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La biomasa es la energía más antigua del mundo. Corresponde al uso de material biológico para producir energía como calor o electricidad. Como vimos en el post Usos de la biomasa como energía renovable, la biomasa tiene distintos usos y formas de transformación, según el material empleado como combustible.

Debido al aprovechamiento de los recursos naturales como combustibles para plantas de biomasa (astillas, pellets, briquetas, hojas…) constituye una energía renovable muy económica, por lo que su uso es común en países en vías de desarrollo, pero… ¿Dónde se encuentran las plantas de biomasa más grandes del mundo?

Entre los países que mayor uso hacen de la biomasa se encuentran países como Reino Unido y los países nórdicos de Europa, como Polonia y Finlandia, siendo esta última la que más veces aparece en el top 5 de plantas de biomasa. Finlandia tiene 3 de las 5 plantas de biomasa más grandes del mundo. ¿A qué puede deberse?

Desde 2008 el precio de los paneles solares en Finlandia ha caído en picado, se han abaratado en un 80% y su eficiencia ha ido en aumento. Los nuevos paneles solares funcionan en días lluviosos y oscuros, y la eficiencia de los paneles solares aumenta a baja temperatura y en entornos limpios y libres de polvo.

Otro de los motivos por los que Finlandia lidera el ranking de las 5 plantas de biomasa más grandes del mundo se debe a que el país era hasta hace unos años dependiente energéticamente de otros países. Desde 2010 se ha buscado el autoabastecimiento energético de Finlandia, apostando por las energías renovables. Para el año 2050 se prevé que la energía producida en el país sea 100% de origen renovable. (Bester)

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La energía producida con biomasa en Colombia (80 megavatios) es superior a la solar (10 megavatios) y a la eólica (20 megavatios). En el registro de proyectos de la Upme, existen 18 iniciativas inscritas, con 92 megavatios, que muestran el potencial de este tipo de energía que lidera la autogeneración y cogeneración. (JORGE CARDENAS GUTIERREZ, s.f.)

Aplicaciones de la biomasa

Hoy en día, la energía generada gracias a este proceso tiene múltiples aplicaciones en sus distintas modalidades:

1.      Generación eléctrica y su distribución directa a través de la red eléctrica.

2.      Distribución en electrificación rural y sistemas aislados.

3.       Uso directo del gas resultante para diversas aplicaciones térmicas.

4.      Climatización.

5.       Calefacción distribuida.

6.       Sistemas agrícolas.

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link del video de como funciona la biomasa
https://www.youtube.com/watch?v=F2z1w9Xho44

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Según el informe brindado por (Électricos, junio 2012) La determinación de los costos de producción de energía a partir de biomasa es compleja debido a la variabilidad regional en los costos de producción y suministro de materias primas  y la amplia variedad de tecnologías de conversión de biomasa. De las cuales encontramos la siguiente

Para la producción de cultivos: el costo de la tierra y del trabajo, rendimientos de los cultivos, los precios de diversos insumos (como fertilizantes), suministro de agua y el sistema de gestión (por ejemplo, la cosecha mecanizada y la manual). (Électricos, junio 2012)

Para él envió de biomasa en una instalación de conversión: la distribución espacial de los recursos de biomasa, la distancia de transporte, medio de transporte y el despliegue (y oportunidad) de las tecnologías de pre tratamiento de la cadena. Las cadenas de suministro van desde el uso en el sitio (por ejemplo, la leña o el uso de bagazo en la industria azucarera o residuos de biomasa en las instalaciones de conversión de otras) hasta llegar a las cadenas de suministro internacionales con pastillas enviadas o combustibles líquidos como el etanol (Électricos, junio 2012)

Para la conversión final a los portadores de energía (o de biomateriales): la escala de conversión, los mecanismos de financiación, los factores de planta, la producción y el valor del coproductor, y los costos finales de conversión (en la planta de producción). Estos actores claves varían entre las tecnologías y los lugares. El tipo de portador de energía utilizada en el proceso de conversión influye en el potencial de mitigación del cambio climático. (Électricos, junio 2012)

Los suministros de biomasa están, como con cualquier materia prima, sujetos a mecanismos de fijación de precios complejas. Los suministros de biomasa se ven fuertemente afectados por los precios de los combustibles fósiles, por los productos agrícolas y los mercados de productos forestales. En una situación ideal, la demanda y oferta equilibran los niveles de precios proporcionando una buena medición de la producción real y los costos de suministro. (Électricos, junio 2012) (ERNC, 2012)

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1.      La biomasa es un recurso que bien gestionado es prácticamente inagotable.

2.      No aumenta el efecto invernadero dado que las emisiones de CO2 que se generan en el proceso son menores que las que hubiera provocado el no aprovechamiento de la biomasa.

3.      El uso de biomasa de origen forestal disminuye el riesgo de incendios y de plagas de insectos.

4.      La explotación de biomasa favorece la creación de empleo especialmente en áreas rurales.

5.      Posibilita la independencia energética evitando así desequilibrios económicos.

6.      La salud pública, la valorización energética a partir de las biomasas contribuye al ahorro en el reciclaje de residuos (o mejor dicho, en tratamiento, gestión, eliminación…)

7.      En la parte medio ambiente y social contribuye decisivamente a frenar el proceso de deforestación de los bosques. La utilización de la biomasa forestal está permitiendo disminuir el número y tamaño de los incendios, así como evitando la generación de plagas derivadas del abandono y acumulación de residuos.

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Los últimos estudios apuntan que las producciones de bagazo de caña (estimada en 1,5 millones de toneladas anuales), la cascarilla de arroz (con 457.000 toneladas al año) y el fruto de palma de aceite presentan grandes posibilidades en el desarrollo de la biomasa en Colombia. De hecho, las mejores zonas para la generación de este tipo de energía son: la Región de Los Santanderes, la Costa Atlántica y los Llanos Orientales. (Twenergy)

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Bester. (s.f.). Obtenido de Plantas de biomasa más grandes del mundo: https://bester.energy/plantas-biomasa-mas-grandes-del-mundo/

Électricos, M. (junio 2012). Evolucion de costos ERNC. Medellin .

ERNC, E. d. (junio de 2012). costos Biomasa. Obtenido de https://hrudnick.sitios.ing.uc.cl/alumno12/costosernc/C._Bio.html

JORGE CARDENAS GUTIERREZ, J. B. (s.f.). Club de Biotanqueo. Obtenido de https://www.fedebiocombustibles.com/nota-web-id-3016.htm#:~:text=La%20energ%C3%ADa%20producida%20con%20biomasa,lidera%20la%20autogeneraci%C3%B3n%20y%20cogeneraci%C3%B3n.

Twenergy. (s.f.). La biomasa en Colombia: el gran reto para generar energía sustentable. Obtenido de https://twenergy.com/energia/biomasa/biomasa-en-colombia/#:~:text=De%20hecho%2C%20las%20mejores%20zonas,un%20tipo%20de%20energ%C3%ADa%20eficiente.

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Debido a la creciente demanda de energías renovables, la energía solar en la tercera fuente de energía renovable más importantes en términos de capacidad instalada a nivel global, después de las energías hidroeléctrica y eólica. Se usa tradicionalmente para alimentar aparatos autónomos, abastecer refugios o casas aisladas de la red eléctrica. Alemania es uno de los países donde la energía solar esta experimentando un crecimiento vertiginoso, aproximadamente en Junio de 2014 se instaló 30 GW, es decir el 50,6% de toda la demanda eléctrica del país durante un solo día. A finales de 2015, se había instalado en todo el mundo cerca de 230 GW de potencia fotovoltaica.

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Energía solar la máxima cantidad de Kwh que puede generar un sistema de energía solar al año es 1000 Kwh en un clima cálido y 300 Kwh en un clima nublado

Un panel solar típico puede proporcionar entre 250W y 300W de energía. Sin embargo, es cada vez más habitual ver paneles domésticos de potencia superior, como 500W y también algunos de menor capacidad (como pueden ser 150W).

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Tablero eléctrico, cableado, conexiones y protecciones: $1’558.650

Bateria estacionaria (solar) VRLA Gel 200 Ah-12 VDC, con caja plástica para albergar baterías y terminales de batería: $1’369.798.

Soportes para modulos SFV: $658.100

Inversor de 1000 W, 24 VAC, 60 Hz, onda senoidal pura: $358.459

Sistema puesta a tierra: $234.480

Regulador MPPT (Controlador) de 24 VDC-40Amp.: $233.144

Paneles solares: $265.876

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Sería muy bueno poder realizar este tipo de proyectos en la ciudad de Neiva, ya que es una ciudad calurosa y se pueden implementar en las casas, o empresas industriales donde el consumo es mayor.

En la actualidad la ciudad de Neiva cuenta con energía solar en el edificio inteligente de Prohuila, Universidad surcolombiana, restaurante frupy´s, gasolineras, hoteles, conjuntos de viviendas y otras.

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Genera empleo en las zonas donde se instala.

Reduce el uso de combustibles fósiles.

Reduce las importaciones energéticas.

Es una fuente de energía ilimitada.

Es la fuente de energía más limpia y no pone en peligro ni incrementa el calentamiento global, debido a que no produce gases de efecto invernadero ni subproductos peligrosos para el medio ambiente.

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Energya.VM, Paneles solares, recuperado de: https://www.energyavm.es/paneles-solares-cuantos-kwh-produce-un-panel-solar/

Enersinc, Fuentes no convencionales de energía renovable (FNCER), Recuperado de: https://www.dnp.gov.co/Crecimiento-Verde/Documents/comite/sesion%205/2017_11_17%20-%20Presentaci%C3%B3n%20Diagnostico%20ENERSINC.pdf

Celsia, Todo lo que debes de saber de energia solar en Colombia, Recuperado de: https://eficienciaenergetica.celsia.com/todo-lo-que-debes-saber-sobre-energia-solar-en-colombia/

Universidad Militar Nueva Granada, Analisis costo/beneficio de la implementacion de tecnologías de energía con paneles solares en la ESE Hospital San cristobal, recuperado de: https://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/handle/10654/14931/SanabriaOrozcoAndresFelipe2016.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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Los equipos se clasifican de acuerdo a la potencia para que en forma segura operen a cierta velocidad de viento, normalmente entre 24 m.p.h. (10.5 m/s) y 36 m.p.h. (16 m/s). Cuando se incrementa la velocidad del viento, la potencia disponible se incrementa en una forma mayor.  Un equipo de 1,8 MW situado a un buen emplazamiento produce más de 4,7 millones de unidades de electricidad cada año. Esto es suficiente para satisfacer las necesidades de más de 1.500 hogares.

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Los costos de las turbinas eólicas y el mantenimiento de esta, es relativamente bajo. El coste por kW producido es bastante bajo en las áreas muy ventosas.

El costo promedio de la electricidad por energía eólica disminuyó un 23% entre 2010 y 2017. Los proyectos actuales habitualmente se contratan a 14304,00 (Peso Colombiano) / kWh y el promedio ponderado mundial es de 21456,00 (Peso Colombiano) / kWh.

Los aerogeneradores de menos de 100 kilovatios tienen un costo de $ 3.000 a $ 8.000 por kilovatio de capacidad. El cual tendría un un costo de instalación de $ 50,000 - $ 80,000.

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Existe una investigación que fue realizada por la Universidad Nacional de Colombia donde muestra que Boyacá tiene potencial para generar energía eólica. Ya que algunos municipios cuentan con las condiciones requeridas para producir este tipo de energía. Se determinó que este departamento cuenta con corrientes de aire con velocidades iguales o superiores a cinco metros por segundo en la mayoría de los meses del año.

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1.  La energía eólica es una fuente de energía inagotable ya que el viento es una fuente abundante la cual está presente en muchos lugares permitiendo así que siempre podamos contar con la fuente de energía original.

2.   Es una fuente de energía limpia, no genera residuos contaminantes.

3.  Bajo mantenimiento, y costos mínimos.

4. Contribuye al desarrollo sostenible
5.  Reduce el uso de combustibles fósiles.

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Soto Gutierrez, J. J. (2016). Desarrollo de la energía eólica en Colombia (Bachelor's thesis, Fundación Universidad de América). http://52.0.229.99/bitstream/20.500.11839/624/1/5082005-2016-2-GA.pdf

El periodismo de la energía Limpias (21/Noviembre/2018). ENERGIAS RENOVABLES. https://www.energias-renovables.com/eolica/colombia-despierta-a-la-energia-eolica-20181124

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La energía eólica se obtiene del viento, se trata de un tipo de energía cinética la cual se produce por el efecto de las corrientes de aire. Esta se convierte en electricidad a través de un generador eléctrico, esta energía es renovable, limpia, y no contamina.

Es la energía eólica la que representan la gran mayoría de las nuevas adiciones de capacidad, la que reemplazara progresivamente los combustibles fósiles menos económicos. La capacidad eólica crecerá a más del 5% anual hasta el 2050, lo que aumentará la capacidad total de 28GW en el 2019 a casi 140GW en el 2050.

El mayor productor de energía eólica en el mundo es Estados Unidos, seguido de Alemania, China, India y España. Y en América Latina el mayor productor es Brasil.

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Esta energía se produce gracias al movimiento generado por las mareas, esta es aprovechada por turbinas , las cuales a su vez mueven la mecánica de un alternador que genera energía eléctrica y finalmente esté último esta conectado con una central en tierra que distribuye la energía al exterior.  La capacidad instalada de esta energia la tienen los países  Corea del Sur, la de mayor capacidad con 254 MW, le sigue Francia con 240 MW, Canadá con 20 MW, Reino Unido con 2,1 MW y Noruega con 0,3 MW.

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1.No contamina el Medio Ambiente.
2. No afecta a la población, ni disminuye sus recursos naturales.
3. Reduce los efectos de gases invernadero u otros contaminantes de otras energías.
4. Bajo costo de materia prima.
5. Es predecible ver el rendimiento según la climatología.

Finalmente las mareas son inagotables por lo tanto es un tipo de energía renovable.

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En el estudio de Gómez y Burgos (2008) estimaron, para cada uno de los cinco sitios más aptos de la costa pacífica en Colombia, los costos de construcción de un proyecto de energía mareomotriz, el costo del kilovatio instalado y el costo medio de energía . Para los costos de construcción seleccionaron la unidad tipo 1000 del catálogo Neyrpic para turbinas normalizadas, con una capacidad de 2500 KW, un diámetro de rodete de 3m, una turbina de 52,5 toneladas y un generador de 19 toneladas.
Ver tabla de costos

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En Colombia, el aprovechamiento del potencial energético es posible en la costa pacífica, debido a que las mareas son superiores a los 3 m, aunque el país no ha desarrollado ninguna tecnología de este tipo, se han realizado estudios académicos que evalúan el potencial marítimo de las costas colombianas.  Según (Gómez y Burgos 2008), se presentaron opciones de aprovechamiento energético de las mareas en cinco lugares más aptos para el aprovechamiento de energía mareomotriz como son: bahía Málaga, boca Virudó, ensenada Catripe, boca Yarumangui y río Baudó. De estas cinco, con las que inicialmente se trabajará son : bahía Málaga con 3,5 MW y la ensenada de Tribugá con 0,5 MW como las zonas con mayor potencial energético y posibilidades de satisfacer las necesidades de las comunidades cercanas.

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En el caso de este tipo de energía renovables, el potencial de energía disponible en el océano, asociada a las mareas autonómicas es muy importante, se debe tener en cuenta la amplitud de la marea, el número de turbinas instaladas y el área del embalse.

Por ejemplo para Francia en la Planta La Rance que tiene un área de 22 km² y una producción de 240 MWh/año y el modo de generación es reflujo, se puede obtener una generación 550 GWh/año. En  México se encuentra con mareas del orden de 6 m en el alto Golfo de California. Corea y China han estudiado la posibilidad de construir algunas instalaciones y han estimado alrededor de 2,000 GWh por año de producción anual con plantas mareomotrices en Shiwa, Garolim y Incheom.

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ambiente, C. e. (s.f.). La energía mareomotriz. Ventajas de la energía de las mareas. Obtenido de https://www.cuidaelmedioambiente.com/energias-renovables/energia-mareomotriz/

Chile, E. (s.f.). Aprende con Energía . Obtenido de https://www.aprendeconenergia.cl/aprovechamiento-de-la-energia-del-mar-en-el-mundo/

Quintero, L., & Quintero, J. (2015). Energía mareomotriz: potencial energetico y medio ambiente. Gestión y Ambiente, 121-134. Obtenido de file:///C:/Users/ZYANYA/Downloads/46511-Texto%20del%20art%C3%ADculo-278712-1-10-20151231%20(1).pdf

López-González, J., Hiriart-Le Bert, G., & Silva-Casarín, R.. (2010). Cuantificación de energía de una planta mareomotriz. Ingeniería, investigación y tecnología, 11(2), 233-245. Recuperado en 12 de marzo de 2021, de http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-77432010000200009&lng=es&tlng=es.

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Ver video en el siguiente link:https://www.youtube.com/watch?v=rAcoovnZCHY

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En Colombia durante el año 2021 se han generado aproximadamente 2.760.800 MWh. Las plantas hidroeléctricas generan el 68% de la oferta energética del país. Durante el año 2020 se produjeron aproximadamente 186.5 GWh/dia

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Eficiencia Energética en una hidroeléctrica

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Eficiencia Energética en una hidroeléctrica

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El proceso de generación hidroelectrico puede alcanzar una eficiencia del 90% aproximadamente, asociada a la conversión de energía potencial del agua en energía eléctrica

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https://www.canva.com/design/DAD2blyG48o/o6EhfvFKCfaJTdSHSodqhw/view?utm_content=DAD2blyG48o&utm_campaign=designshare&utm_medium=link&utm_source=publishsharelink

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Costos globales de generación de energía en Hidroeléctrica

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Costos globales de generación de energía en Hidroeléctrica

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Un proyecto de 100MW tiene un costo promedio de inversión de USD 200 millones

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Se encuentran en funcionamiento 28 plantas hidroeléctricas. La capacidad neta asciende a 10.974 MW

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Reutilización. Se trata de un recurso procedente del agua de lluvia y, además, el agua empleada en el proceso puede volver a utilizarse.

Duración. Las instalaciones hidroeléctricas tienen una larga vida útil.

Sostenible. La energía hidroeléctrica ayuda a disminuir la emisión de gases de efecto invernadero.

Flexibilidad. Los recursos hidráulicos facilitan la gestión de los picos de demanda energética al poder utilizar el agua embalsada de forma flexible.

Control. Los embalses resultan especialmente útiles a la hora de regular el caudal de un río para evitar, por ejemplo, crecidas peligrosas.

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Schulte, S. (2003). Guía conceptual y metodológica para el desarrollo y la planificación del sector turismo (Vol. 25). United Nations Publications.

López-Ibor Mayor, V. (2017). El derecho eléctrico español en el proceso de creación del mercado interior de la electricidad en la Unión Europea (Doctoral dissertation, Universidad Complutense de Madrid).