Energies Renovables: Biomassa, RSU i Fotovoltaica de Concentració

Biomassa: Energia Renovable i Processos de Transformació

La biomassa és matèria orgànica d'origen vegetal o animal, obtinguda de manera natural o procedent de les seves transformacions artificials, susceptible de ser utilitzada amb finalitats energètiques.

Processos Físics de la Biomassa

Aquests processos estan destinats a preparar la biomassa per al seu ús directe com a combustible o per a processos bioquímics o termoquímics posteriors.

• Refinament: Consisteix en l'adequació de la biomassa a unes condicions òptimes per a la seva utilització.
• Densificació: Consisteix en la millora de les propietats de la biomassa mitjançant la fabricació de briquetes o pèl·lets, amb l'objectiu d'aconseguir un format adequat per a l'emmagatzematge i el transport.

Processos Termoquímics de la Biomassa

La biomassa se sotmet a transformacions per obtenir combustibles sòlids, líquids i gasosos.

• Destil·lació seca (Piròlisi): Consisteix en la degradació tèrmica de les molècules de la biomassa en absència d'oxigen.
• Gasificació: Mitjançant la combustió incompleta de biomassa en presència d'oxigen de l'aire, s'obté un gas de síntesi (gas pobre) format principalment per CO, H₂ i CH₄.

Processos Bioquímics de la Biomassa

Aquests processos es basen en la fermentació de la biomassa.

• Digestió Anaeròbica:

És el procés de fermentació de la biomassa que permet l'obtenció de biogàs. Requereix un dipòsit anomenat digestor, on s'introdueix la matèria orgànica que, mitjançant l'acció de bacteris, es converteix en gas metà (CH₄) i diòxid de carboni (CO₂).

Aquestes instal·lacions permeten a explotacions agrícoles i ramaderes autoproveir-se d'energia. A més, tenen la finalitat de reduir la càrrega contaminant dels residus presents en certs efluents líquids i aigües residuals.

• Fermentació Aeròbica: S'utilitza per a l'obtenció de bioalcohol (com l'etanol) mitjançant la fermentació, en presència d'oxigen de l'aire, de materials orgànics rics en sucres. Els bioalcohols, com l'etanol, es poden utilitzar com a combustible en motors d'explosió.

Producció d'Energia Elèctrica a partir de Biomassa

• Combustió directa de la biomassa en una caldera per a la producció de vapor, que posteriorment acciona un grup turboalternador.
• Transformació de la biomassa en combustibles gasosos mitjançant procediments bioquímics o termoquímics. Aquests gasos s'utilitzen generalment per alimentar motors alternadors o turbines de gas que accionen el seu corresponent alternador.

Gestió de Residus Sòlids Urbans (RSU)

Els Residus Sòlids Urbans (RSU) són aquells generats per l'activitat domèstica en els nuclis urbans. La concentració de la població en àrees urbanes, juntament amb el creixement demogràfic i l'augment del consum de productes envasats i de ràpid envelliment, es tradueix en un creixement significatiu de la generació d'aquests residus.

Procediments per a la Gestió i Eliminació dels RSU

• Abocament Controlat: Consisteix a emmagatzemar els residus sobre el terreny i cobrir-los amb capes de terra. És la pràctica més comuna en molts països, però requereix grans superfícies de terreny.
• Compostatge: Consisteix en la separació de la matèria orgànica de la resta de residus i el seu tractament posterior mitjançant processos de fermentació aeròbica per obtenir un producte apte per a diverses aplicacions (com a adob).
• Reciclatge: Es basa en la separació de les diferents fraccions dels RSU que poden ser reincorporades als processos de producció i consum.
• Incineració: Consisteix en l'eliminació dels residus mitjançant un procés de combustió a altes temperatures i el posterior tractament dels gasos resultants.

Ecoparcs: Gestió Integral de Residus

Els Ecoparcs són instal·lacions dissenyades per obtenir energia i adob a partir dels RSU i de les restes de poda de parcs i jardins.

Components i Tractament:

• Fracció Orgànica: Procedent de la recollida selectiva, es tracta per obtenir un compost de qualitat.
• Planta Incineradora: Instal·lació on es duu a terme el procés de combustió dels RSU per a la valorització energètica.

Tecnologia Fotovoltaica: Aplicacions i Concentració

Aplicacions de la Tecnologia Fotovoltaica

• Instal·lacions aïllades de la xarxa elèctrica (off-grid).
• Instal·lacions connectades a la xarxa elèctrica (on-grid).

Fotovoltaica de Concentració (CPV)

El funcionament de la Fotovoltaica de Concentració (CPV) es fonamenta en l'ús de cèl·lules solars fabricades amb materials semiconductors compostos. Atès que aquests materials són costosos, s'instal·len cèl·lules molt petites. Per contrarestar aquesta reduïda superfície, s'utilitzen sistemes òptics (miralls o lents) per concentrar la radiació solar i augmentar-ne el nivell fins a 1000 vegades.