Energía a partir de plantas, una alternativa para lugares donde no hay ni sol ni viento

Julio de 2022
Además de la energía solar y la eólica, Colombia, por su vocación agrícola, tiene potencial para el desarrollo de energía a partir de la biomasa de plantas. Este tipo de energía renovable proviene del aprovechamiento de la materia orgánica (plantas, animales, etc.). Por ejemplo, con el bagazo que resulta de la caña, la cascarilla café, el tamo de arroz se puede hacer biomasa. Otros tipos son el biogás y el biodiesel.

“Incentivar el aprovechamiento y uso de la biomasa” es una de las ideas que contempla el Plan Energético Nacional – Colombia: Ideario Energético 2050, elaborado en 2015, en el que se plantea un mayor desarrollo rural, para aumentar la participación de la biomasa en la matriz energética nacional. Esta Fuente No Convencionales de Energía Renovable (FNCER) requiere para su desarrollo inversiones en tecnología, costos de transporte y transformación. Resulta importante teniendo en cuenta que puede contribuir a reducir los impactos ambientales ocasionados por los combustibles fósiles, a la vez que permite un aprovechamiento de los desechos orgánicos (economía circular).

En la actualidad, de acuerdo con XM, operador del Sistema Interconectado Nacional– SIN – y administrador del Mercado de Energía Mayorista de Colombia, del total de 6,238.79 GWh de energía generada en abril de este año 2022, el 86,27% fue producto de recursos renovables y el 13,73% de los no renovables.

Después de la energía hidráulica, con un 98,29%, el tipo de recurso natural con mayor contribución fue la biomasa con 1,03% por encima de la solar y eólica con 0,61% y 0,07%, respectivamente. Por tipo de fuente, las plantas hidráulicas con embalses, con el 85,5%, fueron las de mayor aporte a la generación, seguido de las plantas de filo de agua, con el 12,80% y, en tercer lugar, se ubica el bagazo, con el 1,02%, superando a la fuentes fotovoltaica, eólica y biogás, con 0,61%, 0,07% y 0,01%, respectivamente.

“La biomasa se puede volver biocombustible por dos vías: una que es biológica, por ejemplo a través de la fermentación y descomposición; y otra que tiene que ver en los procesos térmicos, es decir, quemándola ya sea por regasificación o por pirólisis. Uno con esas biomasas puede hacer biocombustibles gaseosos, líquidos y sólidos”, explicó Gerardo Gordillo, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes.

¿Cuál de estas dos alternativas es más viable en Colombia? Según el docente, la respuesta es que ambas lo son y la clave es buscar dónde es más conveniente desarrollar una o la otra. “Por ejemplo, uno no puede montar energía solar en la Amazonia porque allá no hay casi sol y energía eólica tampoco, para este último toca buscar el viento en La Guajira. Entonces uno no puede casarse con una, porque en Colombia existen lugares donde no hay ni eólica ni sol, pero sí hay biomasa”, destaca el investigador y añade que un ejemplo típico en el país es producir biomasa a partir de la caña de azúcar. “Los ingenios co-generan energía eléctrica primero con el bagazo y después, el calor remanente lo usan para su
proceso industrial”.

Según el documento Estadísticas de Capacidad Renovable 2022 de la Agencia Internacional de Energía Renovable (Irena, por sus siglas en inglés) en la categoría de biocombustibles sólidos y residuos renovables, Colombia aumentó su capacidad al pasar de 182 u megavatios en 2012 a 387 e en 2021. La publicación aclara que “la letra “u” acompaña a cifras que se han obtenido a partir de fuentes no oficiales, tales como asociaciones industriales y artículos de noticias. La letra “e” acompaña a números que han sido estimados por Irena a partir de diversas fuentes de datos”.
Las anteriores cifras revelan que en los últimos años la capacidad de producción de este tipo de energías en Colombia viene incrementando.

Sin embargo, hay factores determinantes para que sea posible un mayor desarrollo: inversiones en tecnología, costo de transporte y transformación. Expertos en el tema señalan que en el caso de la biomasa los análisis de costos pueden ser más variables que los de energía solar y eólica.

La investigación Adopción de Biomasa como Energía Renovable No Convencional en el Mercado Eléctrico Colombiano, de la Maestría en Economía Aplicada de la Escuela de Economía y Finanzas Universidad EAFIT, señala que una relación positiva costo-beneficio depende de la disponibilidad de la materia prima (biomasa) procesada durante todo el tiempo productivo, ya que esta puede variar según la temporada del año, afectando el resultado de costos respecto a la generación. “Para abordar este problema, una solución es realizar mayores inversiones en tecnologías, que permitan el procesamiento de diversos tipos de biomasa de acuerdo a la disponibilidad de la zona o de la temporada del año”, expone la investigación.

A manera de conclusión, el trabajo anota que es necesario profundizar los resultados de los estudios de la disponibilidad de biomasas “en cuanto a los volúmenes técnicos que pueden estar disponibles para el uso energético, toda vez que se puede llegar a sobreestimar el real potencial de este recurso”.

“En Colombia existen lugares donde no hay ni eólica ni sol, pero sí hay biomasa”: Gerardo Gordillo.

Retamo espinoso, una posible alternativa

En 2019, un grupo de investigadores integrado por el profesor Gordillo, por Giacomo Barbieri, profesor asistente del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes y Alejandro Núñez Moreno, ingeniero mecánico de la misma institución, realizaron un primer estudio de viabilidad para la producción de biocombustible sólido a partir de la planta Ulex Europaeus.

La Ulex Europaeus, conocida también como retamo espinoso, es una de las 100 plantas invasoras más dañinas del planeta, y su especie representa una amenaza para los ecosistemas nativos colombianos de las zonas rurales de Cundinamarca y Boyacá. Frente a esta problemática, el estudio buscaba analizar la viabilidad de volver el retamo espinoso en cultivo energético.

El estudio planteaba la obtención del combustible sólido a través de dos productos: la planta molida con diferentes porcentajes de tronco/follaje y briquetas. De acuerdo con el documento, el primer producto podría ser útil para consumo industrial, mientras que el segundo podría usarse para uso doméstico.

Entre los resultados obtenidos durante la investigación se pudo establecer que el biocombustible producido a partir de retamo espinoso tiene un poder calorífico comparable con el del carbón (75% del carbón), un alto porcentaje de material volátil (83.3%), y bajo contenido de ceniza y azufre (1.41% y 0.51% respectivamente).

Las conclusiones de la investigación señalan que el retamo espinoso tendría el potencial para ser considerada como una fuente de energía alternativa. “Podría volverse un cultivo energético enfocado en generación de calor casero o inclusive industrial”, señala el estudio.

Sin embargo, aclara que es necesario llevar a cabo un nuevo estudio más profundo antes de hacer una declaración definitiva sobre la posibilidad de convertir un problema ambiental en una oportunidad energética de gran valor agregado.