol caducifolio de la familia salicáceas de nombre científico “Populus nigra”, que crece en las proximidades de los cursos de agua).
Entre las formas de biomasa más destacables por su aprovechamiento energético, se encuentra la de origen residual, que es aquélla que corresponde a los residuos de paja, aserrín, cáscaras, estiércol, residuos de mataderos, basuras urbanas, lodos de depuradora, etc. Ejemplo de ello es el caso de los purines (el purín es la mezcla de los excrementos sólidos y líquidos del ganado) y estiércoles de las granjas de vacas y cerdos que pueden aprovecharse en la producción de biogás para su consumo como combustible.
Una forma de aprovechar la biomasa es la producción de biocombustibles. Un biocombustible es una mezcla de hidrocarburos que se utiliza como combustible en los motores de los automóviles y que deriva de la biomasa. Los biocombustibles más usados y desarrollados son el bioetanol y el biodiesel. El bioetanol, también llamado etanol de biomasa, es obtenido por la fermentación alcohólica de azúcares de diversas plantas como la caña de azúcar, la remolacha o los cereales. El biodiesel se fabrica a partir de aceites vegetales. En este último caso se suelen usar los aceites de canola, soya o jatrofa, por lo que estas plantas son cultivadas para este propósito.
El uso de la biomasa con fines energéticos tiene las siguientes ventajas medioambientales:
• Aunque para el aprovechamiento energético de esta fuente renovable tengamos que proceder a una combustión, y el resultado de la misma sea la emisión a la atmósfera de agua y CO2, la cantidad de estos gases y vapores causantes del efecto invernadero, se puede considerar que es la misma cantidad que fue captada por las plantas durante su crecimiento. Es decir, que no supone un incremento de éstos en la atmósfera.
• No se emiten gases contaminantes de azufre o de nitrógeno, y se emite un mínimo de partículas sólidas.
• Si se utilizan residuos de otras actividades como biomasa, esto se traduce en un reciclaje y disminución de residuos.
• Los cultivos energéticos sustituirán a cultivos que son excedentes en el mercado de alimentos. Eso puede ofrecer una nueva oportunidad al sector agrícola.
• Permite la introducción de cultivos de gran valor frente a monocultivos de cereales.
• Puede provocar una mejora en las ganancias económicas de la población en el medio rural.
Sin embargo, también es necesario señalar y resaltar los inconvenientes del uso de la biomasa con fines energéticos:
• Los cultivos destinados a la producción de energía de biomasa compiten directamente con los cultivos destinados al consumo humano. Su mal uso puede dar lugar al aumento de los precios de los alimentos básicos. Es fundamental que la producción de energía de biomasa no interfiera negativamente con la producción de alimentos, que evidentemente es más importante.
• Otra desventaja de la biomasa es que la explotación a gran escala de los recursos forestales puede provocar efectos medioambientales negativos, tales como la desforestación, entre otros.
• Los combustibles derivados de la biomasa tienen menor rendimiento energético en comparación con los combustibles fósiles. Se necesita una mayor cantidad de biomasa para obtener la misma cantidad de energía que con otras fuentes. Con lo que son necesarios sistemas de almacenamiento y transporte muy grandes.
• Actualmente los canales de distribución de la biomasa están menos desarrollados que los de los combustibles fósiles.
• Tiene un mayor costo de producción frente a la energía que proviene de los combustibles fósiles.
• Es necesario el acondicionamiento o transformación de la biomasa para su utilización. Esto es especialmente importante de considerar para la producción de biodiésel.
En la actualidad la tecnología aplicada a la biomasa está sufriendo un gran desarrollo. La investigación se está centrando en los siguientes puntos:
• En el aumento del rendimiento energético de este recurso.
• En aumentar la competitividad en el mercado de los productos.
• En posibilitar nuevas aplicaciones de gran interés como los biocombustibles.
Sin embargo, en México seguimos adoleciendo de una visión integral del problema, lo que significa que sólo estamos realizando acciones para resolver la parte económica y tecnológica del uso de la biomasa para producir energía, y no consideramos los demás aspectos que implican la sustentabilidad.
El ejemplo nos lo proporciona la Unión Europea al definir el papel que podrían desempeñar en el futuro los combustibles obtenidos a partir de la biomasa, como un recurso renovable que constituye una fuente de energía alternativa a las fuentes de energía fósil utilizadas. Proponiendo medidas que permitan fomentar la producción y el uso de los biocombustibles en términos de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero pero a la vez, garantizando la producción agrícola sostenible para alcanzar la autosuficiencia alimentaria; además de poner énfasis en la conservación de la biodiversidad, de la calidad de las aguas y suelos, y en la protección de los hábitats y de las especies.
