Thermodynamics of energy production from biomass

Termodinámica de producción de energía a partir de biomasa

No es común para los investigadores involucrados en el procesamiento de biomasa para combustibles afirmar que hay billones de toneladas de “biodesechos” allí afuera, listos para ser recogidos cada año, y procesados, proporcionando en efecto una fuente casi libre, abundante ambientalmente benigna de energía para la humanidad.

Los autores defienden que los ecosistemas (los hogares de la Tierra) son las redes intrínsecamente unidas de la vida que no conocen el concepto de residuo (Capra, 1996; Patzek, 2004). Por ello, “biodesecho” es una clasificación ingenieril de partes de animales y plantas sin utilizar en un proceso industrial. Este concepto humano obsoleto es completamente ajeno a los ecosistemas naturales, los cuales deben reciclar su material completamente para sobrevivir (Odum, 1998; Patzek, 2004). La remoción excesiva de “biodesechos” le roba a los ecosiste-mas nutrientes y especies vitales, y los degrada irreversiblemente (ver Georgescu-Roegen,1971;Odum, 1998;Patzek,2004 para una discusión más detallada).

Este documento está dirigido a cualquier persona que esté interesada en el suministro de energía para la humanidad y la preservación del medio ambiente global hasta la mayor extensión posible. Cuando las plantas suministran energía fósil a escala global, su cultivo impacta muchos ecosistemas grandes e importantes, y puede no ser el único punto buscado por los ambientalistas y los gobiernos de esta línea para reducir las emisiones de gas invernadero y disminuir la velocidad del calentamiento global.

Los autores sugieren que la conservación de la energía a través de la eficiencia incremental (Pimentel et al., 2004), así como la confianza creciente en la energía solar pueden disminuir las influencias humanas en el medio ambiente global más que todos los otros esquemas de suministro de “energía renovable” considerados hoy.

Con petróleo de alta calidad circulando en los próximos 50 años, los gobiernos del mundo y la industria petroquímica están buscando en la biomasa un sustituto de materia prima de refinación para combustibles líquidos y otros químicos base. Se están estableciendo nuevas plantaciones grandes en muchos países, principalmente en los trópicos, pero también en China, Norteamérica, el norte de Europa y Rusia. Estas plantaciones industriales impactarán los ciclos del carbono, agua, nitrógeno y fósforo en formas complejas. El propósito de este documento es emplear la termodinámica para cuantificar unos pocos de los muchos problemas globales creados por la silvicultura y agricultura industriales. Se asume que una plantación de árboles para energía a partir de biomasa se combina con una instalación de peletización local eficiente para producir pellets de madera para exportación al extranjero.

La eficiencia de conversión de biomasa a energía más alta es permitida por una planta de energía eléctrica eficiente, seguido de una combinación de combustible diesel Fischer Tropsch quemado en un auto-móvil con el 35% de eficiencia, más electricidad. La conversión de pellets de madera en etanol para combustible es siempre la peor opción...