Mikel Argoitia, Director de I + D DOMUSA TEKNIK y Miembro de la Comisión Técnica de FEGECA
La creciente demanda de energía y la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero han impulsado la búsqueda de fuentes de energía alternativas y sostenibles. En este contexto, la biomasa se presenta como una opción prometedora debido a su capacidad para reemplazar los combustibles fósiles en diversas aplicaciones.
¿Qué es la biomasa?
La biomasa es una fuente de energía renovable que se obtiene a partir de materia orgánica, como pueden ser residuos agrícolas, forestales o de origen animal. En las instalaciones domésticas lo más habitual es utilizar para la generación de calor y el combustible predominante es la biomasa de origen leñosa (pellet, leña, astilla…).
Aunque en la combustión de biomasa se emita CO₂, esta se considera neutra ya que se considera que forma parte de la atmosfera actual (de la que ha sido absorbida por las plantas y a la cual se emitiría al descomponerse las mismas) con lo cual se considera que no afecta al aumento del efecto invernadero.
Reglamentación a considerar
Tanto para asegurar la calidad como la seguridad de los equipos y la calidad y la estandarización de los combustibles se han ido desarrollando diferentes reglamentos y normativas.
En cuanto a los equipos, bajo el paraguas de la Directiva 2009/125/EC se han desarrollado diferentes reglamentos que afectan tanto al etiquetado como a los límites de rendimiento y emisiones de los equipos:
- Calderas:
- Reglamento 2015/1189 (Requisitos) y 2015/1187 (Etiquetado).
- UNE-EN 303-5: Calderas especiales para combustibles sólidos, de carga manual y automática y potencial útil nominal hasta 500 kW.
- Estufas:
- Reglamento 2015/1185 (Requisitos) y 2015/1186 (Etiquetado).
- UNE-EN 14785:2006: Aparatos de calefacción doméstica alimentados con pellets de madera.
Durante los últimos años se ha hecho un gran trabajo en la estandarización de la biomasa lo cual permite disponer de un combustible estandarizado. Ello permite poder diseñar los equipos que se encargarán de su combustión de una forma mucho más eficiente.
En cuanto a los combustibles estos deben cumplir con las siguientes normativas, las cuales definen sus especificaciones a cumplir por los combustibles:
- UNE-EN ISO 17225 : Biocombustibles sólidos. Especificaciones y clases de combustibles
- UNE 164003 : Biocombustibles sólidos. Especificaciones y clases de biocombustibles. Huesos de aceituna
- UNE 164004 : Biocombustibles sólidos. Especificaciones y clases de biocombustibles. Cáscaras de frutos.
Ventajas de la biomasa
a) Fuente renovable: la biomasa es considerada una fuente de energía renovable, ya que procede de materiales de orgánicos que si son gestionados de forma sostenible no generan ningún impacto en el medio ambiente.
b) Reducción de emisiones: La emisión de CO₂ de la combustión se considera neutra ya que esta ha sido previamente absorbida por las plantes durante su crecimiento. Además, el desarrollo durante los últimos años de calderas de alta eficiencia permite reducir notablemente el resto de las emisiones (partículas, NOx…).
c) Residuos aprovechados: la utilización de residuos forestales, agrícolas y orgánicos evita su eliminación en vertedores (en los que se emitiría la misma cantidad de sin llegar a aprovechar su aporte calórico).
Beneficios económicos y ambientales
La biomasa a diferencia de los combustibles fósiles es un combustible de producción local lo cual aporta los siguientes beneficios económicos y ambientales:
a) Combustible económico: aunque el precio de la energía puede tener grandes altibajos la biomasa tiene a tener un precio más económico que los combustibles fósiles. Además, en los casos de autoabastecimiento (leña, hueso de aceituna…) puede considerarse gratuito llegando a unos ahorros considerables.
b) Combustible local: normalmente la biomasa suele producirse localmente y de una forma sostenible. Esto hace que se pueda generar empleo y estimular la economía local en las áreas rurales donde se encuentran estos recursos naturales.
c) Reducción de dependencia energética: su uso reduce la dependencia de los combustibles fósiles, lo cual contribuye a la seguridad y la independencia de suministro energético.
d) Reducción de emisiones por reaprovechamiento: Al tratarse de un combustible que usa residuos naturales se evitan las emisiones que se darían en su descomposición.
Diseño de una instalación eficiente
Al igual que con el resto de las fuentes de energía en las instalaciones con biomasa hay que tener en cuenta diferentes factores a la hora de diseñar un sistema eficiente.
a) Tipo de instalación: primero se deberá analizar si existe alguna instalación ya hecha y el tipo de demanda que hay: potencia, calefacción, ACS… En caso de que solo haya demanda de calefacción se podrá optar por una caldera que solo de este servicio mientras que si hay demanda de calefacción y ACS se deberá elegir entre añadir un depósito de ACS o poner una caldera que de ambos servicios (calefacción ACS). El depósito de ACS de estos últimos suele ser de menor capacidad que los que se ponen fuera pero estás calderas tienen la ventaja de ser más económicos y de necesitar menos espacio.
b) Selección del sistema de combustión: posteriormente se debería decidir si se quiere una caldera automática o de carga manual. Esta elección dependerá del tipo de instalación, de las necesidades del usuario y del combustible utilizado. En instalaciones con muchas horas de demanda será recomendable la caldera automática mientras que en los sistemas con pocas horas de demanda se podrá tener en consideración los sistemas de carga manual. En cuanto a combustibles, las de leña siempre serán de carga manual mientras que las calderas de granulados (pellet, astilla, hueso de aceituna…) permiten la opción de que la carga de combustible sea automática.
c) Selección del combustible: aunque nos estemos refiriendo a la biomasa genéricamente dentro de esta hay una gran variedad: pellet, leña, astilla, hueso de aceituna… En esta elección, además del precio del combustible seleccionado se debería tener en cuenta la estandarización del mismo, su distribución comercial, si es un combustible local o no, etc. Tal y como se ha mencionado en el punto anterior el que se quiera disponer de una carga automática o manual puede ser un factor importante a la hora de seleccionar el combustible.
d) Almacenamiento: al igual que con los combustibles líquidos se debe disponer de un sitio de almacenaje para la biomasa. Este espacio dependerá de la forma y asiduidad del suministro y del tipo de combustible utilizado con lo que habrá que hacer pequeñas adaptaciones en función de las características de este.
e) Tecnología de control de emisiones: Es esencial que la caldera disponga de un control de combustión que permita optimizar las emisiones ya que al fin y al cabo estas son el resultado de la combinación del combustible y la caldera. Hoy en día hay en el mercado calderas vienen equipadas con avanzados sistemas de control (detección de llama, sensores de presión, reguladores de combustible, etc.) con lo que se consigue reducir las emisiones por debajo de los límites establecidos.
f) Integración con sistemas existentes: una instalación eficiente con biomasa puede integrarse con sistemas existentes, como calderas auxiliares, sistemas solares, bombas de calor etc. de forma que se consigue maximizar la eficiencia energética global. En estos casos es recomendable tener en cuenta la fracción renovable de cada uno de los sistemas de forma que se priorice el uso del más renovable.
Conclusión
La evolución que han tenido tanto las calderas como los combustibles durante los últimos años ha hecho que la instalación de calderas de biomasa sea una opción atractiva y sostenible. Su uso puede permitir ahorros económicos de cara al usuario y aporta un beneficio económico a la sociedad al tratarse de un combustible local. Por otra parte, trae consigo beneficios ambientales, como la reducción de emisiones y la disminución de la dependencia de los combustibles fósiles.
En cuanto a las mejoras obtenidas también se debería destacar las obtenidas en cuanto a rendimiento. Han quedado atrás las antiguas calderas de carga manual sin ningún tipo de control. Hoy en día las calderas automáticas están equipadas con un control que permiten modular la potencia desde un 25 hasta un 100% ayudando al mejor aprovechamiento del combustible.
Esta automatización ha traído a su vez la mejora en la seguridad de forma que las calderas más avanzadas tienen más de un sistema de seguridad eliminando prácticamente cualquier tipo de riesgo y poniéndose al nivel de las calderas más seguras del mercado.
Tampoco hay que olvidar la aparición de nuevos combustibles estandarizados, lo cual a permitido homologarlos junto a las calderas de forma que ello ha permitido generalizar el uso de la biomasa.
Por lo tanto, teniendo en cuenta que:
✔ La biomasa está considerada como una energía renovable.
✔ Es un combustible de producción local.
✔ Permite la independencia respecto a los combustibles fósiles.
✔ Permite almacenarlo sin que se tenga que comprar en épocas de alta demanda.
Es de suponer que será un combustible clave los próximos años, que permita conseguir los retos que está marcando la transición energética.
