LO PRESENTADO A CONTINUACIÓN ES UNA INTERPRETACIÓN DEL ARTÍCULO "Bioenergy in Switzerland: Assessing the domestic sustainable biomass
potential" , DE "Steubing, B.; Zah, R.; Waeger, P.; Ludwig" QUE ESE ENCUENTRA EN LA REVISTA "Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 14 issue 8 October, 2010. p. 2256-2265". EL BLOG SE REALIZÓ CON FINES DE DIVULGACIÓN.
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE ZACATECAS
ASIGNATURA:
SEMINARIO DE ING. EN ENERGÍA DE LA BIOMASA
INGENIERÍA EN ENERGÍA
NOMBRE DEL ARTÍCULO:
ARTÍCULO #1:
BIOENERGÍA EN SUIZA: EVALUACIÓN DEL POTENCIAL NACIONAL DE BIOMASA SOSTENIBLE.
DOCENTE:
I.Q. VERÓNICA ÁVILA VÁZQUEZ
ALUMNO:
ERICK MORENO ROMÁN
FECHA PUBLICACIÓN DEL ARTÍCULO:
12 DE FEBRERO DEL 2013
FECHA DEL ARTÍCULO:
RECIBIDO EL 02 DE FEBRERO DEL 2010
ACEPTADO EL 23 DE MARZO DEL 2010
BIOENERGÍA EN SUIZA: EVALUACIÓN DEL POTENCIAL NACIONAL DE BIOMASA SOSTENIBLE
RESUMEN
En este
trabajo se analiza
el potencial sostenible de
biomasa para bioenergía doméstica
en Suiza. Se desarrolló una comparación de
los potenciales de biomasa técnica
y sostenible que fueron evaluados sobre la base de las limitaciones técnicas y
la sostenibilidad. Los potenciales
sostenibles se subdividieron en el potencial de energía-ya
utilizado y el potencial de la biomasa
restante. También se calculó el potencial de energía primaria de la biomasa y se comparó con
la actual demanda energética Suiza.
Se
demuestra que actualmente
no existe potencial sostenible de
la biomasa agrícola, como los cultivos
energéticos, residuos de cultivos y pastos. Por otra
parte, existe un potencial sustancial
de la biomasa de madera, el
estiércol y los residuos de biomasa. Los
principales obstáculos que limitan el potencial de biomasa sostenible están compitiendo con la utilización de
materiales, factores económicos, así como la política suiza de
biocombustibles. En la actualidad, el 3,6% de la demanda
energética de Suiza se encuentra
con los recursos de biomasa, mientras que el potencial restante podría
proporcionar un adicional de 3,3%.
Por lo tanto, con respecto a un suministro de energía sostenible, la bioenergía en Suiza podría cubrir
una cuota total del 7%.
1. INTRODUCCIÓN
Como los combustibles fósiles son recursos limitados, además
de que contribuyen al calentamiento global, la transición hacia un suministro de energía sostenible
es una necesidad urgente. Un elemento importante de esta transición es el
aumento del uso de la biomasa para generar energía renovable. En la actualidad,
la biomasa cubre más del 10% de la demanda mundial de energía primaria
(alrededor de 50 EJ/año). Las estimaciones para el potencial energético
sostenible a largo plazo a partir de biomasa son muy diferentes de 100-400
EJ/año. La razón de esta incertidumbre es el hecho de que
un conjunto de complejos factores de interacción debe ser considerado cuando se
evalúa el potencial de bioenergía a futuro.
El primero es la
disponibilidad de tierras.
En segundo lugar, el
rendimiento de los futuros niveles de producción agrícolas tendrá gran
influencia en la cantidad de biomasa producida por unidad de superficie y por
lo tanto de la cantidad de tierra disponible para la producción de
biocombustibles.
Una tercera limitación a
la bioenergía es la sostenibilidad.
Con el fin de encontrar
una solución al trilema de “los
alimentos, energía y el medio ambiente” sugieren otras fuentes de biomasa por ejemplo, residuos de cultivos, de madera
y forestales, así como residuos municipales e industriales que juntos podrían
satisfacer una parte sustancial de la demanda energética futura.
Con estas consideraciones, el objetivo es evaluar el potencial de recurso de biomasa sostenible de Suiza distinguiendo entre el potencial actualmente usado y el potencial restante. Se compara el contenido de energía del potencial de biomasa sostenible para el consumo de energía primaria en Suiza. Se discuten los principales factores que podrían en el futuro limitar o impulsar el uso de los recursos de biomasa.
2. METODOLOGÍA
El enfoque utilizado en este
estudio consta de cuatro pasos:
a) Selección de los recursos de
biomasa.
La Tabla 1 proporciona una
visión general de los recursos de biomasa seleccionados que han sido
considerados en la evaluación.
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Tabla
1: Descripción general de los recursos de biomasa seleccionados
que fueron evaluados en este estudio.
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b) Los potenciales de biomasa
técnicos, sostenibles, usados y restantes fueron definidos.
La disponibilidad de la
biomasa a menudo depende de una serie de factores físicos, técnicos,
económicos, ambientales. Estos actúan generalmente como limitaciones para la
utilización de la biomasa, por ejemplo las pérdidas de cosecha, precios de
materia prima o regulaciones ambientales.
c) Los recursos potenciales de biomasa fueron evaluados.
Potencial
de biomasa técnico: Considera toda la biomasa teóricamente disponible dentro
de Suiza durante un año bajo la coacción que se puede suministrar técnicamente.
Ejemplo; la cantidad total anual de una cosecha que puede ser cultivada y
cosechada obligada con la tecnología actual por ejemplo por niveles
de rendimiento y pérdidas de cosecha. En caso de un co-producto es simplemente la cantidad
anual del co-producto generado.
Potencial sostenible: perspectiva de sostenibilidad, considerando económicos, ambientales, así como las limitaciones sociales y políticas,
además de las limitaciones en cuenta en
el potencial técnico. Criterios: viabilidad económica, impactos ambientales (incluidos
los efectos indirectos), así como la aceptación social y política. Se subdivide
en potencial utilizado y potencial restante (Véase Figura 1). El potencial de la biomasa
restante se calculó restando el potencial de la biomasa usada desde el
potencial de la biomasa sostenible. De esta manera se obtiene una imagen más
clara de la contribución actual y futuro posible de la biomasa para el
suministro de energía suiza.
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Figura 1: Esquema del potencial de biomasa técnico y limitaciones
a los potenciales de biomasa
sostenibles así como los potenciales de biomasa
actualmente usados y restantes.
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d) Se calculó su contenido de energía
primaria.
La energía primaria correspondiente a la sostenible, de los potenciales
usados y restantes, se calculó bajo la consideración de los valores caloríficos inferiores de los recursos de biomasa seleccionados.
Los cereales (trigo y maíz), tubérculos (remolacha azucarera, papas) o semillas oleaginosas (colza) son los cultivos energéticos que se producen en Suiza.
3.2.1. Los residuos de cultivos
Materiales orgánicos que se producen como co-producto de cualquiera cosecha o el procesamiento de cultivos agrícolas. En Suiza, más del 70% de la tierra cultivable se utiliza para cultivar cereales como el trigo, la cebada y el maíz, mientras que el resto se utiliza para las semillas oleaginosas y cultivos de raíces. El residuo de la cosecha con el potencial más alto es por lo tanto, paja, seguido por una cantidad limitada de otros residuos de cultivos, por ejemplo, residuos de papas o zanahorias.
El estiércol animal de bovinos, cerdos y otros animales a menudo se utiliza como fertilizante. La digestión anaeróbica de estiércol animal puede ser beneficiosa para el agricultor, por varias razones; proporciona una fuente adicional de ingresos a través de la producción y venta de biogás renovable o electricidad, reduce los olores no deseados y las emisiones de gas de la molestia aplicación de estiércol crudo en los campos y genera un fertilizante de alta calidad.
3.3.1. Residuos industriales de madera
Son los co-productos de la industria de transformación de la madera, tales como corteza, aserrín y astillas. Pueden ser utilizados en una forma material por la industria de pulpa y papel o como un combustible de madera, por ejemplo, como virutas de madera o pellets.
Incluye la biomasa leñosa del mantenimiento de la vegetación fuera de las zonas forestales, por ejemplo, a lo largo de calles, líneas de ferrocarril, campos y ríos. Alrededor del 10% de la superficie de Suiza (400.000 hectáreas) está cubierto por vegetación tal, de los cuales la mitad se encuentran en zonas de asentamiento y un tercio de las tierras agrícolas.
El Control de la Contaminación del Aire suizo distingue dos tipos de combustibles de madera de desecho en función del grado de contaminación y por lo tanto las emisiones generadas durante la combustión: residuos de madera y residuos de madera problemática. Los residuos de madera incluyen; madera residual de las obras de construcción, la madera de la destrucción de edificios, de muebles.
Residuos de madera Problemática incluye, traviesas de ferrocarril, postes de teléfono u otra madera especialmente tratada y por lo tanto a menudo altamente contaminada con metales pesados, y otras sustancias químicas.
Tales como alimentos o desechos de jardín.
La Tabla 3 muestra el contenido de energía primaria para los recursos de la biomasa, basado en el cálculo del valor de calentamiento inferior por tonelada de biomasa seca a excepción de madera, donde los datos más precisos estaba disponible con respecto a la clasificación de la madera y el contenido de agua.
3. EVALUACIÓN DE LOS POTENCIALES DE BIOMASA
3.1. LOS CULTIVOS ENERGÉTICOS
Suiza tiene aproximadamente 1 millón de hectáreas de tierra arable de
los cuales el 60% o 640.000 hectáreas son pastos de pradera extensa y 40% o
407.000 hectáreas consisten en tierras de cultivo (278.000 ha) y pastizales
intensivos (127.000 ha). Además de eso, hay casi 540.000 hectáreas de tierras
de pastoreo de montaña.
3.1.1. Los cultivos energéticos en
tierras de cultivo
Los cereales (trigo y maíz), tubérculos (remolacha azucarera, papas) o semillas oleaginosas (colza) son los cultivos energéticos que se producen en Suiza.
3.1.1.1. Potenciales de biomasa
técnicos y sostenibles.
Potencial
técnico: se estima en 3.516.000 toneladas (peso seco).
10-15% de
las 407.000 hectáreas de tierras de cultivo podría ser utilizado para la
producción de biocombustibles a largo plazo. Económicamente viable de acuerdo
a:
a) Si los
precios generales de energía aumentarán significativamente.
b) si los
biocombustibles estarán exentos del impuesto petrolero suizo
c) si Suiza
presenta barreras a las importaciones baratas de biocombustible.
La política
suiza hacia los cultivos energéticos es más bien conservadora. Suiza es un país
importador neto de alimentos y debido a las preocupaciones ambientales, la
Oficina Federal Suiza de Energía ha declarado que una producción a gran escala
de los biocombustibles en tierras de cultivo no es deseable. Potencial
sostenible de los cultivos energéticos en Suiza es actualmente muy pequeño y se
ha descuidado en este estudio.
3.1.2. La hierba de la extensa
pradera y pastos
de montaña suiza
Se
extiende sobre 640.000
hectáreas, tierra de la montaña pasto adicional de
540.000 ha. Utilizadas para la
producción de alimentos para animales o como tierra de pastoreo para el ganado.
3.1.2.1.
Potenciales de biomasa técnicos y sostenibles.
El
potencial técnico:
Extensa
pradera 3.000.000 t. (Altos costos de cosecha y bajos rendimientos).
Pastos
de montaña 2.016.000 t (Costoso para cosecha, limitada infraestructura vial).
Potencial
sostenible: insignificante especialmente si el uso competitivo como la producción de alimentos para animales se considera.
Niveles
de rendimiento inferiores a los de las tierras agrícolas regulares. Por lo tanto, actualmente no hay potencial de biomasa sostenible.
3.2. AGRICULTURA Y RESIDUOS DE SILVICULTURA
3.2.1. Los residuos de cultivos
Materiales orgánicos que se producen como co-producto de cualquiera cosecha o el procesamiento de cultivos agrícolas. En Suiza, más del 70% de la tierra cultivable se utiliza para cultivar cereales como el trigo, la cebada y el maíz, mientras que el resto se utiliza para las semillas oleaginosas y cultivos de raíces. El residuo de la cosecha con el potencial más alto es por lo tanto, paja, seguido por una cantidad limitada de otros residuos de cultivos, por ejemplo, residuos de papas o zanahorias.
3.2.1.1. Potenciales de biomasa técnicos y sostenibles.
El 20% de los residuos de cosecha o 120.000 t se puede utilizar energéticamente.
Los demás
residuos de los cultivos se utilizan principalmente como forraje para los animales y las cantidades pequeñas se quedan en los campos de su contenido de nutrientes. Por lo tanto, el potencial de biomasa sostenible es insignificante.
3.2.2. Estiércol animal
El estiércol animal de bovinos, cerdos y otros animales a menudo se utiliza como fertilizante. La digestión anaeróbica de estiércol animal puede ser beneficiosa para el agricultor, por varias razones; proporciona una fuente adicional de ingresos a través de la producción y venta de biogás renovable o electricidad, reduce los olores no deseados y las emisiones de gas de la molestia aplicación de estiércol crudo en los campos y genera un fertilizante de alta calidad.
3.2.2.1. Potenciales de biomasa técnicos y sostenibles.
1,3 millones de cabezas de ganado por año (principalmente ganado vacuno)
producen aproximadamente 2,8 millones toneladas de estiércol.
El potencial sostenible: sustancialmente inferior, principalmente por
razones económicas
1) se puede suponer que el estiércol sólo, que puede ser recogida en el
establo, estará disponible para un aprovechamiento energético.
2) Puede que no sea rentable para pequeñas granjas para ejecutar
cualquiera de una planta de biogás o para transportar el estiércol a una planta
de biogás cercano. Por estas razones, 50% o 1,4 millones t del potencial
teórico están disponibles para una utilización energética. Esto se supone que
es el potencial sostenible, a pesar del hecho de que una investigación más detallada
en el futuro parece ser necesaria.
3.2.2.2.
Potenciales de biomasa usados y restantes.
En la
actualidad, 76 plantas
de biogás en Suiza usar estiércol como materia prima. En estas plantas, alrededor de 10.000 t de
estiércol y otros
residuos biodegradables procedentes de explotaciones
o de las comunidades circundantes
se convierten en biogás.
El
biogás se
utiliza sobre todo en las plantas de cogeneración pequeñas para generar calor y electricidad.
3.2.3. Dendroenergía (energía
forestal)
La superficie
forestal en
Suiza asciende a 1,2 millones de
ha, lo que equivale al 31% de la superficie total en Suiza. Bosque
de la dendroenergía es la biomasa
forestal residual procedente tanto del aclareo que
no se utilizan por la madera o la
industria de pulpa y papel.
3.2.3.1. Potenciales de biomasa técnicos y sostenibles.
Los
bosques suizos producen alrededor de 5,4 millones de toneladas de
madera al año. Al contabilizar los diversos factores, por ejemplo, accesibilidad,
costos de cosecha, la biodiversidad, los
nutrientes y los requerimientos de
calidad del suelo y de los parques naturales, 3,9 millones de toneladas de madera
de los bosques puede ser
cosechado.
Potencial técnico es por lo tanto 3,9 millones t (peso seco). Un análisis del mismo estudio mostró que el 38% de la madera extraída consiste en surtidos que no son utilizados por la industria de la madera y son suficientes
para un uso energético (la corteza, las copas de los árboles,
ramas y ramitas).
Potencial
de biomasa sostenible
es por lo tanto 1,5 millones de
toneladas.
3.2.3.2. Potenciales de biomasa usados y restantes.
En la
actualidad alrededor
de 1 millón de toneladas de
madera de bosque se utiliza para
generar energía en Suiza.
3.3. BIOMASA RESIDUAL
3.3.1. Residuos industriales de madera
Son los co-productos de la industria de transformación de la madera, tales como corteza, aserrín y astillas. Pueden ser utilizados en una forma material por la industria de pulpa y papel o como un combustible de madera, por ejemplo, como virutas de madera o pellets.
3.3.1.1. Potenciales de biomasa técnicos y sostenibles.
En 2007, 1,2 millones de toneladas de madera del tallo se procesaron.
Aproximadamente el 40% de esta cantidad se pierde durante el proceso y no puede ser utilizado por la industria de la madera. La cantidad actual de residuos industriales de madera que se utiliza en una forma material por la industria de la pasta y el papel es 124.000 t.El resto se supone que estará disponible para un uso energético. Por lo tanto, definimos el potencial sostenible como la diferencia entre el potencial técnico y el uso de material actual, que es 263.000 t.
Aproximadamente el 40% de esta cantidad se pierde durante el proceso y no puede ser utilizado por la industria de la madera. La cantidad actual de residuos industriales de madera que se utiliza en una forma material por la industria de la pasta y el papel es 124.000 t.El resto se supone que estará disponible para un uso energético. Por lo tanto, definimos el potencial sostenible como la diferencia entre el potencial técnico y el uso de material actual, que es 263.000 t.
3.3.1.2. Potenciales de biomasa usados y restantes.
El potencial de biomasa utilizada es 263.000 toneladas. También se
supone que existe esta cantidad no puede aumentarse sin comprometer el uso de
material.
3.3.2. La madera de
mantenimiento de jardines
Incluye la biomasa leñosa del mantenimiento de la vegetación fuera de las zonas forestales, por ejemplo, a lo largo de calles, líneas de ferrocarril, campos y ríos. Alrededor del 10% de la superficie de Suiza (400.000 hectáreas) está cubierto por vegetación tal, de los cuales la mitad se encuentran en zonas de asentamiento y un tercio de las tierras agrícolas.
3.3.2.1. Potenciales de biomasa técnicos y sostenibles.
El potencial técnico es de 527.000 t. Después de considerar las
restricciones económicas y sociales se calcula un potencial sostenible de
420.000 t. Las principales fuentes de madera desde el mantenimiento del paisaje
son las tierras agrícolas (44%), zonas de asentamiento (21%), así como de
cobertura (21%), mientras que la madera de márgenes de ríos, carreteras y
líneas de ferrocarril sólo representa el 14%..
3.3.2.2. Potenciales de biomasa usados y restantes.
349.000 t de madera de
mantenimiento del paisaje son cortados,
de los cuales 188.000 son
energéticamente infrautilizado.
3.3.3. Residuos de madera
El Control de la Contaminación del Aire suizo distingue dos tipos de combustibles de madera de desecho en función del grado de contaminación y por lo tanto las emisiones generadas durante la combustión: residuos de madera y residuos de madera problemática. Los residuos de madera incluyen; madera residual de las obras de construcción, la madera de la destrucción de edificios, de muebles.
Residuos de madera Problemática incluye, traviesas de ferrocarril, postes de teléfono u otra madera especialmente tratada y por lo tanto a menudo altamente contaminada con metales pesados, y otras sustancias químicas.
3.3.3.1.
Potenciales de biomasa técnicos y sostenibles.
El
potencial técnico de residuos de madera es
640.000 t. Acerca de 392.000 t de residuos de madera se exporta,
principalmente para la producción de tableros de partículas.
Sólo el 40% de la cantidad exportada se puede utilizar sin problemas para la producción de tableros de partículas.
El otro 60% teóricamente
podría ser utilizado para aplicaciones
energéticas.
Esto, sin embargo, dependerá de la voluntad política para regular la exportación de residuos de madera para la producción de tableros de partículas, así como sobre la demanda futura por el mercado de la energía.
Esto, sin embargo, dependerá de la voluntad política para regular la exportación de residuos de madera para la producción de tableros de partículas, así como sobre la demanda futura por el mercado de la energía.
3.3.3.2. Potenciales de biomasa usados y restantes.
En
2008, 142.000
t (peso seco) de residuos
de madera se quema en incineradores especiales.
La cantidad no exportada de 108.000 toneladas (peso seco) fue incinerado, ya sea con residuos sólidos urbanos o quema ilegal.
La cantidad no exportada de 108.000 toneladas (peso seco) fue incinerado, ya sea con residuos sólidos urbanos o quema ilegal.
3.3.4. Residuos de papel y cartón
3.3.4.1. Potenciales de biomasa técnicos y sostenibles.
1.507.000 t de papel y cartón se consumieron en 2008 en Suiza, que se define aquí como el potencial técnico. Una forma de calcular el potencial de la biomasa sostenible sería el uso de las tasas de reciclado máximos que son técnicamente viables en producción de papel y cartón. El 82% de los residuos de papel y cartón se recogen y se reciclan a nivel nacional o se exporta a la industria del papel de los países vecinos. Potencial de biomasa sostenible es la cantidad que no se recoge para su reciclaje y la incineración de los residuos sólidos municipales. El potencial sostenible es por lo tanto 18% del consumo.
1.507.000 t de papel y cartón se consumieron en 2008 en Suiza, que se define aquí como el potencial técnico. Una forma de calcular el potencial de la biomasa sostenible sería el uso de las tasas de reciclado máximos que son técnicamente viables en producción de papel y cartón. El 82% de los residuos de papel y cartón se recogen y se reciclan a nivel nacional o se exporta a la industria del papel de los países vecinos. Potencial de biomasa sostenible es la cantidad que no se recoge para su reciclaje y la incineración de los residuos sólidos municipales. El potencial sostenible es por lo tanto 18% del consumo.
3.3.5. Residuos de la industria alimentaria
Residuos de la industria alimentaria son una mezcla diversa de las sustancias orgánicas producidas durante el procesamiento de alimentos.
Residuos de la industria alimentaria son una mezcla diversa de las sustancias orgánicas producidas durante el procesamiento de alimentos.
3.3.5.1.
Potenciales de biomasa técnicos y sostenibles.
El
potencial técnico puede estimarse en 813.000 t. 640.000 t se utilizan para la alimentación
animal (y una pequeña parte también en
la agricultura), 152.000 t se
utilizan por su contenido de energía
(fermentación) y 21.000 t como abono.
3.3.5.2.
Potenciales de biomasa usados y restantes.
El
potencial se
utiliza actualmente es 152.000 t y el
potencial restante es 21.000 t (peso
seco).
3.3.6. Residuos biológicos
Tales como alimentos o desechos de jardín.
3.3.6.1.
Potenciales de biomasa técnicos y sostenibles.
Un
potencial técnico
de 500.000 t de los residuos biológicos
se produjo en 2002, de los cuales el 40% fueron usados como abono,
el 5% y el 41% fermentado se incinero. Por otra parte, el 13% eran residuos de comida
de catering, que fueron utilizados para la alimentación animal y el 1% se depositan en vertederos.
3.3.5.2.
Potenciales de biomasa usados y restantes.
El potencial se utiliza actualmente (en la incineración y fermentación)
es 232.000 t, mientras que el potencial restante (a partir de
residuos de compostaje) es 169.000
toneladas.
3.3.7.
Lodo de aguas residuales
Es la materia orgánica residual recolectada durante el tratamiento de aguas residuales. Directamente después de
tratamiento de aguas residuales también
se llama fango sin tratar, mientras
que una vez fermentado en una
torre de digestión, se denomina lodo
digerido. Dado que el valor de
calentamiento de lodo digerido, que normalmente
se incineran, es muy bajo, se ha descuidado en este estudio.
3.3.7.1.
Potenciales de biomasa técnicos y sostenibles.
Un potencial técnico de 346.000 t de los lodos de las aguas residuales se generan en los hogares y
la industria en 2006. Este es también el potencial sostenible.
3.3.7.2.
Potenciales de biomasa usados y restantes.
Se utilizan de manera enérgica: aproximadamente
el 85% se utiliza para la producción de biogás de digestión. El resto se incinera en instalaciones de incineración. El biogás producido
se utiliza principalmente en
plantas de cogeneración para generar calor y electricidad. Una parte significativa del calor se utiliza en el sitio para proporcionar calor a las torres de digestión y las instalaciones de tratamiento de aguas
residuales de la planta. Una
pequeña fracción de la biogás
se actualiza a gas natural sintético
y se alimenta a la red de gas. El potencial restante es por tanto despreciable y
asumido como cero.
3.4. Resumen de los potenciales
La Tabla 2 se puede observar que el potencial de la biomasa sostenible
es sustancialmente menor que el
potencial técnico de biomasa. Los
dos recursos de biomasa con mayor
potencial forestal sostenible
son de madera de la energía y el estiércol animal.
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Tabla
2: Resumen de los potenciales de recurso de biomasa.
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4. GENERACIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE BIOMASA
La Tabla 3 muestra el contenido de energía primaria para los recursos de la biomasa, basado en el cálculo del valor de calentamiento inferior por tonelada de biomasa seca a excepción de madera, donde los datos más precisos estaba disponible con respecto a la clasificación de la madera y el contenido de agua.
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Tabla
3: Cálculo del contenido de energía
primaria de los recursos de biomasa.
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El
potencial de biomasa sostenible en Suiza asciende
a 82 PJ, de los
cuales 43 PJ se utilizan
actualmente y 39 PJ son el potencial restante. La Figura 2 muestra
cómo los materiales de alimentación tratados en este estudio contribuyen, dentro
de la mezcla de bioenergía.
Podemos ver que la biomasa leñosa hoy juega un
papel importante y proporciona casi dos tercios de la energía procedente de la biomasa (64%). Si toda la gama de
materiales de alimentación de potencial
constante se utiliza, la
madera puede proporcionar aproximadamente
la mitad de la energía total producida. El estiércol tiene el
mayor potencial restante y en
última instancia, puede proporcionar una cuarta parte de la bioenergía de Suiza. Madera y estiércol
juntos suministran aproximadamente
tres cuartas partes del potencial de
bioenergía sostenible.
En
relación con la
demanda de energía primaria de 1186
PJ, el potencial
de la biomasa utilizada actualmente contribuye con el 3,6% y
el potencial restante podría contribuir
con un 3,3% adicional a la fuente de energía de
Suiza.
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Figura
2: Contribución de las materias primas de biomasa
en los potenciales de la
biomasa sostenible, usada y disponible.
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5. DISCUSIÓN
5.1. Limitaciones para el potencial de biomasa sostenible
Dado
que el potencial técnico
que constituye el límite superior
del potencial sostenible, se
incluye en la discusión. La tabla 4 resume las restricciones a la técnica y los potenciales de biomasa sostenible.
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Tabla
4: Información general de las limitaciones principales
a los potenciales
técnicos y de biomasa sostenible.
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5.1.1. Utilizaciones de biomasa que compiten
Todos
los recursos
de la biomasa de Suiza son
bastante limitadas, por ejemplo, por
la disponibilidad de tierra, niveles
de rendimiento, o porque se generan como subproducto. Los ejemplos más destacados son la competencia entre alimentos,
y aprovechamientos energéticos de la
biomasa de la agricultura y los residuos orgánicos, así como la competencia
entre el material y aprovechamientos
energéticos de la biomasa leñosa de la industria de transformación de la madera y residuos de madera.
5.1.2. Factores económicos
Los costos de
producción de biomasa puede ser un obstáculo como lo ilustra el ejemplo
de la hierba de prados
y pastos de montaña. A pesar de que
estas tierras no han sido utilizadas recientemente a su máximo
potencial y se han perdido
parcialmente para limpiar la
vegetación.
5.1.3. Política de biomasa
La política
suiza excluye a la mayoría de los biocombustibles a partir de una exención de
impuestos debido a los impactos ambientales
que se presentan durante la producción de cultivos energéticos.
5.1.4. Aspectos ambientales
Un
ejemplo es el
caso de la dendroenergía bosque
donde la pérdida de nutrientes podría
ser problemático, el temor a la
pérdida de nutrientes puede mantener
los propietarios forestales de la venta
de madera de la energía.
5.2. Posibles conductores de bioenergía
5.2.1. Biomasa relacionada con los mercados y los precios
Como
Suiza es un
país pequeño, los cambios en el panorama
de la industria pueden tener consecuencias importantes en la cantidad de biomasa disponible. Por lo tanto, de la misma manera que el desarrollo futuro de estos mercados puede ser una
limitación a la bioenergía, también puede ser un conductor. Por otra parte, el aumento de los precios de la energía (petróleo) puede aumentar el atractivo de la biomasa como fuente de energía alternativa o ayudar a superar el coste de producción,
como en el caso de la hierba.
5.2.2. Política
Las medidas políticas que sean necesarias para fomentar y facilitar la utilización del potencial de la biomasa sostenible:
Las medidas políticas que sean necesarias para fomentar y facilitar la utilización del potencial de la biomasa sostenible:
Dar incentivos financieros para la inversión en plantas de bioenergía. A pesar de que la generación de electricidad
a partir de biomasa ha sido
subvencionado en Suiza desde 2007,
se ha criticado que la ayuda financiera
no es suficiente para el desarrollo
de la industria (en el caso de las
plantas de biogás). Subvenciones financieras para la producción de biogás también puede impulsar el desarrollo de bioenergía en el futuro.
Una regulación que limita la exportación de residuos de madera contaminados.
Una regulación que limita la exportación de residuos de madera contaminados.
5.2.3. Las partes
interesadas
El futuro desarrollo de la bioenergía dependerá de los agricultores, propietarios de tierras forestales o la industria energética. La creación de cooperativas de interesados para, por ejemplo, mayor oferta de biogás plantas a escala de la operación de un sistema de recogida común podría conducir bioenergía a partir de estiércol. De manera similar, las cooperativas forestales terrateniente podría ayudar a movilizar la energía madera forestal de pequeños bosques privados no industriales, que no ha tenido mucho éxito.
El futuro desarrollo de la bioenergía dependerá de los agricultores, propietarios de tierras forestales o la industria energética. La creación de cooperativas de interesados para, por ejemplo, mayor oferta de biogás plantas a escala de la operación de un sistema de recogida común podría conducir bioenergía a partir de estiércol. De manera similar, las cooperativas forestales terrateniente podría ayudar a movilizar la energía madera forestal de pequeños bosques privados no industriales, que no ha tenido mucho éxito.
La
industria de la energía
por otro lado puede ser necesaria
para proporcionar energía más verde en el futuro y por lo tanto también un actor que
podría conducir sustancialmente
una mayor utilización
de la biomasa.
5.2.4. Reducción
A medida que el crecimiento sostenible de los bosques suizos no se ha utilizado durante las últimas décadas, la estructura de la edad de los árboles no son óptimas para satisfacer las demandas del mercado. Una reducción sistemática de la población por lo tanto podría ser concebida, lo que generaría un mayor volumen de madera de energía durante las próximas décadas.
A medida que el crecimiento sostenible de los bosques suizos no se ha utilizado durante las últimas décadas, la estructura de la edad de los árboles no son óptimas para satisfacer las demandas del mercado. Una reducción sistemática de la población por lo tanto podría ser concebida, lo que generaría un mayor volumen de madera de energía durante las próximas décadas.
5.2.5. Tasas o rangos de
percepción
Incluso si un aumento de la separación de la biomasa de desechos (por ejemplo, los residuos biológicos) no conducirá a cantidades más altas de biomasa, aún puede conducir a una salida de energía más alto mediante el uso optimizado de la conversión en las vías (por ejemplo, fermentación en lugar de la incineración de biomasa húmeda).
Incluso si un aumento de la separación de la biomasa de desechos (por ejemplo, los residuos biológicos) no conducirá a cantidades más altas de biomasa, aún puede conducir a una salida de energía más alto mediante el uso optimizado de la conversión en las vías (por ejemplo, fermentación en lugar de la incineración de biomasa húmeda).
6. CONCLUSIONES
Los recursos de biomasa con mayor potencial sostenible en Suiza son la biomasa leñosa (madera de los bosques de la energía, los residuos industriales de madera, madera de mantenimiento del paisaje y los residuos de madera) y estiércol animal. Los materiales de alimentación con los mayores potenciales restantes son el estiércol y madera. Los cultivos energéticos, residuos de cosechas y el pasto no parecen tener potencial de biomasa sostenible en las condiciones actuales.
La
evaluación del potencial
de biomasa sostenible demuestra
que la biomasa podría proporcionar
82 PJ o el 7%
de la actual demanda de energía primaria en Suiza. Si bien el potencial de la biomasa utilizada actualmente cubre 43 PJ (3,6%) de
la presente demanda, otro PJ 39 (3,3%) se podría movilizar el potencial de la
biomasa que queda en el futuro.
Las principales limitaciones para la generación de energía basada en la biomasa
en Suiza están compitiendo utiliza contenidos, limitaciones económicas y
la política suiza biocombustibles. Estas limitaciones
han tenido en cuenta en la evaluación
de los potenciales de biomasa sostenible.
Las principales limitaciones para la generación de energía basada en la biomasa
son conductores potenciales de la bioenergía al mismo tiempo (por ejemplo, factores de mercado, políticas y grupos
de interés relacionados) y puede
cambiar en el futuro. Por lo
tanto, el potencial de biomasa
sostenible se espera que esto cambie
en el futuro y la reevaluación periódica puede ser de
interés.
Con una cuota del 7% en la demanda de energía suiza
actual, la biomasa sólo puede ser parte de
la solución para un suministro de energía sostenible.Por lo tanto, otras fuentes de energía renovable tendrán que ser desarrolladas y el consumo de energía total reducido.
REFERENCIAS:
Steubing, B.; Zah, R.; Waeger, P.; Ludwig, Bioenergy in Switzerland: Assessing the domestic sustainable biomass
potential, C.
Renewable and Sustainable Energy Reviews,vol. 14 issue 8 October, 2010. p. 2256-2265.
1.- ¿Cuáles son los factores que se deben considerar cuando se evalúa el
potencial de bioenergía a futuro?
2.- ¿Qué entiendes por digestión anaeróbica?
3.- Entre los recursos de biomasa considerados en el artículo. ¿Cuáles
son los dos principales que tienen el
mayor potencial sostenible? ¿Por qué crees que es así?
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19 comentarios:
El articulo presente es muy interesante porque nos data El tipo de biomasa que hay en Suiza, que es la biomasa domestica, analizando sus potenciales energeticos y con su demanda en este país, compitiendo con politica de biocombustibles, estos son del 3.6% en Suiza.
El tema nos vuelve a reiterar la importancia de generar energia con fuentes alternas o renovables debido al calentamiento global por los combustibles fosiles. Pero para saber el potencial energetico factible de la biomasa se debe de evaluar a futuro, su disponibilidad de las tierras, los factores físicos, técnicos, economicos y ambientales, el rendimiento de su produccion, y buscar otras opciones para no utilizar los alimentos como fuente principal de energia. Con todo esto se evalua la biomasa que tiene Suiza y la restante.
Suiza tiene gran espacios para los cultivos energeticos donde se producen Los cereales (trigo y maíz), tubérculos (remolacha azucarera, papas) o semillas oleaginosas (colza), que son los más importantes para la produccion de biocombustibles, aunque su politica es conservadora porque el pais produce alimentos y producir para ovtencion de energia no es muy bueno segun este pais. La hierba tambien figura en este tema que tambien contribuye en parte, así como los residuos de agricultura y de silviculura, utilizando el estiercol donde hay 76 plantas de biogas que trabajan con ello. Se menciona la dendroenergia que es la energia forestal que es el 31% del territorio de Suiza, donde produce la materia prima en un buen porcentaje. La biomasa residual Son los co-productos de la industria de transformación de la madera, tales como corteza, aserrín y astillas, para hacer pellets. La madera de mantenimiento de los jardines, residuos de madera, residuos de papel y carton, residuos de la industria alimentaria, residuos biologicos y el lodo de las aguas residuales, tambien son aprovechables.
En las tablas nos muestran sus potencias sostenibles y las restantes, y la energia que generan.
En resumen el potencial de biomasa sostenible en Suiza asciende a 82 PJ, de los cuales 43 PJ se utilizan actualmente y 39 PJ son el potencial restante.
Se comenta que el futuro desarrollo de la bioenergía dependerá de los agricultores, propietarios de tierras forestales o la industria energética. En general el tema es muy bueno por que nos da informacion sobre el país de Suiza y en que lugar se encuentra la bioenergia.
El blog tiene mucha información muy importante que me dejo asombrada de leer que en gran parte os cereales como trigo y maíz (trigo y maíz), semillas oleaginosas por mencionar algunos son los cultivos energéticos que se producen en Suiza. Es un país importador neto de alimentos y debido a las preocupaciones ambientales es se ve reflejado como un obstáculo, el potencial sostenible de los cultivos energéticos en Suiza es actualmente muy pequeño y se ha descuidado en este estudio. El biogás se utiliza sobre todo en las plantas de cogeneración pequeñas para generar calor y electricidad ya que utilizan el estiércol de la gran de la gran porción que se obtiene de los recursos agrícolas. El 82% de los residuos de papel y cartón se recogen y se reciclan a nivel nacional o se exporta a la industria del papel de los países vecinos este dato es muy interesante ya que si toda la gama de materiales de alimentación de potencial constante se utiliza, la madera puede proporcionar aproximadamente la mitad de la energía total producida. El estiércol tiene el mayor potencial restante pero algo que tenemos que tomar mucho en cuenta es que los costos de producción de biomasa puede ser un obstáculo como lo ilustra pero un punto calve de beneficio para la biomasa en Suecia es el aumento de los precios de la energía (petróleo) con esto se puede aumentar el atractivo de la biomasa
Menciona a los combustibles que los recursos fósiles son limitados, debido a esto se están incrementando nuevas fuentes de energía que sea sostenible.
Se menciona que la biomasa cubre más del 10% de la demanda de la energía consumida mundialmente, también nos menciona las principales fuentes de las cuales se produce la biomasa que son los, residuos de cultivos, de madera y forestales, así como residuos municipales e industriales que juntos podrían satisfacer una parte sustancial de la demanda energética futura
El enfoque utilizado en este estudio consta de cuatro pasos:
a) Selección de los recursos de la biomasa
b) Los potenciales de biomasa técnicos, sostenibles, usados y restantes fueron definidos.
c) Los recursos potenciales de biomasa fueron evaluados.
d) Se calculó su contenido de energía primaria.
Se hace una evaluación general de los recursos biomasico la disponibilidad tanto como físicos, técnicos, económicos y ambientales, perdidas de cosecha y cálculos de la cantidad obtenida al año
Se calculó bajo la consideración de los valores caloríficos inferiores de los recursos de biomasa seleccionados.
Y también menciona los poderes energéticos de varios recursos bimasicos.
Excelente Articulo y Excelente informacion, habla de Suecia en su produccion de energia apartir de biomasa, pero ya mencionado en el articulo de cesar
antes de utilizar los resudios o cualquier tipo de biomasa hay que ver si es factible su disponibilidad de las tierras, los factores físicos, técnicos, economicos y ambientales, el rendimiento de su produccion, y buscar otras opciones para no utilizar los alimentos. Aparte de que suecia tiene territorios en donde se pueden utilizar los cultivos energeticos y ase a de maiz, trigo, entre otros para la generacion de Biocombustible. aparte en suecia aprovechan todo lo relacionado con Biomasa ya sea para la produccion de biodise y biogas. utilizan el estiercol para la produccion de biogas donde hay mas de 76 fabricas en dicho pais.
El estiércol animal de bovinos, cerdos y otros animales a menudo se utiliza como fertilizante. La digestión anaeróbica de estiércol animal puede ser beneficiosa para el agricultor, por varias razones; proporciona una fuente adicional de ingresos a través de la producción y venta de biogás renovable o electricidad, reduce los olores no deseados y las emisiones de gas de la molestia aplicación de estiércol crudo en los campos y genera un fertilizante de alta calidad.
digestión anaeróbica :
como y a lo vimos la clase anterior este el proceso en el cual microorganismos descomponen material biodegradable en ausencia de oxígeno.
Este articulo nos brinda información sobre el uso de biomasa en Suiza, nos otorga datos como: los tipos de cultivos energéticos que se producen (trigo, remolacha, colza, entre otros), nos brinda un panorama sobre el territorio de cultivo
El problema mas importante en Suiza sobre el uso de biocombustibles es el hecho de que en este lugar se importa el alimento, entonces al utilizar las tierras fértiles para materia prima de biomasa no seria viable. Por conclusión, el desarrollo de esta fuente de energía queda en manos de los agricultores, propietarios de tierras forestales o la industria energética, los cuales deberán decidir el mejor uso de sus propiedades para la sociedad en general.
También nos habla sobre los residuos, como lo son; los de madera (residuos de madera: son aquellos sobrantes de obras, construcciones, muebles etc. Y los residuos de madera problemática: son aquellos que ya vienen contaminados con metales u otras sustancias químicas), de cartón y papel (los cuales tienen un alto porcentaje de reciclaje) y los de industrias alimentarias, los cuales pueden ser una gran fuente de energía.
Algo importante de resaltar es el papel que juega la biomasa leñosa y el estiércol, ya que su utilización proporciona más de la mitad del potencial bioenergética.
Algo que es muy importante para nosotros para determinar el potencial no solo en Suiza y que el artículo lo menciona es:
-La disponibilidad de tierras.
-El rendimiento de los futuros niveles de producción agrícolas para la producción de biocombustibles.
-La limitación a la bioenergía es la sostenibilidad.
sin dejar atráss las diferentes tipos de biomasa que caracterizan a Suiza.
En este artículo nos demuestra que en algún tiempo los residuos de cultivos y cultivos energéticos no podrán satisfacer la necesidad por que se tendría alguna inestabilidad en el mundo ya que estos cultivos son aprovechados por el mundo como comida para el ser humana y otra parte para los animales por el cual una parte de los residuos de los animales se podrían utilizar para la generación de bioenergía.
Sin duda alguna la biomasa con más potencial sostenible en Suiza es la biomasa leñosa y estiércol animal, los residuos de cosechas y pasto no parecen tener potencial es las condiciones actuales ya que son una solución al trilema de “los alimentos, energía y el medio ambiente” porque sugieren otras fuentes de biomasa por ejemplo, residuos de cultivos, de madera y forestales, así como residuos municipales e industriales que juntos podrían satisfacer una parte sustancial de la demanda energética futura. Este tema nos reitera la importancia de generar energía con fuentes alternas o renovables debido al calentamiento global por los combustibles fosiles. Pero para saber el potencial energetico factible de la biomasa se debe de evaluar a futuro y buscar otras opciones para no utilizar los alimentos como fuente principal de energia.
Como sabíamos las semillas oleaginosas son los cultivos energéticos que se producen. En este caso hace mención y énfasis a Suecia un país importador de alimentos. Hace mención de El biogás se utiliza sobre todo en las plantas de cogeneración pequeñas para generar calor y electricidad ya que utilizan el estiércol. Tiene el mayor potencial restante pero algo que tenemos que tomar mucho en cuenta es que los costos de producción de biomasa puede ser un obstáculo como lo ilustra pero un punto calve de beneficio para la biomasa en Suecia es el aumento de los precios de la energía (petróleo) con esto se puede aumentar el atractivo de la biomasa además que es importante recalcar el gran beneficio de la disminución de emisiones de co2
Los cultivos energéticos en algún momento no lograran satisfacer la necesidad de la población debido a una fuerte inestabilidad de alimentos en el mundo a causa del increwmento de poblacion lo que nos llevara a una crisis de alimentos.
El enfoque utilizado en este estudio consta de cuatro pasos:
a) Selección de los recursos de la biomasa
b) Los potenciales de biomasa técnicos, sostenibles, usados y restantes fueron definidos.
c) Los recursos potenciales de biomasa fueron evaluados.
d) Se calculó su contenido de energía primaria.
Como ya nos han mencionado varios artículos en muchos países de Europa la energía a partir de biomasa es tan importante. En el artículo nos dice cómo es que va creciendo el potencial energético en Suiza ya que es un rico en producción de biomasa en sus diferentes recursos ya sea en biomasa residual y en todas. Es tan importante la información que nos da ya que abarca todo tipo de biomasa ya sea en cultivos energéticos en agricultura y residuos de silvicultura es tan impresionante ver todos los datos que proporcionan de donde se obtiene la biomasa y como es que en Suiza aprovechan todo respecto a biomasa. La evaluación del potencial de biomasa sostenible demuestra que la biomasa podría proporcionar 82 PJ o el 7% de la actual demanda de energía primaria en Suiza. Los cultivos energéticos, residuos de cosechas y el pasto no parecen tener potencial de biomasa sostenible en las condiciones actuales, también la biomasa leñosa juega un papel importante así como también el estiércol de animal.
En este blog nos muestra la metodología que se utilizo para ver qué tipo de biomasa puede ser sustentable en Suiza esto me parece muy importante para saber y conocer un estudio que se dio realmente, es decir, no mirarlo solo teórico sino practico. Nos dice que la biomasa actualmente representa el 3.6% de la generación de energía total y se espera que esta crezca a un 7%, esto se espera que crezca gracias a la utilización de recursos que pueden ser sustentables por lo que se tiene que este porcentaje son recursos que no son utilizados. Y al ser utilizados no se afectaría o alteraría el ecosistema. En conclusión fue muy buen tema muy importante desde mi punto de vista.
En este articulo se evaluó la cantidad de recurso biomasico en Suiza lo que destaca es que la biomasa podría pasar de un 3.6% a un 7% en la producción total de energía. Otro punto a tomar en cuenta es que Suiza es un exportador de alimento lo que hace muy complicada la extensión de cultivos energéticos.
En este articulo se habla del potencial en suiza hay vemos el modelo que se empleo para la valoración en este país este método es uno mas de los que hemos visto nos adentra a la utilización de este método y del favorable panorama de suiza además de ver los percances que en su caso son casi nulos
Este articulo se enfoca en como elegir el recurso biomasico y para ello nos menciona varios métodos pero lo que también se debe tomar en cuenta los factores físicos, técnicos, económicos, ambientales ya que no todo recurso biomasico se puede aprovechar de la misma forma en este articulo nos habla específicamente de suiza que tiene un potencial energético alto por su recurso biomasico ya que la mayora son pastos y praderas y por esto lo hace un buen candidato para producir sus propios biocombustibles pero también tiene ganadería que generaría hasta un 50% de esto mismo pero como en artículos anteriores las políticas son un impedimento ya que para cada biocombustible existe una política diferente y por cada estado también cambia pero a largo plazo seria muy bueno por el recurso con el q cuenta suiza.
En este artículo nos muestra la intención de estudiar si es posible la sustentabilidad de la biomasa agrícola en Suiza , aunque nos muestra que esta biomasa no es muy viable porque no existe potencial sostenible de biomasa agrícola al menos no tanto como la biomasa sólida, también se encuentran estudios que atienden a los obstáculos tales como propiedades físicas, químicas, geográficas entre otras así también las limitaciones que pone el gobierno Suizo.
Se llevan a cabo procesos como los de selección, potencial, evaluación y cálculos que permitan conocer la viabilidad del uso de ciertas materias primas, aunque como ya mencione antes no es muy viable por su bajo potencial. Aunque nos menciona el uso de la biomasa residual la cual en vez de ser considerada como basura se puede usar en las mismas tierras de los cultivadores o usados como materia prima para transformarlos en biogas.
Este artículo esta interesante ya que nos da un panorama más amplio del uso de biomasa en Suiza con aproximadamente 1 millón de tierras además de los recursos con mayor potencial biomasico sostenible son la biomasa leñosa y el estiércol animal. Aunque los cultivos energéticos, residuos de cosechas y el pasto no parecen tener potencial de biomasa sostenible en las condiciones actuales. Lo que demuestra que el recurso biomasico sostenible en Suiza es de 82 PJ lo que equivale al 7% de la demanda actual en este país.
este articulo nos dice que suiza no cuenta actualmente con un potencial sostenible de biomasa agricola que son cultivos energeticos o residuos de cultivos o pastos, pero este país cuenta con un potencial alto de madera estierco entre otros, aunque nos dice que se tiene apoyo en la ultilizacion de estos recursos que son las políticas, las cuales apoyan la producción de biocombustibles.
este articulo nos menciona suiza se podrían desarrollar los biocombustibles contribuyendo en gran parte la demanda energética y asi reducir la utilización de los combustibles fósiles.
Suiza es un de los paises europeos que pueden sustentar con bioenergia proveniente de sus bósques(ya que son extensos) muchas de sus necesidades energeticas.
Dado que sus tierras cultivables son insuficnetes para sustentar al pais con biocombustibles es necesario que se impulse al uso de la bioenergia proveniente de los residuos forestales y de los establos, ya que de estos dos mancionados anteriormente si poseen mucho recurso.
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