LA BIOMASA COMO RECURSO ENERGÉTICO
Jesús Fernández. Catedrático de Producción Vegetal. GRUPO DE AGROENERGÉTICA
ETSIA Universidad Politécnica de Madrid
Jornada sobre Capacidades de Investigación Pública en la Comunidad de Madrid en Energías Renovables (24 de mayo de 2012)
Líneas estratégicas en Energías Renovables y capacidades de I+D en la Comunidad de Madrid
Biomasa 44,0 %
Eólica 25,2 %
Hidráulica 23,4 %
Solar y otras 7,4 %
BALANCE DE ENERGÍA PRIMARIA EN ESPAÑA EN 2010
132.123 k tep
FUENTE 2010 2020 Incremento PROPORCIÓN (%)
2010 2020
Hidráulica 2,72 2,82 0,10 21,5 13,6
Solar 0,78 3,31 2,53 6,2 15,9
Eólica 3,64 6,24 2,60 28,7 30,0
Geotermia 0,00 0,03 0,03 0,0 0,1
Biomasa 5,53 8,41 2,88 43,6 40,4
TOTAL 12,67 20,81 8,14 100,0 100,0
BIOMASA
Electricidad 0,36 1,05 0,69 6,5 12,6
Apli. Térmicas 3,73 4,65 0,92 67,5 55,3
Biocarburantes 1,44 2,71 1,27 26,0 32,2
TOTAL BIOMASA 5,53 8,41 2,88 100,0 100,0
RESUMEN DE LAS PREVISIONES DEL PER 20010 – 2020
Valores en Mtep
CAMPOS QUE ABARCA EL ÁREAL DE LA BIOMASA
FUENTES - BIOMASA NATURAL
- BIOMASA RESIDUAL
– AGRÍCOLA
– FORESTAL
– GANADERA
– INDUSTRIAL
– URBANA
- EXCEDENTES DE COSECHAS
- CULTIVOS ENERGÉTICOS
BIOCOMBUSTIBLES
- SÓLIDOS
- LIQUIDOS (BIOCARBURANTES)
- GASEOSOS
SECTORES DE USO
- CALEFACCIÓN DOMÉSTICA Y A.C.S.
- CALOR PARA USOS INDUSTRIALES
- ELECTRICIDAD
- TRANSPORTE
- INDUSTRIAS QUÍMICAS
PROCESOS
- MECÁNICOS
- TERMOQUÍMICOS
- BIOTECNOLÓGICOS
- EXTRACTIVOS
APLICACIONES
- COMBUSTIÓN
- MOTORES (de explosión y comb. int.)
- MATERIAS PRIMAS INDUSTRIA QUIMICA
1985
1973
JUNTA DE ENERGÍA NUCLEAR (JEN) • Aplicaciones de isótopos en:
• Estudios básicos sobre fotosíntesis • Estudios sobre y producción vegetal
• Inicio de experiencias producción de biomasa en el CEDER de Lubia (Soria) con cultivos energéticos (pataca)
• Creación de la División de Biomasa
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID Grupo de Agroenergética
• Desarrollo del concepto de AGROENERGÉTICA • Primer curso de Agroenergética 1980 • Coordinación del 1er Programa NACIONAL de I+D sobre Agroenergética (1982) • Proyecto AGRENHOL (1980-84) • Inicio de experiencias con cultivos energéticos ( Cardo, Pataca y Sorgo dulce).
-------------------- •Desarrollo de 56 proyectos de I + D obtenidos en Convocatorias Públicas ( 26 de ellos financiados por la UE) • Desarrollo de 36 proyectos de I + D financiados por empresas y Administraciones
CIEMAT Consolidación de la División de Biomasa Desarrollo de proyectos Nacionales y Europeos de I+D sobre aprovechamiento energético de la biomasa • Línea de biocombustibles sólidos • Línea de biocombustibles líquidos • Línea de Combustión • Línea de gasificación • Línea de cultivos energéticos
ÚLTIMOS PROYECTOS DESTACABLES EN BIOMASA • Proyecto de la CM sobre autosuficiencia energética basado en biomasa 2006-07 • Proyecto CARDENER –CM (Programa de Grupos I+D de la Comunidad de Madrid) 2010-14 • Nuevo Fotobiorreactor para producción de microalgas 2010-2012
ÚLTIMOS PROYECTO DESTACABLES EN BIOMASA • “ON Cultivos” (Cultivos energéticos) 2004-11
INICIO DE LA I + D SOBRE BIOMASA EN CENTROS DE LA COMUNIDAD DE MADRID
AUTOSOSTENIBILIDAD EN LA CLIMATIZACIÓN DE LAS INSTALACIONES DEL GRUPO DE AGROENERGÉTICA
El objetivo de este proyecto es demostrar la autosostenibilidad energética de una explotación agrícola, considerando la cadena completa de producción del combustible y aplicación de la energía resultante.
ACONDICIONAMIENTO Y DENSIFICACIÓN
Sistema de molienda y mezcladora
Peletización Productos
Briquetación
Pelets
Briquetas
A Fan-coils A Fan-coils
CALDERA CALDERA EQUIPO DE ABSORCION
EQUIPO DE ABSORCION
OPCIÓN A: CALEFACCIÓN EN INVIERNO OPCIÓN B: REFRIGERACIÓN EN VERANO
SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN: CALEFACCIÓN/REFRIGERACIÓN
PROYECTO DE GRUPOS DE I + D DE LA COMUNIDAD DE MADRID
CARDENER-CM APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA DEL CARDO Y VALORIZACIÓN DE
SUBPRODUCTOS.
Objetivo Principal: Evaluación de las posibilidades del cultivo del cardo Cynara cardunculus L. para usos energéticos en la Comunidad de Madrid (CM), contemplando aspectos tecnológicos avanzados de conversión energética y de biorrefinería.
CONSORCIO
• GA-UPM - Grupo de Agroenergética de la UPM (COORDINADOR)
• ISE - Grupo de Ingeniería de Sistemas Energéticos de la UC3M
• ICP - Grupo de Catálisis y Petroquímica del CSIC
• IQ - Grupo de Ingeniería Química de la UCM
• QTNOS - Grupo de Quitina/Quitosanos de la UCM
• Valerflu - Grupo de Valorización Energética en Lecho Fluidizado del CIEMAT
• BIOLAB - Laboratorio de Ensayos de Biocombustibles de la UC3M
Productos, co- y sub- productos del cultivo del cardo
CARDENER-CM APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA DEL CARDO Y VALORIZACIÓN DE
SUBPRODUCTOS.
PROYECTO DE GRUPOS DE I + D DE LA COMUNIDAD DE MADRID
LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN 1. Prospección de la superficie potencial de cultivo de cardo en la CM (UPM)
2. Producción de cultivo de cardo en condiciones de campo para la obtención de materias primas (biomasa y semillas) (UPM)
3. Combustion de la biomasa de cardo en lecho fluidizado (CIEMAT, BIOLAB-UC3M, ISE-UC3M, IQ-UCM)
4. Gasificación ce la biomasa de cardo con aire en lecho fluidizado (CIEMAT, BIOLAB-UC3M, ISE-UC3M, IQ-UCM)
5. Procesos innovadores en la producción de biodiesel del aceite de cardo y valorización de la glicerina (ICP-CSIC)
6. Biorrefinería y valorización de subproductos por transformación a furfural (ICP-CSIC)
7. Biorrefinería y valorización de subproductos mediante obtención de antioxidantes y fibra alimentaria (QTNOS-UCM)
CARDENER-CM APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA DEL CARDO Y VALORIZACIÓN DE
SUBPRODUCTOS.
NUEVO FOTOBIORREACTOR PARA EL CULTIVO DE MICROALGAS DESARROLLADO EN LA UPM:
VENTAJAS DEL NUEVO FOTOBIORREACTOR PBRL
1. Aplicable a gran escala (decenas o centenares de ha) a bajo coste.
2. Alta eficiencia en la iluminación de las microalgas inmovilizadas en
el panel
3. Fácil intercambio de gases (CO2 y O2 principalmente) entre el aire y
el medio de cultivo.
4. Refrigeración pasiva del medio por evaporación natural del agua
tanto mayor cuanto mayor sea la temperatura.
5. Cosecha de las algas concentradas ya sea del medio líquido, por
decantación o centrifugación, o del propio panel por raspado.
NUEVO FOTOBIORREACTOR PARA EL CULTIVO DE MICROALGAS DESARROLLADO EN LA UPM:
DATOS SOBRE LA PATENTE DEL NUEVO FOTOBIORREACTOR
Título: Fotobiorreactor laminar para la producción de microalgas
Tipo de protección: Patente con Examen Previo
Titular: Universidad Politécnica de Marid
Inventor: Prof. Jesús Fernández.
Fecha de presentación de la solicitud: 03.05.2010
Fecha de publicación: 20.05.2011
Número de publicación: ES 2 347 515 B2