Biomasa

Biomasa ulertzeko bi era daude; alde batetik ekologian eskualde edo ekosistema zehatz batean bizi diren izaki bizidunen materia edo masa total gisa ulertzen da. Izaki bizidunak esaten denean, hilda dauden aleen masa ere kontuan hartu behar da: hildako zuhaitz baten enborra ere biomasaren parte da. Biomasaren baitan mikroorganismoak, landareak zein animaliak sartzen dira. Baina bestalde, energia-iturri gisa erabil daitekeen materia organikoa ere izan daiteke. Industria urriko herrialdeetan egurra da energia iturri nagusienetarikoa eta beraz, hortik dator ere energiarako erabiltzen den materiari izen bera jartzea.

Biomasaren neurri-unitate gisa area-unitateko dagoen masa edo ekosistema bateko masa osoa erabil daiteke. Beraz, tonak kilometroko karratuko edo gramoak metro karratuko erabil daitezke, baina baita ekosistema batean, laku batean esaterako, dagoen masa osoa ere. Biomasa modu askotara neur daiteke, zer neurtu nahi den kontuan hartuta. Masa freskoa erabil daiteke, ura barne, esaterako lursail batek ekoizten duen patata kiloak jakiteko. Beste testuinguru batzuetan masa organiko lehor gisa neurtzen da. Aplikazio zientifiko zehatzetan, bestalde, organikoki lotutako karbonoaren masa gisa neurtzen da, (karbonoaren errekuntzan energia lortzen baita).

Ekologian biomasa hitza terminoa

Ekologian biomasa lehen esan bezala, eskualde edo ekosistema batean dagoen izaki bizidunen materiala edo masa total osoa izan daiteke. Materia hau hilik zein bizirik egon daiteke. Izan ere, bizirik dagoen materiak, hilda dagoen materiaren deskonposaketa eta berrerabilpena egin dezake. Hau da elikadura kate gisa jardun dezake ekosistema bateko bizidun guztiek.

Nahiz eta munduan biomasa kantitate handia egon, maila trofiko batetik bestera energia asko galtzen da. Hots, landareen masa totala animalien baino askoz handiagoa da. Beraz, biomasa kopuru totalaz gain, biomasa netoa edo garbia ere aipatu beharrekoa da. Hots, organismoak eskuragarri duten elikadura (materia organikoa) eta benetan mantenugai gisa erabiltzen duten arteko materiaren kenketa edo erlazioa.

Hemen erraz ikus daiteke nola lehenengo mailako organismoak, ekoizleak direnak, kantitate handiagoan aurki daitezkeen. Gero eta maila altuagoan egon urritasuna nabariagoa da. Honek esan nahi du biomasatik lortzen den energia gordina ez dela guztiz kontserbakorra eta horretako zatiren bat, bizitza aurrera eramateko prozesuetan galtzen dela.

Honen adibide argia sare trofikoan edo bazka sarean egon daiteke. Izan ere, erraz ikusten da nola lehenengo maila trofikoko organismo kopurua handiena den eta gero eta sarean aurrerago joan gero eta ugaritasun txikiagoa dagoen. 2021eko urtarrilean argitu zenez, gizakiek sortutako objektuek Lurreko biomasa osoa baino gehiago pisatzen zuten.

Sailkapena

Energia iturri gisa biomasa era desberdinetan sailka daiteke: naturala, hondar-biomasa edota kultibo energetikoa.

• Biomasa naturala: naturan berez azaltzen dena da, gizakiaren parte-hartzerik gabe. Adibidez, zuhaitzetako hostoen erorketa.
• Hondar-biomasa nekazaritza ekintzetan sortzen diren hondakinengatik izan ohi da. Hala nola, kimaketa edo egurraren tratamendu prozesuak (papera egitea, zerratokiak...)
• Kultibo energetikoak bioerregaien ekoizpenera zuzenduta dauden toki edo prozesuei erreferentzia egiten dio.

Energia ekoizpena

Biomasa unitatea Alemanian

Azken urteetan biomasa hitza ordezko energia-iturritzat hartu izan da. Kasu honetan, erregai modura edo ekoizpen industrialerako erabil daitekeen material biologikoari deitzen zaio biomasa. Izan ere, landareek eguzkiaren erradiaziotik fotosintesia eginez energía kimikoa sor dezakete. Energia kimiko horren zati bat materia organikoan bertan metatu egiten da, izan ere energiaren kontserbazio legea dela eta, energia ez da sortzen ezta deuseztatzen ere. Biomasari esker, hor geratu den energia errekupera daiteke errekuntza prozesuen bidez edota erregai gisa bihurtuz.

Materiaz hitz egiterakoan, materia biziduna eta materia organikoa kontuan hartzen da baina ez dute esanahi bera. Alde batetik materia biziduna bizirik dauden izaki bizidunei erreferentzia egiten dio. Bestetik materia organikoa, karbonoaren zientzian oinarritzen den materia da (CH2O)n delarik bere oinarrizko egitura. Energetikoki erabilgarriagoa da materia organikoa materia biziduna baino.

Bestalde, biomasatik energia lortu nahi bada, ez da %100eko etekina lortuko, erretzerakoan, energia zati bat galtzen baita askatzen diren gasak direla medio.

Gainera biomasa zuzenean erabili daiteke ongarri moduan.

Hainbat energia ekoizpen prozesu dago: normalean, konbertsio termikoak izan ohi dira.

• Gasifikazioa: Biomasaren konbertsioa erregai gaseosoetan elektrizitatearen eta beroaren lorpenerako more sorgailu gaseosoen bidez.
• Konbertsio kimikoa: hainbat prozesu kimiko erabiltzen dira erabilgarriagoa den eta gordetzeko errazagoa den erregaiak lortzeko. Gehienak ikatzaren tratamenduaren antzeko prozesuak erabiltzen dute hala nola, Fischer-Tropsch sintesia
• Errekuntza: Biomasaren errekuntzak beroa eta elektrizitatea sortzen du lurrun turbina sorgailuak erabiliz.
• Pirolisia: biomasaren deskonposaketa termala da, oxigeno eta aire gabe tenpera handietako egoeretan jarriz.
• Kogenerazioa: biomasaren errekuntza da ikatzaren ordezko partzial moduan erabiliz.
• Konbertsio elektrokimikoa: elektrokimikoki katalisi bidezko prozesuetan materiaren oxidazioz zuzenean likidoa den erregaia lortuz
• Hartzidura alkoholikoa: almidoia azukrean eraldatuz eta azukrea alkohola hartzituz lortzen den erregai alkoholikoa da. Baldintza anaerobikoetan gertatzen den prozesua da non karbono dioxidoa askatzen den. Gero, destilazio prozesuen bidez alkohola lor daiteke ura ere lortzen baita. (Alkohola eta ura ondo nahasten diren bi substantzia dira baina bere lurruntze-puntuaren desberdintasuna dela eta, destilazio bidez bana daitezke).
• Gasifikazio-erregai sintesia: Metanolaren produkziorako erregaien fintze prozesua eta gasifikazioaren erabilera da.
• Transesterifikazioa: Olio organikoen eta alkoholaren nahasketan datza, etil edo metil ester bezalako ester lipidikoak sortzeko helburuarekin. Bukaerako erregaiari biodiesela deritzo.
• Digestio anaerobikoa: baliabide biologikoen bidez eta egoera anaerobikoetan metanoaren eraketa da.
• Mikroturbinak: Turbina txikiagoen bidezko elektrizitatearen sorrera biomasatik abiatuta.

Biomasa zentral energetikoa

Zentral hauetan, biomasa energia bihurtzeko beharrezkoak diren prozesuak aurrera eramaten dira prozesu biologikoen bitartez energia elktrikoa lortzeko. Biomasa zentraletan ekoizten den energia gehienetan energia garbi gisatzat hartzen da.

Prozesua honelakoa izango zatekeen:

Lehenengo, materia organikoa zentralera eraman eta beharrezkoa den tamaina izan arte mozten da. Hau da, zuhaitzen enborra hartzekotan, zuhaitza moztu egiten da ezpala neurriko zura izan arte.

Ondoren, materia hori maila desberdinetan banatzen da horren konposizioa eta tamainaren arabera. Materia hori erre egiten da eta errekuntzatik lortzen den beroa ura ur lurrun bihurtzeko erabiltzen da.

Ur lurrun hori turbina batetik bideratzen da eta sorgailu elektriko bati lotuta dagoenez, lurrunak turbina biraraziko du eta horrela energia elektrikoa sortuko du.

Azkenik lurruna berriz ur bihurtzen da kondentsadore bati esker eta beraz, ziklo itxi bat izango zen.

Prozesuaren nondik norakoak.

Ordezko energia gisa

Energia lortzean abantailak eta desabantailak ikus daitezke. Biomasaren konposizioak zerikusi zuzena izango du aterako den energia kopuruarekin, konposizioa aldakorra baita. Kasu honetan, hidrogeno kontzentrazioa, pHa eta hezetasuna adibidez.

Aurkitu denez, biomasa bioerregai gisa erabiltzeko desabantaila gehiago ditu abantaila baino baina biomasaren ingurune-onurak, ekonomikoak eta sozialak errentagarri bihurtzen du.

Abantailak

• Erregai batzuk (bioetanola) ez dute sulfurodun hondakinak edo nitrogenodun konposaturik sortzen, beraz, energia garbi gisa har daitezke.
• Erregai fosilak baino kantitate ugariagoan aurki daitezke naturan. Gainera, gainazalean bertan dagoenez ez litzateke beharrezkoa izango lurrean barrena zulorik egitea.

Desabantailak

• Energia lortzeko, zuhaitzak moztu ohi dira egurra izateko.
• Erretzean substantzia toxikoak sor daitezke eta hau gerta ez dadin, filtro berezi batzuk erabili behar dira edota 900ºko tenperatura pean prozesuak egitea.
• Elikatzeko erabiltzen diren lursailen ustiapena gertatzen da beraz zonalde batzuetan janari eskasia gerta daiteke.

Energia honen erabilerak

Biomasatik datorren energia hain da desberdina, gauza desberdinetarako erabili daitekeen.

Energia termikoaren ekoizpena

Erregaia erre bezain laster energiaren erabilera lortzen da. Hau da zuzenekoa da ezin da metatu. Bero iturri gisa erabiltzen da, adibidez zerbait berotzeko egurra erretzen denean. Honen arazorik nagusiena, errekuntzan sor daitezken gasen kutsadura izan ohi da.

Biogasaren sorrera

Xede nagusia erregaia lortzea da normalean, abeltzaintzan zein nekazaritzan metanoa erabiltzen da bero iturri gisa.

Bioerregaien ekoizpena

Ohiko erregaien hautabidea da. Erregai fosiletatik lortzen dugun energia biomasatik lortzen den energia garbiagorekin aldatzeko aukera ematen diguna.

Alde batetik, bioetanola dugu gasolinaren ordezkoa.

Bestetik biodiesela dieselaren ordezkoa izango zena, oraindik fase esperimentaletan egon arren.

Bibliografia

• Carpintero, Oscar (2006). «Biocombustibles y uso energético de la biomasa: un análisis crítico». El ecologista (49). ISSN 1575-2712.
• Castells, Xavier Elías; Cadavid, Carlos (2005). Clasificación de la biomasa, en Tratamiento y valorización energética de residuos. Ediciones Díaz de Santos. 118.or. ISBN 978-84-7978-694-6.
• Donald L. Klass. (1998) Biomas for Renewable Energy, fuels and chemicals. Academic Press. ISBN: 9780124109506

• Estevan, Antonio (2008). «Biocombustibles: la agricultura al servicio del automóvil». El ecologista (56). ISSN 1575-2712.
• Margalef, Ramón (1980). La biosfera, entre la termodinámica y el juego. Barcelona: Ediciones Omegas. ISBN 84-282-0585-X.
• Naredo, José Manuel; Antonio Valero (1999). Desarrollo económico y deterioro ecológico. Madrid, Fundación Argentaria y Visor Distrib.
• Odum, Eugene P. (1969). «The Strategy of Ecosystem Development». Science 164. pp. 262-270.
• Odum, Eugene P. (2004). «La estrategia de desarrollo de los ecosistemas». Boletín CF+S (26). ISSN 1578-097X.
• Advantages and disadvantages of composition and properties of biomass in comparison with coal; an overview. Institute of Mineralogy and Crystallography, Bulgarian Academy of Sciences. Science direct.

Ikus, gainera

• Bioerregai

Kanpo estekak

• Biomasa-energia artikulua, Zientzia.net gunean
• Ultzamako esperientziari buruzko erreportajea Argia astekarian.

• Datuak: Q18537
• Multimedia: Biomass / Q18537