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Una guía completa sobre la industria de la energía de biomasa

Un almacén de biomasa

El mundo se encuentra en medio de numerosos cambios ecológicos. Las emisiones de carbono son un factor importante que afecta el calentamiento global y el cambio climático. Los líderes y organizaciones mundiales están buscando formas de dejar atrás los combustibles fósiles e integrar la energía renovable en nuestras necesidades energéticas diarias. Esta guía le mostrará la industria de la energía de biomasa y el potencial de la energía verde, analizando las energías renovables y no renovables y prestando especial atención a una fuente de energía renovable prometedora: la biomasa.

¿Qué es la biomasa?

El término biomasa se refiere a materia orgánica no fosilizada y biodegradable que se origina a partir de vegetación, animales y microorganismos derivados de fuentes biológicas. El término abarca productos, subproductos, residuos y desperdicios de la silvicultura, la agricultura y otras industrias relacionadas. La energía se genera en materiales orgánicos a través del carbono orgánico y la energía química obtenida por los organismos ya sea directa o indirectamente a través de la fotosíntesis.

Una pila de bolitas
Una variedad de productos industriales se elaboran a partir de materia orgánica.

Recursos energéticos renovables versus no renovables

Los recursos energéticos no renovables son aquellos que no pueden ser reemplazados o son reemplazados muy lentamente por procesos naturales. La principal fuente de energía no renovable en el mundo hoy son los combustibles fósiles. petróleo crudo, gas natural y carbón. Estos combustibles están hechos de material orgánico que ha pasado por miles de años de procesos biológicos y geológicos. La energía nuclear también se incluye entre las energías no renovables debido al suministro limitado de uranio en el planeta.

Recursos renovables, también conocidas como energía limpia, son generado a partir de fuentes naturales que se puede reponer en un período relativamente corto. Ejemplos de energía renovable Las fuentes incluyen energía solar, energía eólica, geotérmica, energía hidroeléctrica y energía de biomasa. 

La energía renovable más popular 

De todos los diferentes tipos de energía renovable que existen, la biomasa es la más popular. El mundo tiene la misión de modernizar la energía de biomasa para el año 2050. El objetivo es que la biomasa proporcione la mitad de la demanda total de energía en el mundo. Actualmente proporciona alrededor de 10% de los suministros de energía del mundo y se utiliza principalmente como energía térmica para cocinar y calentar.

los materiales industriales
Muchas plantas de procesamiento utilizan una cinta transportadora industrial tradicional, pero para la biomasa se necesitarán equipos modernos.

Tecnologías de conversión en la industria energética de biomasa

La biomasa está presente en los ciclos naturales de nuestro planeta. La innovación y la tecnología lo hacen cada vez más sencillo, económico y práctico para extraer bioenergía de la materia prima de biomasa. Existen numerosos métodos para extraer bioenergía y vamos a verlos:

  • Combustión directa – La forma más común de bioenergía implica la combustión de materia prima de biomasa. Más comúnmente utilizado para producir calor.
  • Conversiones térmicas – Estos son procesos que utilizan calor para cambiar la estructura química de la biomasa en un combustible mejor y más utilizable. Las conversiones termoquímicas son torrefacción, pirólisis, y gasificación. La principal diferencia entre estas conversiones es el entorno (niveles de oxígeno y calor) al que está expuesta la biomasa. Las conversiones térmicas pueden producir combustible tangible, gaseoso y líquido.
  • Conversiones químicas -Los procesos que tienen como objetivo transformar la biomasa en otra forma. El objetivo es hacer que la biomasa sea más práctica y potente. La biomasa se puede convertir en muchos productos químicos básicos y normalmente se utiliza para producir combustibles líquidos.
  • Conversiones bioquímicas – Las conversiones bioquímicas utilizan procesos naturales para descomponer la biomasa y cambiar su forma. El proceso generalmente se lleva a cabo con el uso de microorganismos y crea combustibles líquidos y gaseosos. Las conversiones bioquímicas incluyen el compostaje, la digestión anaeróbica y la fermentación.

La biomasa se obtiene de una amplia variedad de materiales, y los cultivos energéticos específicos son los primeros 

Los cultivos energéticos dedicados son cultivos cultivado explícitamente para la producción de energía. Son cultivos no alimentarios que se cultivan en tierras marginales que no son aptas para cultivos destinados al consumo humano. Estos se adaptan a una amplia gama de condiciones de suelo y clima, lo que significa que pueden ocupar fácilmente tierras que no son ecológicamente aptas para prácticas agrícolas convencionales.

Los cultivos energéticos se pueden dividir en dos categorías generales: leñosos y herbáceos

Los cultivos leñosos son árboles de madera dura de rápido crecimiento que se cosechan entre 4 y 8 años después de la siembra. Se cultivan y cosechan a un ritmo relativamente más lento, por lo que a menudo se les denomina cultivos energéticos de rotación corta. Los cultivos leñosos de rotación corta incluyen álamo híbrido, arce plateado, híbrido, sauce, fresno verde, oriental, álamo, nogal negro, sicómoro y liquidámbar.

Los cultivos energéticos herbáceos son pastos que se cosechan anualmente. Por lo general, tardan entre dos y tres años en crecer hasta alcanzar una cantidad que pueda satisfacer nuestras necesidades energéticas. Estas plantas tienden a ser perennes (viven más de dos años) e incluyen:

  • miscanto,
  • pasto varilla, 
  • Bambú, 
  • Festuca alta, 
  • pasto de trigo, 
  • sorgo dulce, 
  • Kochia.

Los residuos de cultivos agrícolas se producen principalmente en granjas

Los cultivos energéticos no son la única forma en que la agricultura puede proporcionarnos biomasa. Todos los procesos agrícolas tienden a dejar desechos o residuos agrícolas. Estos son los subproductos del cultivo de cultivos para nuestro uso. En la mayoría de las granjas se producen grandes cantidades de residuos y, por lo general, no se utilizan lo suficiente. En la mayoría de las circunstancias, estos residuos se compostan, quemados o utilizados como alimento para el ganado. Sin embargo, tienen un gran potencial de generación de energía. 

Los residuos de cultivos son extremadamente útiles

Pueden transformarse en biocombustibles o incluso transformarse en calor o electricidad mediante procesos termoquímicos. Los residuos son diferentes de otros combustibles sólidos (briquetas de carbón, carbón vegetal, madera) debido a la disponibilidad estacional, mayores contenidos de materia volátil y menor densidad y tiempo de combustión. Ejemplos de residuos de cultivos incluyen desechos agrícolas como: 

  • tallos, 
  • Hojas, 
  • cáscaras, 
  • cáscaras, 
  • Pulpa, 
  • Rastrojo, 
  • conchas, 
  • Paja, 
  • Bagazo.

Las materias primas de biomasa forestal tienen un enorme potencial en el mundo de las energías renovables

Estas materias primas se pueden dividir en residuos forestales y biomasa de árboles enteros elegida exclusivamente para fines de biomasa. Los residuos forestales son un subproducto de operaciones como el raleo de plantaciones, la limpieza de caminos para la tala, la extracción de tallos para madera y pulpa, e incluso el desgaste natural. 

Las operaciones de cosecha normalmente eliminar alrededor de 25-50% del volumen, dejando los residuos disponibles para energía de biomasa. Estos residuos pueden tomar la forma de copas de árboles, ramas, árboles desechados y componentes de árboles que de otro modo serían inutilizables.

Las materias primas de biomasa forestal no tienen por qué ser destructivas

También podemos aprovechar el exceso de biomasa en vastos bosques. La recolección excesiva de biomasa leñosa puede ayudar con el manejo forestal al Reducir el riesgo de plagas o incendios. y ayudar en la productividad, vitalidad, restauración y resiliencia de los bosques. Tiene un gran potencial para recolectar madera como combustible sin impactar negativamente el sistema ecológico.

Una estación de Cablevey
Evitar el posible impacto negativo sobre el medio ambiente.

Los residuos de madera tienen un importante potencial energético

Procesar madera para nuestros medios genera subproductos y flujos de residuos que tienen un importante potencial energético. Industrias como el aserradero, muebles, paneles de madera, enchapados, madera contrachapada y otras pueden generar residuos como aserrín, recortes, recortes y virutas. 

La cantidad de residuos generados varía de una industria a otra, dependiendo de la materia prima utilizada y el producto terminado. Por lo general, estos se deben a actividades como cortar, recortar, alisar, dimensionar y cantear. Debido a que estos residuos se recolectan durante el procesamiento, son una fuente de biomasa conveniente y relativamente económica. Estos residuos pueden convertirse en biocombustibles y bioproductos (pellets de madera, astillas de madera).

Los pellets de madera requieren un manejo suave

Los pellets de madera son materiales extruidos que requieren un manejo cuidadoso después de enfriarse y se encuentran en camino a la estación de embalaje. Las empresas que necesitan mover estos gránulos para su posterior procesamiento a menudo utilizan equipos de manipulación de materiales a granel de Cablevey Conveyors, ya que estos sistemas proporcionan transporte suave, eliminando roturas y multas en el proceso.

Un sistema de transporte de arrastre tubular
Los pellets de madera necesitan un transporte cuidadoso

Las algas son los productores multifacéticos de bioenergía de la naturaleza

Las materias primas de algas incluyen una grupo diverso de organismos que se puede aprovechar para obtener bioenergía. Las fuentes de algas incluyen microalgas, macroalgas (algas), y cianobacterias. Muchas de estas algas utilizan la luz solar y los nutrientes para crear biomasa, que se compone de componentes clave como lípidos, proteínas y carbohidratos convertidos en numerosos biocombustibles y bioproductos.

Los residuos sólidos municipales pasan de basura diaria a tesoro de bioenergía

Residuos sólidos urbanos, o RSU para abreviar, Abarca basura residencial y comercial. que proviene de las actividades cotidianas. La biomasa en los RSU incluye materiales biodegradables que normalmente constituyen alrededor de 80% de todos los RSU recolectados. Extraer el potencial bioenergético de los RSU nos ofrece la oportunidad de reducir los residuos comerciales y residenciales al desviar grandes cantidades de ellos de los vertederos a plantas de energía de biomasa.

Un técnico revisando los transportadores.
Podemos reducir los residuos residenciales y comerciales generando bioenergía a partir de ellos.

Los fundamentos y complejidades de la producción de energía

Mucha gente oye hablar de la biomasa y de su potencial energético pero desconoce los complejos sistemas y arduo trabajo de generar energía de biomasa. Lo primero que hay que entender es que el campo de la biomasa es bastante diverso. La biomasa se puede llevar a una biorrefinería, a una planta de energía de biomasa o tal vez a una instalación de procesamiento de biomasa que descomponga los materiales y los distribuya. 

Hay abundantes recursos y Muchas técnicas para crear bioenergía.. La mayoría de estas técnicas manejan biomasa sólida que se somete a diversos pretratamientos, tratamientos y procesos para obtener un producto terminado que utilizamos como energía.

Explore qué equipos se necesitan en el procesamiento y la producción de energía de biomasa

El procesamiento y producción típicos de biomasa. comienza con maquinaria pesada y una fuerza laboral bien capacitada. La gente se encarga de recolectar materia prima y utiliza maquinaria pesada para preparar y transportar la biomasa a su destino. Gran parte de la maquinaria suele estar optimizada para manejar la forma específica de biomasa que se cosecha o recolecta. 

Inevitablemente requiere capital considerable e inversiones iniciales. Por ejemplo, probablemente necesitarás una cinta transportadora para el almacén, lo que significa que no sólo tendrás que Elija los mejores sistemas de transporte automatizados. pero también asegúrese de tener suficiente espacio para ello. 

Proceso de descarga y almacenamiento

Una vez que la biomasa llega a la planta o refinería, necesita ser descargado y almacenado. El almacenamiento es un desafío importante para la mayoría de los procesos. Las plantas y biorrefinerías pueden procesar toneladas de biomasa y necesitan contar con el espacio adecuado para almacenarla. Cuando la biomasa está lista para ser utilizada, se lleva al equipo de procesamiento para comenzar su viaje bioenergético. 

El equipo de procesamiento reduce el tamaño de las partículas a preparar la biomasa para la incineración en plantas o biorrefinerías de tratamiento. Una vez realizado el tratamiento, el producto final (biogás, biocombustible, bioenergía) se distribuye o utiliza.

Productos almacenados en bolsas.
No olvides que esta masa hay que descargarla y luego almacenarla.

La importancia de transportar biomasa de forma segura durante el proceso de producción

Aunque una cinta transportadora de alimentos pueda parecer algo más fácil de explicar, ¡no te desanimes! El desglose simplificado de lo que sucede detrás de escena nos muestra una visión general del proceso de producción de bioenergía. Lo que no vemos en esta descripción es lo que mantiene todo unido: los transportadores. Son la pieza crucial del rompecabezas que hace que todo funcione como un reloj.

Uno de los mayores desafíos en el proceso de producción de biomasa es elegir el transportador adecuado. La mayoría de las instalaciones buscan transportadores eficientes, confiables, de alta velocidad y de gran volumen que puede transportar de forma rápida y eficaz productos a granel que a menudo no pueden permanecer al aire libre durante períodos prolongados.

La eficiencia de los transportadores de discos y cables tubulares

Transportadores de discos y cables tubulares son considerados por muchos como un solución óptima para el transporte de energía renovable y material de biomasa porque proporcionan un manejo limpio y seguro de los materiales. Los transportadores tubulares transportan materiales dentro de un ambiente sellado para minimizar la separación y el desperdicio. 

Ayuda a garantizar que no sólo obtenga un servicio rápido y consistente que pueda manejar una variedad de tamaños, pesos y combinaciones de materiales (en escamas, polvo, húmedos), sino que también no experimente ninguna pérdida en la línea de procesamiento y producción.

Un sistema transportador tubular cerrado
Tener el mejor sistema de cinta transportadora personalizado garantizará que no haya pérdidas.

Beneficios y desventajas de la energía de biomasa

La biomasa es la forma más antigua de energía utilizada por las personas, pero también es el foco principal de los países y organizaciones que buscan alejarse de los combustibles fósiles. El cambio climático y las políticas energéticas están fomentando la energía de biomasa y, por tanto, están dando lugar a un aumento constante de su producción y uso. Mientras el mundo abraza y mira hacia el Integración y uso de la energía de la biomasa., es importante considerar todos sus beneficios y desventajas.

Beneficios de la Energía de Biomasa

Disponibilidad

Uno de los mejores beneficios de la energía de biomasa es que está ampliamente disponible. A diferencia de los combustibles fósiles que se limitan a un lugar determinado, los combustibles de biomasa se puede cultivar y cosechar en casi cualquier lugar. Fuentes como la silvicultura, la agricultura, la pesca, la acuicultura, las algas y los desechos pueden ser fuentes de biomasa. También suele ser un subproducto de procesos que ya utilizamos (agricultura, gestión forestal, desperdicio de alimentos).

Reduce las emisiones de gases de efecto invernadero

El beneficio ambiental de la biomasa es un factor esencial al considerar problemas como el cambio climático y el calentamiento global. Los niveles de emisión de gases de efecto invernadero de la biomasa son mucho menor que el de los combustibles fósiles. La principal diferencia entre las emisiones de combustibles fósiles y de biomasa está en la liberación de dióxido de carbono (CO2).

Los combustibles fósiles no renovables, como el petróleo crudo y el carbón, no sólo contribuyen al cambio climático, sino que también pueden serlo. perjudicial para nuestra salud. Su uso puede provocar problemas de salud, contaminación y liberación de toxinas en las comunidades. Una fuente de energía más limpia como la biomasa nos permite tener un sustituto energético más ecológico.

Reduce la dependencia de combustibles fósiles

La biomasa puede ayudar a reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Como se mencionó anteriormente, se puede producir a partir de una variedad de fuentes renovables, lo que lo convierte en un excelente y alternativa sostenible a los combustibles fósiles.

Energía rentable

Los combustibles fósiles son conocidos por ser difíciles de extraer y también requieren una enorme cantidad de capital para extraerlos. Los inversores necesitarán perforadoras petroleras, gasoductos, sistemas de recogida de combustible, etc. La tecnología de biomasa es mucho más barata. Si bien existe un requisito de capital relativamente alto para cierta energía de biomasa, no está ni cerca de los costos que alcanzan los combustibles fósiles.

Ingresos adicionales para fabricantes

En lugar de tirar los residuos orgánicos, se pueden convertir fácilmente en bioenergía. Dado que la energía de la biomasa es a menudo un subproducto de numerosos procesos, puede servir como una fuente de ingresos adicional. Una empresa no sólo puede ayudar a crear un combustible más sostenible, sino que también convertirá sus residuos en ganancias.

Menos contaminación del suelo

Desviar los residuos a plantas de energía de biomasa en lugar de tirarlos a los vertederos puede ayudar Reducir el número y tamaño de los vertederos.. Tener menos vertederos y más pequeños ayudará a controlar las emisiones de gases de efecto invernadero y reducir la contaminación del aire, la tierra y el agua.

Desventajas de la energía de biomasa

Si bien existen numerosas ventajas en el uso energía de biomasa, también tiene ciertos inconvenientes. La primera es que es No es tan eficiente como los combustibles fósiles. ya que suelen ser la fuente de energía a la que recurrir por su capacidad para generar enormes cantidades de energía. 

Si bien la biomasa es una fuente de energía que puede minimizar el daño ambiental, puede resultar en deforestación si no se practica bien. Una planificación adecuada de la recolección de cultivos y la silvicultura puede ayudar a preservar nuestros recursos naturales y al mismo tiempo satisfacer nuestras necesidades energéticas.

Una parte de la producción de biomasa.
Lamentablemente, esta opción sigue siendo menos eficiente que los combustibles fósiles.

Los transportadores Cablevey ofrecen precisión y rendimiento en la floreciente industria de la biomasa 

La industria de las energías renovables está en constante crecimiento. A medida que la producción y utilización de biomasa crecen y se adaptan para satisfacer nuestras necesidades, es esencial que las organizaciones y empresas utilicen equipos de calidad. Los expertos de Cablevey Conveyors comprenden las complejidades relacionadas con los productos a granel. Nuestros sistemas son diseñado para cumplir con un alto rendimientoy se pueden adaptar para adaptarse a cualquier entorno de procesamiento. Años de experiencia con materiales de biomasa han brindado a nuestros ingenieros la experiencia para construir sistemas transportadores tubulares que ayudar a que el proceso sea más uniforme y eficiente de principio a fin. Asegúrate de Póngase en contacto con Transportadores Cablevey y vea cómo usted también puede obtener un mecanismo perfecto para transferir materiales entre sistemas, habitaciones, pisos e incluso a otros edificios.

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