VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE BIOMASA Y RESIDUOS ORGÁNICOS Luis María López González, Prof. Dr. I. I. Universidad de La Rioja E.T.S. de Ingeniería Industrial Grupo de Termodinámica Aplicada, Energía y Construcción Luis de Ulloa,20 26.004 Logroño (La Rioja) e-mail: luis-maria.lopez@unirioja.es Logroño, 14 de Octubre de 2008

ÍNDICE DE LA EXPOSICIÓN ADVERTENCIAS PREVIAS INTRODUCCIÓN A LA BIOMASA POTENCIAL ENERGÉTICO DE LA BIOMASA EN LA RIOJA CONCLUSIONES AGRADECIMIENTOS

I. ADVERTENCIAS PREVIAS

ADVERTENCIAS PREVIAS (I) En la presente conferencia, por razones de tiempo y operativas, se dan opiniones, esperamos que siempre bien fundadas, y explicaciones de realidades existentes, al margen de nuestras propias opiniones y/o creencias, que intentamos sean rigurosas y veraces. Siempre, bien intencionadas. El tratar temas tan amplios y apasionantes de forma tan resumida siempre hay que realizar ciertas simplificaciones, que se sabrán comprender. Para evitar malentendidos o tratamientos parciales de las informaciones nos debemos remitir siempre a la bibliografía especializada, internacionalmente reconocida.

ADVERTENCIAS PREVIAS (II) Aquellos interesados en ampliar los términos de la conferencia pueden dirigirse, sin compromiso alguno, bien a los organizadores, bien a nuestro correo electrónico, y les enviaremos cuantos documentos disponibles correspondan. Lo que decimos es de nuestra responsabilidad, y si no les agrada de nuestra irresponsabilidad. En todo momento nuestro propósito es la búsqueda y modesta contribución al bien común y al bienestar de las generaciones presentes y futuras, con especial cuidado del medio ambiente y todas sus implicaciones y circunstancias.

ADVERTENCIAS PREVIAS (III) Como dijera mi abuelo, el de Castañares de Rioja, “tenemos que pensar y planificar como multimillonarios y vivir con las necesidades de un pobre de solemnidad”. De todas formas, las cosas buenas se las apunten a los organizadores, a los que agradecemos la invitación por participar en este Seminario de Gestión Ambiental. Las cosas malas, como diría mi otro abuelo, las asignaremos “al maestro armero”. En todo caso, en esta conferencia pondremos nuestra mejor voluntad, que no es poca, y nuestras mejores intenciones, que son muchas y buenas.

ADVERTENCIAS PREVIAS (IV) CONCEPTOS BÁSICOS (I)

ADVERTENCIAS PREVIAS (V) CONCEPTOS BÁSICOS (II) LA SOSTENIBILIDAD (I)

ADVERTENCIAS PREVIAS ADVERTENCIAS PREVIAS (y VI) CONCEPTOS BÁSICOS (y III) LA SOSTENIBILIDAD (y II)

II. INTRODUCCIÓN A LA BIOMASA

INTRODUCCIÓN DEFINICIÓN DE BIOMASA Hay muchas definiciones de biomasa, incluso desde el punto de vista legal en muchas disposiciones. Algunas son muy restrictiva, otras muy amplias. La más adecuada para nuestro propósito del posible aprovechamiento integral de la misma es la que define la biomasa como: “la materia orgánica de origen animal o vegetal, o procedente de cualquier transformación de las mismas, considerando tanto las que se producen de forma natural como artificial”.

PARTICULARIDADES DE NUESTRA DEFINICIÓN DE LA BIOMASA INTRODUCCIÓN PARTICULARIDADES DE NUESTRA DEFINICIÓN DE LA BIOMASA La formación o transformación de la materia orgánica debe ser reciente, por lo que se excluyen a los combustibles fósiles. Se excluyen siempre todos los productos agrícolas que sirvan de alimentación al género humano y a los animales. La clasificación más adecuada para nosotros sería: Biomasa natural Biomasa residual Cultivos energéticos

CONSIDERACIONES SOBRE NUESTRA CLASIFICACIÓN DE LA BIOMASA INTRODUCCIÓN CONSIDERACIONES SOBRE NUESTRA CLASIFICACIÓN DE LA BIOMASA La biomasa natural, de forma resumida, sería la que se produce en la naturaleza sin intervención humana en bosques, matorrales, etc. Esta biomasa natural debiera ser protegida y no poder ser utilizada con fines energéticos, salvo excepciones muy concretas, pues su empleo masivo puede provocar la destrucción de ecosistemas naturales. El potencial energético mundial medio de esta biomasa natural es del orden de las 70 Gtep.

CONSIDERACIONES SOBRE NUESTRA CLASIFICACIÓN DE LA BIOMASA (II) INTRODUCCIÓN CONSIDERACIONES SOBRE NUESTRA CLASIFICACIÓN DE LA BIOMASA (II) La biomasa residual, de forma resumida, sería la que se produce en cualquier actividad humana, destacando los subproductos de las industrias forestales, agrícolas, ganaderas, etc. Se engloban en este apartado, también, los residuos sólidos urbanos, lodos de papeleras, aguas residuales industriales, etc. Esta biomasa residual debe aprovecharse, bien con fines energéticos, bien con otros fines de valorización (reutilización y/o aprovechamiento másico), siendo su aprovechamiento muy positivo y aconsejable.

CONSIDERACIONES SOBRE NUESTRA CLASIFICACIÓN DE LA BIOMASA (III) INTRODUCCIÓN CONSIDERACIONES SOBRE NUESTRA CLASIFICACIÓN DE LA BIOMASA (III) Los cultivos energéticos, de forma resumida, serían la biomasa que se produce con el único fin de ser aprovechada energéticamente. Es una alternativa relativamente reciente. Los cultivos energéticos se caracterizan por su alta productividad, pudiendo ser de tipo herbáceo o leñoso.

INTRODUCCIÓN CONSIDERACIONES SOBRE LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE LOS RESIDUOS (I) LA JERARQUÍA EN LA GESTIÓN DE LOS RESIDUOS

CONSIDERACIONES SOBRE LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE LOS RESIDUOS (II) INTRODUCCIÓN CONSIDERACIONES SOBRE LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE LOS RESIDUOS (II) LA VALORIZACIÓN DE RESIDUOS EN LOS TRIBUNALES

INTRODUCCIÓN CONSIDERACIONES SOBRE LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE LOS RESIDUOS (y III)

III. POTENCIAL ENERGÉTICO DE LA BIOMASA EN LA RIOJA

POTENCIAL ENERGÉTICO INTRODUCCIÓN (I) Para valorar el potencial energético de la biomasa residual, nos encontramos con varias dificultades y problemas añadidos. Las fuentes de datos son escasas y, muchas veces, dispares. Hay datos realizados por particulares, empresas, organizaciones de todo tipo, las universidades, la propia Administración (Nacional, Regional, Local), etc. empleando diversas metodologías, y muchas veces, mezclando fuentes. Muchas veces parece que no se habla de lo mismo.

POTENCIAL ENERGÉTICO INTRODUCCIÓN (y II) Respecto a los residuos, es difícil conocerlos y definirlos físicamente en profundidad, lo que impide conocer sus propiedades energéticas y demás parámetros de interés. Queda un largo camino por recorrer, si bien ya se están dando los pasos necesarios. Los datos medios reflejados en esta conferencia están referidos a los últimos veinte años, y son provisionales hasta que terminemos el actual inventario energético que estamos desarrollando. Se necesitan unos estudios específicos, que se salen del alcance de esta conferencia.

POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LOS RESIDUOS AGRÍCOLAS Consideramos de interés energético la paja de cereal, las plantas de cultivos industriales, las podas de frutales y viñedos, y otros. Paja de: trigo, cebada, avena y centeno. Cultivos industriales: maíz, girasol. Podas de: manzano, peral, almendro, olivo, viñedo. Otros. POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LOS RESIDUOS AGRÍCOLAS DE LA RIOJA: 225 ktep (Provisional)

POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LOS RESIDUOS FORESTALES La estimación del potencial de los residuos forestales es complicada, debido a que varía según la especie y el estado de las masas (edad, densidad,tipología, tratamientos, etc.), así como la indefinición en el método de actuación. El potencial se ha dividido en dos partes. La primera es la referida a los residuos de monte y primera transformación de la madera. La segunda a los residuos de la segunda transformación de la madera. Hay unas 48 ktep que no se consideran en el aprovechamiento energético. POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LOS RESIDUOS FORESTALES DE LA RIOJA: 50 ktep (Provisional)

POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LOS RESIDUOS GANADEROS La estimación del potencial de los residuos ganaderos se realiza pensando en su aprovechamiento mediante digestión anaerobia. La ganadería no está exenta de dificultades futuras. Todo el potencial puede reutilizarse, por lo que se saca su valoración del inventario, estimándose un valor techo de 180 ktep. POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LOS RESIDUOS GANADEROS DE LA RIOJA: 0 ktep (Provisional)

POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS La estimación del potencial de los residuos sólidos urbanos se hace por comarcas y se cuadran en su conjunto. El potencial estimado es de 35 ktep. Hay muchas alternativas posibles. Deben completarse los datos con los asimilados de la industria. Se mantienen separados por razones estadísticas. POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS DE LA RIOJA: 35 ktep (Provisional)

POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LOS RESIDUOS INDUSTRIALES (I) Para la estimación del potencial de los residuos industriales se han considerado inicialmente los debidos a: Preparación y tratamiento de superficies Disolventes y similares Aceitosos Minerales sólidos de tratamientos mecánicos y térmicos Tratamientos de aguas y procesos de descontaminación Inertes Neumáticos Otros

POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LOS RESIDUOS INDUSTRIALES (y II) La estimación del potencial de los residuos industriales se refieren a los que de los anteriores tienen un interés energético. Se consideran los que contienen materia orgánica y no presentan problemas añadidos. POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LOS RESIDUOS INDUSTRIALES DE LA RIOJA: 55 ktep (Provisional)

POTENCIAL ENERGÉTICO POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LA BIOMASA CONSIDERADA APROVECHABLE (ktep) (I) Residuos agrícolas 225 Residuos forestales 50 Residuos ganaderos 0 Residuos Sólidos Urbanos 35 Residuos industriales 55 TOTAL RESIDUOS (Provisional) 365 ktep EL POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LA BIOMASA PUEDE SATISFACER DEL ORDEN DEL 45 % DEL CONSUMO ENERGÉTICO DE LA RIOJA (Provisional)

POTENCIAL ENERGÉTICO POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LA BIOMASA CONSIDERADA APROVECHABLE (ktep) (y II) DESGLOSE R. Agrícolas 61,6 % R. Forestales 13,7 % R.S.U. 9,6 % R. Industriales 15,1 % TOTAL = 100,0 % DEL TOTAL DEL POTENCIAL ENERGÉTICO MEDIO DE LA BIOMASA DE LA RIOJA SE UTILIZAN EN LA ACTUALIDAD UNAS 40 ktep (Menos del 11 %)

CONSIDERACIONES FINALES (I) POTENCIAL ENERGÉTICO CONSIDERACIONES FINALES (I) Deben evaluarse todos los potenciales energéticos de los diferentes apartados considerados, con las alternativas más aconsejables y eficientes. Hace falta un inventario energético de La Rioja, con al menos cinco estudios específicos, para cada uno de los cinco apartados considerados, generando un mapa dividido en seis zonas, ocupando toda La Rioja. Es aconsejable una planificación integral de La Rioja, dando a la biomasa el papel que se merece en la misma.

CONSIDERACIONES FINALES (II) POTENCIAL ENERGÉTICO CONSIDERACIONES FINALES (II) No hemos entrado en la consideración de la biomasa dentro del Código Técnico de la Edificación (CTE) y las posibilidades que ofrece su uso, especialmente en los sectores residencial y servicios. El tratamiento de los residuos sólidos urbanos en La Rioja merece un tratamiento específico, con otra filosofía operativa, pero este apartado será objeto de otra conferencia.

CONSIDERACIONES FINALES (y III) POTENCIAL ENERGÉTICO CONSIDERACIONES FINALES (y III) En todo momento, no debemos perder el rumbo de los principios y objetivos rectores: Prevención. Preparado para la reutilización. Reciclado. Otras formas de valorización, por ejemplo, la valorización energética. Eliminación de las fracciones no valorizables.

CONCLUSIONES IV. CONCLUSIONES

CONCLUSIONES CONCLUSIONES (I) No podemos, ni debemos, considerar la valorización energética de la biomasa como si fuera la alternativa final, la gran solución. Independientemente de que forme parte de esa gran solución, hay muchas posibilidades que deben considerarse. Nuestras miras deben estar con la filosofía europea de la sostenibilidad, con amplias miras, con criterios innovadores, incluso en la gestión. La innovación es el futuro, y será “el toque de distinción”, lo que nos lleve a la excelencia.

INSTALACIONES ENERGÉTICAS BASADAS EN LA COMBUSTIÓN CONCLUSIONES CONCLUSIONES (II) INSTALACIONES ENERGÉTICAS BASADAS EN LA COMBUSTIÓN La biomasa se puede aprovechar desde el punto de vista energético mediante instalaciones basadas en la combustión. Destacamos en este contexto: Plantas de generación de vapor. Plantas de generación de electricidad. Plantas de cogeneración. Otras.

INSTALACIONES ENERGÉTICAS BASADAS EN LAS TRANSFORMACIONES BIOLÓGICAS CONCLUSIONES CONCLUSIONES (III) INSTALACIONES ENERGÉTICAS BASADAS EN LAS TRANSFORMACIONES BIOLÓGICAS La biomasa se puede aprovechar desde el punto de vista energético mediante instalaciones basadas en las transformaciones biológicas. Destacamos en este contexto: Plantas con digestión aerobia. Plantas con digestión anaerobia. Otras.

INSTALACIONES ENERGÉTICAS BASADAS EN LA GASIFICACIÓN Y LA PIRÓLISIS CONCLUSIONES CONCLUSIONES (IV) INSTALACIONES ENERGÉTICAS BASADAS EN LA GASIFICACIÓN Y LA PIRÓLISIS La biomasa se puede aprovechar desde el punto de vista energético mediante instalaciones basadas en la gasificación y la pirólisis. Destacamos en este contexto: Plantas basadas en la gasificación. Plantas basadas en la pirólisis. Otras.

INSTALACIONES ENERGÉTICAS BASADAS EN BIOALCOHOLES Y BIOACEITES CONCLUSIONES CONCLUSIONES (V) INSTALACIONES ENERGÉTICAS BASADAS EN BIOALCOHOLES Y BIOACEITES La biomasa se puede aprovechar desde el punto de vista energético mediante el empleo de biocarburantes que sustituyan a las gasolinas (bioalcoholes) y al gasóleo (bioaceites). Destacamos en este contexto: Plantas de bioalcoholes. Plantas de bioaceites. Otras.

EL CONSUMO ENERGÉTICO Y LOS PROBLEMAS ASOCIADOS CONCLUSIONES CONCLUSIONES (VI) EL CONSUMO ENERGÉTICO Y LOS PROBLEMAS ASOCIADOS

EL CONSUMO ENERGÉTICO Y PARTE DE SU SOLUCIÓN CONCLUSIONES CONCLUSIONES (VII) EL CONSUMO ENERGÉTICO Y PARTE DE SU SOLUCIÓN

CONCLUSIONES CONCLUSIONES (y VIII) Queda un largo camino por recorrer. Debemos ser realistas en todo momento, sin “ideas preconcebidas”. Los planteamientos deben estar abiertos a la innovación y a los cambios sociales, institucionales, ambientales y económicos. Y siempre, debemos hacer caso a aquellos consejos de mi abuelo Eladiano, el de Castañares de Rioja...

AGRADECIMIENTOS V. AGRADECIMIENTOS

MUCHAS GRACIAS A TODOS LOS ASISTENTES POR SU ATENCIÓN AGRADECIMIENTOS MUCHAS GRACIAS A TODOS LOS ASISTENTES POR SU ATENCIÓN MUCHAS GRACIAS A LOS ORGANIZADORES POR SU CONFIANZA Y ESTIMA

VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE BIOMASA Y RESIDUOS ORGÁNICOS Luis María López González, Prof. Dr. I. I. Universidad de La Rioja E.T.S. de Ingeniería Industrial Grupo de Termodinámica Aplicada, Energía y Construcción Luis de Ulloa,20 26.004 Logroño (La Rioja) e-mail: luis-maria.lopez@unirioja.es Logroño, 14 de Octubre de 2008