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Biomasa como sistema térmico de calefacción

20-11-2018
Hogarsense
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Cuando hablamos de energías renovables, tenemos que tener presente que la biomasa es uno de esos recursos renovables con futuro y potencial muy prometedor en nuestro país, debido a los grandes medios que tenemos para generarla: recursos agrícolas, forestales, granjas animales, muchos kilómetros de costas que recogen cada año muchas toneladas de algas … Pero, a pesar de todo ello, aún tenemos mucho camino que recorrer para llegar a las cotas de uso deseables y de explotarla como podríamos. Gracias a recientes iniciativas, la biomasa está cada vez más presente en la península ibérica y tiene un futuro muy prometedor.

¿Qué es la biomasa?: principio de funcionamiento

La biomasa es la energía renovable que aprovecha todo lo que la naturaleza nos da. Una fuente de energía natural de calidad y que está en todo lo que nos rodea. Según el IDAE, la biomasa es el conjunto de la materia orgánica, de origen vegetal o animal, y los materiales que proceden de su transformación natural o artificial. Consultando la normativa en vigor, la Directiva 2009/28/CE , relativa al fomento del uso de la energía procedente de fuentes renovables, define la biomasa como “la fracción biodegradable de los productos, desechos y residuos de origen biológico procedentes de actividades agrarias (incluidas las sustancias de origen vegetal y de origen animal), de la silvicultura y de las industrias conexas, incluidas la pesca y la acuicultura, así como la fracción biodegradable de los residuos industriales y municipales”.

Según la procedencia de la biomasa, existen distintos tipos:

  • Agrícolas: son los residuos de cosechas y los cultivos energéticos agrícolas.
  • Forestales: son los residuos procedentes de la limpieza de los bosques, los restos de podas de claras, así como los cultivos energéticos forestales.
  • Ganaderas: son los residuos del ganado, como los estiércoles y los purines.
  • Industriales: son los residuos orgánicos procedentes de la industria.
    • Alimentaria, como las fábricas de aceite de oliva o las conserveras.
    • Transformación de la madera como las fábricas de muebles, así como de la industria papelera.
  • Procedentes de la basura de las ciudades, que son la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos.
  • Acuosas: proceden de las plantas acuáticas y algas.

Por sus particulares características, y por su diferente tratamiento normativo, los residuos domésticos e industriales se tratan de forma separada en el apartado de residuos.

¿Qué está pasando en España con la biomasa?

En España al igual que otros muchos países, por no decir todos, hay una cierta preocupación por revertir el actual sistema energético, la dependencia que tenemos en la actualidad de los combustibles fósiles y la conservación del medio ambiente. En el año 2006 se creó Bioplat, (Plataforma Tecnológica Española Biomasa para la Bio-economía), un grupo de excelencia y coordinación técnico-científico sectorial, compuesto por los todos los actores relevantes del sector de la biomasa en España, comprendiendo a los productores de materia orgánica valorizable, a los investigadores y productores de tecnologías de transformación y sus aplicaciones, y los organismos pertenecientes a aspectos de sostenibilidad y marco regulatorio. Y como vemos en el siguiente gráfico, la evolución del uso de energías renovables tiene una clara tendencia al alza, aunque no tenemos datos concretos sobre la biomasa, entendemos que sigue un camino similar, y gracias a los diferentes organismos y empresas que están apostando por ella en un futuro inmediato.

Fuente: Elaboración propia, a partir de datos de Eurostat

 Además, en el año 2011, el IDAE generó el Plan de Energías Renovables (PER) 2011-2020 en el que se establecen objetivos acordes con la Directiva 2009/28/CE, y siguiendo lo especificado en el Real Decreto 661/2007 , por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial y de la Ley 2/2011 de Economía Sostenible. Todas ellas normas y documentos guía, para enfocar los esfuerzos de las diferentes organizaciones, gobiernos, empresas, y particulares, en el cambio hacia un modelo más sostenible en la generación y consumo energético. Como vemos en el siguiente gráfico extraído del informe sobre el sector eléctrico en España en el año 2017, las energías renovables aún tienen gran recorrido, y entre ellas, la biomasa aún tiene mucho que crecer.

Fuente: Estructura de la generación eléctrica peninsular. Extraído del Informe anual “El sistema eléctrico español 2017” de Red Eléctrica de España.

A pesar del esfuerzo que se está realizando por las diversas instituciones y empresas, comprobamos que en el año 2017 hubo una disminución de la aportación de las energías renovables en la generación de electricidad, lo que incluye a la biomasa térmica. Esta disminución coincidió en la primera mitad del año, meses de abril y mayo, debido a grandes descensos de la producción hidráulica. Llegando a triplicarse la generación eléctrica por no renovables durante el mes de mayo. A pesar de esta circunstancia temporal, cabe esperar que la biomasa térmica, al igual que otras renovables, y muy especialmente la solar fotovoltaica, experimenten un gran auge en los próximos años.

El futuro de la biomasa como fuente de energía térmica

Haciendo eco de las declaraciones que realizó la empresa “Ence-Energía y Celulosa” y del reciente estudio que han publicado, en el que se revela que en España tenemos una gran cantidad de biomasa térmica sobrante que desaprovechamos, y que nos ayudaría a instalar 10,2 GWt (Giga-Watios térmicos) para la generación eléctrica renovable, y calor para la industria. El aprovechamiento de esta biomasa haría posible, que malas prácticas como son la quema de rastrojos agrícolas y la falta de limpieza en los montes, que es la causa principal de los incendios forestales, disminuyeran o incluso desaparecieran en pocos años, y que además son muy perjudiciales para el medioambiente. Como dato destacable, podemos decir que la biomasa puede contribuir al menos con 8.000 megavatios (MW) de potencia renovable en nuestro país. A pesar de todo ello, en España, la tendencia al uso de biomasa se ha estancado en los últimos años quizás motivada por la desconfianza a realizar inversiones en sectores que de una u otra forma estaban penalizadas por la legislación o desincentivadas en la práctica por las instituciones políticas. Pero que no son motivo para seguir creyendo en su futuro, y estar convencidos que va a ser una fuente de energía muy importante en pocos años.

Fuente: Agencia Internacional para la Energía Renovable.

Según el cálculo aproximado para determinar la biomasa excedentaria, realizado por la empresa Ence y, cumpliendo los criterios del decálogo que ellos mismos se auto-impusieron para la sostenibilidad de la biomasa como combustible, que garantiza un uso respetuoso con el medio ambiente de este recurso energético, así como con otros usos prioritarios de la biomasa. En este sentido, el Estudio realizado contempla las siguientes limitaciones para asegurar la gestión sostenible y responsable de la biomasa térmica:

  • No se considera como combustible madera de más de 10 cm de diámetro.
  • Dejar biomasa suficiente para asegurar que el suelo no pierda nutrientes, y se evite el arrastre del sustrato por las lluvias.
  • Limitar la distancia de recogida de la biomasa para minimizar la huella de carbono.
  • Se respeta en todo momento la prioridad de la utilización de la biomasa para la alimentación del ganado.

Además, según los cálculos de la misma empresa, las perspectivas de generación son muy buenas para diversos territorios peninsulares, como son las comunidades de Castilla y León, Extremadura, Castilla la mancha, Aragón, Comunidad Valenciana y Andalucía. Con potencias que oscilan entre los 0,7 GWt de Valencia y los 2,7 GWt de Andalucía. Es por ello que podemos considerar que la evolución que puede experimentar en los próximos años debe ser muy buena, con la creación de nuevas empresas o el reenfoque de las ya existentes para el aprovechamiento de este recurso, y con la instalación por parte de los particulares de calefacciones basadas en estas energías.

Fuente: Informe de Biomasa agroforestal excedentaria en España, de ENECE.

¿Por qué se celebra el día Mundial del ahorro de energía?

22-10-2018
Hogarsense
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Con la idea de que nuestra sociedad tome conciencia sobre el ahorro de energía e incentivar un cambio de hábitos de consumo que permitan una mayor eficiencia en el uso de energía para el cuidado del medio ambiente, cada 21 de Octubre se celebra el día Mundial del Ahorro de Energía. Como sabemos, el consumo de energía implica el uso de recursos naturales. Recursos derivados sobre todo, de combustibles fósiles, como el carbón o el petróleo, que son limitados en nuestro planeta y, que además, su extracción supone un elevado costo no sólo económico, sino también, ambiental. A lo que tenemos que añadir el propio consumo energético que se lleva a cabo en la vida cotidiana. Un hecho que nos que obliga a hacer un uso racional de la energía y concienciar a la población, no sólo de los beneficios que aporta, sino también de sus límites.

¿Cuál es el objetivo?

El cuidado de nuestro planeta se está convirtiendo en todo un desafío, donde el principal objetivo es reducir los gases contaminantes. Según el WEF (Foro Económico Mundial), “el esfuerzo que se está llevando a cabo por lograr una forma de producir energía sostenible y segura, vale la pena”. Un esfuerzo, que ha llevado a un compromiso en materia de cambio climático que la unión Europa alcanzó en 2011. En el que el objetivo principal es la reducción de las emisiones de gases de efectos invernadero entre un 80% y 95% entre 2050 – 2100. Un proceso de descarbonización energética que ha llevado a las energías renovables a ocupar un lugar protagonista de la energía mundial. Una transición que debe ser sólida y flexible, donde es necesario contar con todas las tecnologías y energías disponibles. Para así tener una mayor seguridad y eficiencia económica.

¿Qué acciones se están llevando a cabo?

El 2020 va a suponer para España y toda Europa un cambio en relación a la eficiencia energética. Es el comienzo para alcanzar consumo energético casi nulo. Una nueva situación que afecta, en mayor medida, a los edificios con la nueva directiva de eficiencia energética establecida por la Unión Europa (EPBD). Una normativa con la que se espera un ahorro de energía de entre el 60% y el 80% en los nuevos edificios. Y donde el sector de la calefacción juega un papel importante, para poder alcanzar dichos objetivos climáticos y de descarbonización establecidos a nivel europeo a partir del 2050.

*Fuente de la imagen: “BP Stasticial Review of World Energy 2017

Además, los mercados energéticos se están transformando para ser más sostenibles. El crecimiento de la energía solar, está siendo imparable. Según el informe publicado por la ONU Medio Ambiente “Tendencias globales en la inversión ene energías renovables 2018”: “La energía solar generó, a nivel mundial, más electricidad que las energías transformadas a través de combustibles fósiles (gas, gasoil).” Añadiendo unos 98GW más que cualquier otra fuente de energía. Se está llevando a un cambio de orientación a la hora de generar energía, determinado por la disminución del consumo de carbón, el incremento de la extracción de gas y de la utilización de energía renovables. Un cambio de postura, no sólo a nivel industrial, sino también en el consumo de los hogares, con la utilización de sistemas de calefacción más eficientes, así como con la inserción de dispositivos como la bomba de calor o sistemas solares de calefacción (ya sea termosifón o placas solares fotovoltaicas) que son más amigables con el medio ambiente.

*Fuente de la imagen: “BP Stasticial Review of World Energy 2017

¿Qué beneficios tiene ahorrar en energía?

Mejora de la economía Reducción de los gastos de energía en los hogares y empresas.
Menor dependencia energética Disminuye la dependencia energética del exterior, que en algunos países

supera al 80%.
Menos problemas de salud Reduce el daño ambiental y la contaminación que afecta a la salud de todos.
Mejora el abastecimiento Aumenta la seguridad del abastecimiento de energía.
Sostenibilidad Disminuye el consumo de recursos naturales.
Medio ambiente Reduce el deterioro al medio ambiente asociado a la explotación de recursos.
Menos emisiones de CO2 Reduce el impacto de los gases de efecto invernadero.

8 recomendaciones para ahorrar en energía 

  1. Intentar utilizar transporte público, o ir a pie en la media de lo posible.
  2. No encender los aparatos eléctricos si no los necesitas en ese momento.
  3. Evitar los “consumos fantasma”, para ello es recomendable instalar regletas con interruptores que nos permitan desconectar de la red los electrodomésticos. Especialmente la tele, el ordenador, equipos de música, etc. continuarán consumiendo energía.
  4. Usar bombillas de bajo consumo, aunque son más caras duran mucho más y consumen mucha menos energía
  5. Apagar las luces que no necesites y aprovecha mejor la luz natural, la iluminación representa 20% del consumo de energía en el hogar.
  6. Elegir siempre electrodomésticos de bajo consumo y adecuados a tus necesidades.
  7. Si encendemos el aire acondicionado, cierra las ventanas para que no se desperdicie el clima generado.
  8. Cerrar la llave del gas por la noche y cuando salgas de vacaciones.

El futuro de la biomasa como fuente de energía

24-09-2018
Hogarsense
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Con el compromiso en materia de cambio climático que la unión Europa alcanzó en 2011, y con la Ley de Cambio Climático y Transición Energética (LCCTE), y con el nuevo anteproyecto de 2019 en el que el objetivo principal es la reducción de las emisiones de gases de efectos invernadero entre un 80% y 95% entre 2050 – 2100, ha comenzado un proceso de descarbonización energética que ha llevado a las energías renovables, como la biomasa, a ocupar un lugar protagonista de la energía mundial. Una transición que debe ser sólida y flexible, donde es necesario contar con todas las tecnologías y energías disponibles. Ya que se puede poner en riesgo la eficiencia económica y la seguridad de los suministros a nivel mundial.

¿Pero qué papel ocupa la biomasa? La biomasa es la primera fuente de energía que utilizó el ser humano. La madera, residuos agrícolas y el estiércol fueron las primeras y principales fuentes de energía y materia útil hasta que llegó la industrialización y el boom del carbón y el petróleo. Además, ha seguido siendo la fuente de energía principal en países poco industrializados. Suponiendo un tercio del consumo energético en África, Asia y Latinoamérica y aportando energía a una media de 2 000 000 millones de personas.

En lo que respecta a países donde la industrialización ha sido el motor de la economía, la biomasa está adquiriendo mucha fuerza. Este tipo de energía renovable supone ya el 9,2% del total de la energía primaria mundial y un 70, 2% de la energía renovable. En Europa, países como Francia, Suecia y Finlandia se encuentran a la cabeza de su desarrollo. Para hacernos una idea, la cantidad de energías renovables producidas en Europa aumentó alrededor de un 67% entre 2006 y 2016. Además, las energías renovables más usadas en Europa fueron la madera y otros biocombustibles, así como residuos renovables, representando casi el 50% de la producción de energías limpias.  Y es que la biomasa es un tipo de energía que cuenta con muchas ventajas:

  1. Fuente de energía renovable: supone la alternativa más ecológica y económica, debido a que podemos encontrarla en grandes cantidades en la naturaleza.
  2. No contamina y respeta el medio ambiente: su combustión no emite gases tóxicos. Las plantas expulsan el mismo CO2 que habían absorbido previamente, por lo que no aumentan los niveles de las emisiones. Por otra parte, puesto que estos recursos naturales son realmente residuos, estamos dándole un uso a los excedentes generados.
  3. Contribuye a limpiar los bosques: al tratarse de residuos de la naturaleza, la utilización de la energía por biomasa contribuye con la limpieza forestal. Se evitan así los incendios, la erosión y la degradación del suelo. Además, el transporte de este material no supone altos costes.
  4. Económica: la energía por biomasa cuesta entre tres y cuatro veces menos que los combustibles fósiles.

La energía biomasa en España

En lo que respecta a España, la biomasa se está convirtiendo en uno de los recursos renovables con mayor potencial y futuro. Actualmente, el país ocupa el sexto lugar de Europa con 22 centrales termoeléctricas de biomasa y ha cerrado el año con alrededor con un 23% más de instalaciones de calefacción por biomasa, con un crecimiento aproximado de 46 000. Este crecimiento ha sido exponencial desde 2009, según indica el observatorio de biomasa. En lo que respecta al número de nuevas instalaciones en España, Andalucía es la comunidad donde se ha dado el mayor número de instalaciones en 2017 con 11 800, seguida de Castilla y León (6 649), Cataluña (4 222) y Galicia (2 959).

El uso de la biomasa como energía para calefacción

La eficiencia de la energía por biomasa para calefacción es muy alta, además de ser económica y segura. En cuanto al ahorro energético, este puede ascender hasta un 75% con respecto a la calefacción tradicional. La calefacción por biomasa es aquella que utiliza como combustible materia orgánica o combustibles de segunda generación. El funcionamiento de esta es muy parecido al de una caldera tradicional. Además, si queremos mejorar el funcionamiento de la calefacción por biomasa, habrá que instalar un acumulador. Gracias a este, el calor se almacenará como sucede en los sistemas que emplean la energía solar. En lo que respecta a las estufas por biomasa requieren un contenedor que permita acumular combustible cerca de la caldera. Como vemos se trata de un tipo de instalación respetuosa con el medio ambiente que no sólo produce energía a través de diferentes elementos orgánicos: pellet, residuos forestales o cáscaras de frutos entre otros, sino que poco a poco está ganando protagonismo dentro del sector de la energía.

Energía solar para calefacción activa y pasiva

07-09-2018
Hogarsense
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La idea de usar el sol como una fuente de energía es muy antigua, remontándonos al siglo VII a.C. cuando se utilizaban lupas para poder generar fuego. Pero no ha sido hasta los años 70 cuando la energía solar comenzó a ganar protagonismo tras la crisis del petróleo (1973-1979). Una crisis que llevó a un replanteamiento mundial en el ámbito energético. La energía solar surge, en ese momento, como una seria alternativa de consumo responsable con el medio ambiente, donde tuvo como punto de inflexión el protocolo de Kyoto de 1997. Una convención en el Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático que llevó a un acuerdo internacional con el firme objetivo de reducir las emisiones de gases mundial. Un cambio que devolvía a la energía solar al foco del ámbito energético.

Y es que el desarrollo de la tecnología solar se inicio en la década de 1860, pero a comienzos del siglo XX, con la llegada del carbón y el petróleo como fuentes de combustible no renovables, de fácil acceso y baratas, llevo a la pérdida de protagonismo de la energía solar. Una tendencia que ha cambiado en los últimos años  llevando a la energía solar, y en concreto a la fotovoltaica, a ser la energía que más ha crecido en el último año (32%) , acumulando el 47% de toda la nueva capacidad de generación energética dentro de las energías renovables.

Energía solar por calefacción activa y pasiva

La energía solar es un tipo de energía limpia y renovable que se obtiene de la radiación solar. Aprovechando dicha radiación para generar tres tipos de energía solar: fotovoltaica, térmica y pasiva.

En este sentido si nos enfocamos en la calefacción de las viviendas, podemos hablar de la calefacción activa (fotovoltaica y térmica) y pasiva. Una forma de suministrar calor de manera sostenible y ecológica.

 

 

Calefacción pasiva

Para poder hablar de calefacción pasiva tenemos que empezar por explicar que es la energía solar pasiva. Este tipo de energía es una técnica de aprovechamiento de la energía solar que mediante un conjunto de técnicas de construcción puede trasformar el calor y utilizarlo sin necesidad de otros dispositivos, como calentadores de gas o calderas. Consiguiendo que el consumo sea menor de 15W/m2, y permitiendo que el confort en los hogares sea superior al de una vivienda habitual.

Pero no solo eso, sino que una casa pasiva permite optimizar todo el calor posible. ¿Pero cómo?, pues obteniendo el calor que se produce a través de la luz y la radiación solar que entra por las ventanas; del calor que generan los electrodomésticos cuando funcionan; o incluso con el propio calor corporal de los habitantes que estén en la vivienda. Todo esto hace posible que no sólo no sea necesaria la climatización asistida (ya sea calefacción o aire acondicionado), sino que el consumo energético disminuya. Una técnica capaz de consumir sólo un 10% de la energía de un inmueble medio.

 

Calefacción activa

En el caso de la calefacción activa, al igual que la pasiva, se obtiene de la radiación solar, una energía sostenible y completamente renovable que puede ayudar a mejorar nuestro consumo y eficiencia. Para entenderlo un poco mejor, ¿sabías que el planeta tierra recibe alrededor de 1.336 vatios de radiación solar por metro cuadrado?. La calefacción solar activa, se diferencia de la pasiva principalmente, en que la energía se transforma en calor en las viviendas mediante placas solares o recolectores. Una placa solar permite una reducción de la contaminación en unas 100 toneladas de CO2 durante el tiempo que se utilice, ayudando a mejorar calidad del medio ambiente y a bajar las emisiones de CO2.

Según el informe publicado por la ONU Medio Ambiente «Tendencias globales en la inversión en energías renovables 2018«, la energía solar generó, a nivel mundial, más electricidad que las energías transformadas a través de combustibles fósiles (gas, gasoil). Añadiendo unos 98 GW más que cualquier otra fuente de energía. El futuro está en la energía renovables, donde la solar tiene un papel protagonista.

 

Calefacción solar pasiva vs activa

Como ya mencionamos anteriormente, al contrario que los sistemas solares activos, los pasivos funcionan sin ningún tipo de dependencia de dispositivos externos. ¿Cómo se consigue? A decir verdad existen diferentes técnicas o dispositivos que se pueden aplicar para poder optar a energía solar pasiva en nuestra casa. Como por ejemplo, utilizar grandes ventanas para recoger la luz y el calor solar; utilizar material absorbente con masa térmica en suelo y techo; o incluso, en un tanque de agua para transferir el calor obtenido al interior de la vivienda. Además de contar con cortinas o persianas aislantes para controlar y evitar que la casa se sobrecaliente; emplear acristalamiento o muros colectores orientados al sur para poder captar mayor energía solar; o incluso mediante iluminación natural usando paneles reflectantes que transfieren la luz al interior de la vivienda. Como podemos ver, el objetivo de la calefacción pasiva no es otro que aprovechar el aporte directo de la radiación solar sin ningún tipo de elemento o dispositivo mecánico, como sería en el caso de los sistemas de calefacción solar activa.

Cuando hablamos de la calefacción activa, nos referimos a un sistema que obtiene también energía de manera natural pero se basa principalmente en capturar, convertir y distribuir dicha energía generada con el calor solar. Llevando a cabo este proceso a través de colectores o placas solares y transformando el calor en energía térmica y/o fotovoltaica. Con el objetivo de producir energía eléctrica o mecánica para el abastecimiento en casa de dispositivos de refrigeración, ventilación o simplemente almacenarla para su uso en el futuro. Este tipo de calefacción cuenta con innumerables ventajas, como ser una fuente inagotable de energía, tener un bajo coste en el consumo, y ser fácil de montar y de reutilizar.

 

Similitudes de la calefacción solar pasiva y activa 

  1. Energía respetuosa con el medio ambiente: ninguna de las dos necesita ningún proceso de combustión. Por lo que no contamina y ayuda a proteger la capa de ozono, el efecto invernadero y evitar fenómenos producidos por la contaminación.
  2. Consumo responsable: la calefacción pasiva y activa permite controlar de manera responsable el consumo. Ya que nosotros decidimos cuanta energía queremos producir. Para ello es importante saber la cantidad de energía que gastamos en nuestro hogar mensualmente.
  3. Energía 100% renovable: al beneficiarse de la radiación solar siempre puede producir calor. Ahora sí, dependiendo de la época del año y el clima la producción de energía variará.

La preocupación por el calentamiento global, junto con la continua subida de los precios de los combustibles fósiles, la propia inseguridad del petróleo y el ambicioso plan 2020 de Eficiencia energética de la Unión Europea, convierten a la energía solar en particular y al resto de energías renovables en activos muy importantes para el futuro energético mundial.