LA BIOMASA COMO RECURSO ENERGÉTICO

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1 Jornada sobre Capacidades de Investigación Pública en la Comunidad de Madrid en Energías Renovables (24 de mayo de 2012) Líneas estratégicas en Energías Renovables y capacidades de I+D en la Comunidad de Madrid LA BIOMASA COMO RECURSO ENERGÉTICO Jesús Fernández. Catedrático de Producción Vegetal. GRUPO DE AGROENERGÉTICA ETSIA Universidad Politécnica de Madrid

2 BIOMASA, Aparentemente es la mas cercana de las Renovables, pero en realidad ES LA MÁS DESCONOCIDA

3 BALANCE DE ENERGÍA PRIMARIA EN ESPAÑA EN k tep Biomasa 44,0 % Eólica 25,2 % Hidráulica 23,4 % Solar y otras 7,4 %

4 RESUMEN DE LAS PREVISIONES DEL PER Valores en Mtep FUENTE Incremento PROPORCIÓN (%) Hidráulica 2,72 2,82 0,10 21,5 13,6 Solar 0,78 3,31 2,53 6,2 15,9 Eólica 3,64 6,24 2,60 28,7 30,0 Geotermia 0,00 0,03 0,03 0,0 0,1 Biomasa 5,53 8,41 2,88 43,6 40,4 TOTAL 12,67 20,81 8,14 100,0 100,0 BIOMASA Electricidad 0,36 1,05 0,69 6,5 12,6 Apli. Térmicas 3,73 4,65 0,92 67,5 55,3 Biocarburantes 1,44 2,71 1,27 26,0 32,2 TOTAL BIOMASA 5,53 8,41 2,88 100,0 100,0

5 CAMPOS QUE ABARCA EL ÁREAL DE LA BIOMASA FUENTES - BIOMASA NATURAL - BIOMASA RESIDUAL AGRÍCOLA FORESTAL GANADERA INDUSTRIAL URBANA - EXCEDENTES DE COSECHAS - CULTIVOS ENERGÉTICOS PROCESOS - MECÁNICOS - TERMOQUÍMICOS - BIOTECNOLÓGICOS - EXTRACTIVOS BIOCOMBUSTIBLES - SÓLIDOS - LIQUIDOS (BIOCARBURANTES) - GASEOSOS APLICACIONES - COMBUSTIÓN - MOTORES (de explosión y comb. int.) - MATERIAS PRIMAS INDUSTRIA QUIMICA SECTORES DE USO - CALEFACCIÓN DOMÉSTICA Y A.C.S. - CALOR PARA USOS INDUSTRIALES - ELECTRICIDAD - TRANSPORTE - INDUSTRIAS QUÍMICAS

6 INICIO DE LA I + D SOBRE BIOMASA EN CENTROS DE LA COMUNIDAD DE MADRID UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID Grupo de Agroenergética Desarrollo del concepto de AGROENERGÉTICA Primer curso de Agroenergética 1980 Coordinación del 1er Programa NACIONAL de I+D sobre Agroenergética (1982) Proyecto AGRENHOL ( ) Inicio de experiencias con cultivos energéticos ( Cardo, Pataca y Sorgo dulce) Desarrollo de 56 proyectos de I + D obtenidos en Convocatorias Públicas ( 26 de ellos financiados por la UE) Desarrollo de 36 proyectos de I + D financiados por empresas y Administraciones ÚLTIMOS PROYECTOS DESTACABLES EN BIOMASA Proyecto de la CM sobre autosuficiencia energética basado en biomasa Proyecto CARDENER CM (Programa de Grupos I+D de la Comunidad de Madrid) Nuevo Fotobiorreactor para producción de microalgas JUNTA DE ENERGÍA NUCLEAR (JEN) Aplicaciones de isótopos en: Estudios básicos sobre fotosíntesis Estudios sobre y producción vegetal Inicio de experiencias producción de biomasa en el CEDER de Lubia (Soria) con cultivos energéticos (pataca) Creación de la División de Biomasa CIEMAT Consolidación de la División de Biomasa Desarrollo de proyectos Nacionales y Europeos de I+D sobre aprovechamiento energético de la biomasa Línea de biocombustibles sólidos Línea de biocombustibles líquidos Línea de Combustión Línea de gasificación Línea de cultivos energéticos ÚLTIMOS PROYECTO DESTACABLES EN BIOMASA ON Cultivos (Cultivos energéticos)

7 AUTOSOSTENIBILIDAD EN LA CLIMATIZACIÓN DE LAS INSTALACIONES DEL GRUPO DE AGROENERGÉTICA El objetivo de este proyecto es demostrar la autosostenibilidad energética de una explotación agrícola, considerando la cadena completa de producción del combustible y aplicación de la energía resultante.

8 PRETRATAMIENTO DE LA BIOMASA: PICADO Y ASTILLADO Astillado biomasa herbácea Picado biomasa herbácea

9 ACONDICIONAMIENTO Y DENSIFICACIÓN Pelets Peletización Briquetación Productos Sistema de molienda y mezcladora Briquetas

10 USOS FINALES Pellets Briquetas Astillas Calderas Secadero Invernaderos Despachos Laboratorios

11 SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN: CALEFACCIÓN/REFRIGERACIÓN A Fan-coils A Fan-coils CALDERA EQUIPO DE ABSORCION CALDERA EQUIPO DE ABSORCION OPCIÓN A: CALEFACCIÓN EN INVIERNO OPCIÓN B: REFRIGERACIÓN EN VERANO

12 PROYECTO DE GRUPOS DE I + D DE LA COMUNIDAD DE MADRID CARDENER-CM APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA DEL CARDO Y VALORIZACIÓN DE SUBPRODUCTOS. CONSORCIO Objetivo Principal: Evaluación de las posibilidades del cultivo del cardo Cynara cardunculus L. para usos energéticos en la Comunidad de Madrid (CM), contemplando aspectos tecnológicos avanzados de conversión energética y de biorrefinería. GA-UPM - Grupo de Agroenergética de la UPM (COORDINADOR) ISE - Grupo de Ingeniería de Sistemas Energéticos de la UC3M ICP - Grupo de Catálisis y Petroquímica del CSIC IQ - Grupo de Ingeniería Química de la UCM QTNOS - Grupo de Quitina/Quitosanos de la UCM Valerflu - Grupo de Valorización Energética en Lecho Fluidizado del CIEMAT BIOLAB - Laboratorio de Ensayos de Biocombustibles de la UC3M

13 CARDENER-CM APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA DEL CARDO Y VALORIZACIÓN DE SUBPRODUCTOS. Productos, co- y sub- productos del cultivo del cardo

14 PROYECTO DE GRUPOS DE I + D DE LA COMUNIDAD DE MADRID CARDENER-CM APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA DEL CARDO Y VALORIZACIÓN DE SUBPRODUCTOS. LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN 1. Prospección de la superficie potencial de cultivo de cardo en la CM (UPM) 2. Producción de cultivo de cardo en condiciones de campo para la obtención de materias primas (biomasa y semillas) (UPM) 3. Combustion de la biomasa de cardo en lecho fluidizado (CIEMAT, BIOLAB-UC3M, ISE- UC3M, IQ-UCM) 4. Gasificación ce la biomasa de cardo con aire en lecho fluidizado (CIEMAT, BIOLAB- UC3M, ISE-UC3M, IQ-UCM) 5. Procesos innovadores en la producción de biodiesel del aceite de cardo y valorización de la glicerina (ICP-CSIC) 6. Biorrefinería y valorización de subproductos por transformación a furfural (ICP-CSIC) 7. Biorrefinería y valorización de subproductos mediante obtención de antioxidantes y fibra alimentaria (QTNOS-UCM)

15 NUEVO FOTOBIORREACTOR PARA EL CULTIVO DE MICROALGAS DESARROLLADO EN LA UPM:

16 NUEVO FOTOBIORREACTOR PARA EL CULTIVO DE MICROALGAS DESARROLLADO EN LA UPM: VENTAJAS DEL NUEVO FOTOBIORREACTOR PBRL 1. Aplicable a gran escala (decenas o centenares de ha) a bajo coste. 2. Alta eficiencia en la iluminación de las microalgas inmovilizadas en el panel 3. Fácil intercambio de gases (CO 2 y O 2 principalmente) entre el aire y el medio de cultivo. 4. Refrigeración pasiva del medio por evaporación natural del agua tanto mayor cuanto mayor sea la temperatura. 5. Cosecha de las algas concentradas ya sea del medio líquido, por decantación o centrifugación, o del propio panel por raspado.

17 NUEVO FOTOBIORREACTOR PARA EL CULTIVO DE MICROALGAS DESARROLLADO EN LA UPM: DATOS SOBRE LA PATENTE DEL NUEVO FOTOBIORREACTOR Título: Fotobiorreactor laminar para la producción de microalgas Tipo de protección: Patente con Examen Previo Titular: Universidad Politécnica de Marid Inventor: Prof. Jesús Fernández. Fecha de presentación de la solicitud: Fecha de publicación: Número de publicación: ES B2

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