El gran potencial de los residuos biomásicos en el sector agrícola y forestal

La biomasa es uno de los recursos renovables con mayor potencial del momento. Su uso se ha incrementado significativamente en los últimos años debido al auge de las energías no contaminantes, y este crecimiento está potenciando no sólo la mejora de aquellas tecnologías de valorización energética existentes, sino también la búsqueda de nuevas fuentes alternativas de biomasa. En este contexto, las regiones de Galicia y Portugal cuentan con grandes superficies de terreno dedicadas a uso forestal y agrícola, generando una elevada cantidad de residuos, cuya gestión, lejos de producir un beneficio, supone un coste para el productor. Además, el clima y las condiciones óptimas existentes tanto en Galicia como en el norte de Portugal, para el desarrollo de actividades vitivinícolas, han provocado que desde años atrás esta actividad sea considerada como clave en la economía de ambos países. Los restos procedentes de sus podas, que hasta hace poco tiempo eran considerados un problema para el productor, se han convertido en un recurso de valor a la hora de elaborar biocombustibles sólidos en forma de pellets, briquetas o astillas.

Otra de las problemáticas existentes es la continua ola de incendios que azota las citadas regiones donde el escaso mantenimiento de los montes ha provocado la proliferación de especies como el matorral que, junto con la presencia de ramas bajas, favorecen enormemente la propagación del fuego. La importancia de estos hechos ha despertado un gran interés en la sociedad provocado que diferentes entes de ambos lados de la frontera centren su interés en mejorar la situación actual a la par que buscar un beneficio, tanto ambiental como económico, de los recursos existentes.

Es así como nace el proyecto Biomasa-AP (http://biomasa-ap.com/), un proyecto transfronterizo cuyo objetivo es la mejora de las capacidades de los centros de I+D de las regiones de Galicia y Norte de Portugal para optimizar la explotación y el uso de la biomasa procedente de restos de poda, matorrales, vid y kiwi.

Biomasa-AP está cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) a través del Programa Interreg V-A España-Portugal (POCTEP) 2014 – 2020, dentro del Eje 1 “Crecimiento inteligente a través de una cooperación transfronteriza para el impulso de la innovación”. El proyecto, enmarcado en el territorio de Galicia y Norte de Portugal, ha contado con un total de 9 entidades, 5 de ellos de Galicia y 4 de Portugal. El líder del proyecto es el Centro Tecnológico de Eficiencia y Sostenibilidad Energética, EnergyLab, y el consorcio está compuesto por: Grupo de Tecnología energética (GTE) de la Universidad de Vigo, XERA Axencia Galega da Industria Forestal, que participa a través del Centro de Innovación y Servicios de la Madera (CIS Madeira), Fundación Empresa-Universidad Gallega (FEUGA), Instituto Enerxético de Galicia (INEGA), Instituto Politécnico de Viana do Castelo (IPVC), Instituto de Ciência e Innovação em Engenharia Mecânica e Engenharia Industrial (INEGI), Agência de Energia do Cávado (AEC) e Agência Regional de Energia e Ambiente do Alto Minho (Area Alto Minho).

En la primera fase del proyecto, se ha evaluado el potencial real de las biomasas no valorizadas de alto potencial (en adelante BNVAP) seleccionadas y que, mediante adaptación de maquinaria específica como la que se ha adquirido y testeado en el proyecto, estarían disponibles para la elaboración de biocombustibles sólidos. Este estudio permite concluir que en la Eurorregión Galicia-Norte de Portugal existen más de 1.000.000 ha de matorral sin arbolado (53% en Galicia y 47% en el Norte de Portugal) con un total de 500.000 ha mecanizables, lo que supondría alrededor de 1,5 Mt/año (equivaldría a 341.000 tep). En cuanto a la vid, existen algo más de 100.000 ha de viñedo (20% en Galicia y 80% en el Norte de Portugal) lo que se traduce en unas 38.000 ha de superficie mecanizable y 75.000 tn/año de biomasa verde, equivalentes a 17.000 tep. Por su parte el kiwi supone unas 2.500 ha (28% en Galicia y 72% en el Norte de Portugal) que en su gran mayoría son mecanizables aportando 9.000 t de biomasa verde (1.300 tep). Estos datos dan una idea del enorme potencial disponible en nuestra Comunidad y en el país vecino, en lo que a biomasa se refiere.

La elaboración de biocombustibles sólidos exige que esta biomasa recogida sea sometida a un proceso de pretratamiento que incluye una serie de operaciones con el fin de alcanzar la calidad necesaria para que ésta pueda ser densificada en forma de pellets o briquetas. Estas operaciones incluyen la clasificación, limpieza en verde y cribado (retirada de piedras, tierra o pequeñas partículas inorgánicas), el secado de la biomasa (natural y/o forzado) hasta alcanzar humedades del orden del 8-12% y la reducción granulométrica (trituración y molienda), pudiendo ser necesario un cribado final con el objetivo de lograr un material de mejor calidad.

Por otro lado, las biomasas seleccionadas y recogidas en este proyecto han sido caracterizadas, y en base a los resultados obtenidos se pueden diferenciar 2 grandes grupos de materiales: los matorrales y podas de coníferas de base forestal y los restos de poda agrícola de vid y kiwi. El material de base forestal presenta menores contenidos en cenizas que los restos de poda agrícola (1,1-1,6% frente 2,5-2,6%) y un poder calorífico neto algo superior a los 17 MJ/kg (valor por encima del mínimo requerido para la fabricación de pellets para uso doméstico, >16,5 MJ/kg), mientras que el material agrícola presenta valores inferiores a este requerimiento (del orden de 15,40-16,13 MJ/kg).

Los altos contenidos en cenizas son un limitante importante a la hora de elaborar combustibles sólidos de calidad, por ello se ha estudiado también el aditivado de los nuevos biocombustibles, así como la retirada de las fracciones más finas ya que en ellas se concentran una mayor cantidad de cenizas.

Otra de las tareas realizadas, ha sido el desarrollo y optimizado de diferentes tecnologías de aprovechamiento energético a pequeña escala como son los sistemas de combustión (quemador experimental, caldera comercial y estufa de briquetas), la microcogeneración (equipo basado en el ciclo orgánico de Rankine (ORC)) y la gasificación, que han sido alimentados con los nuevos biocombustibles (pellets, briquetas y astilla), todo ello acompañado de las simulaciones fluido dinámicas pertinentes.

En las pruebas de combustión llevadas a cabo se han analizado distintos parámetros tales como estabilidad de combustión, residuos formados o fusibilidad de las cenizas, comprobando la viabilidad técnica de su utilización y el potencial de algunos de estos combustibles para sustituir a la madera (combustible de referencia) o complementarla, si bien la mayor cantidad de cenizas presentes en su composición obligará a realizar un buen mantenimiento y limpieza del quemador y de los sistemas de intercambio de calor. En cuanto a la gasificación y microcogeneración, también se han obtenido resultados satisfactorios, el empleo de estas biomasas residuales ha dado como resultado un gas de síntesis de alto poder calorífico (valores próximos a 2kWh/m3), en el primer caso, y una eficiencia del proceso de microcogeneración próxima a un 96%, en el segundo.

Parte del éxito del proyecto radica en la intensa labor de difusión y transferencia que se ha realizado desde el inicio hasta esta última etapa. Durante el transcurso del proyecto se ha creado una Red Transfronteriza (https://redtransfronterizabiomasa.com/) de biomasa con el fin de conectar a diferentes stakeholders del sector (expertos en la materia, agentes interesados en la producción y uso de la biomasa, fabricantes de maquinaria agroforestal, de tecnologías energéticas, etc) y que, a día de hoy, cuenta con más de 130 miembros de cerca de 90 entidades diferentes.

Después de más de tres años de proyecto, podemos concluir que Galicia y el Norte de Portugal disponen de amplios recursos biomásicos procedentes de podas forestales, vides o kiwis y también de existencias de matorral susceptibles de ser aprovechados con fines energéticos. El empleo de estas BNVAP conllevaría numerosas ventajas entre las que se pueden destacar: una reducción de la presión sobre el abastecimiento de madera de pino (principal materia prima para la fabricación de pellets), una amortiguación de las posibles subidas del precio de la biomasa y un impulso de las economías locales.

La valorización de estos residuos estaría además en consonancia con la normativa de prevención de incendios, que obliga a la retira de la biomasa o a su trituración in situ, así como con las recomendaciones fitosanitarias en los cultivos agrarios, que piden la retirada de los restos de poda como medida de minimización de plagas y enfermedades.

Queda patente pues, el potencial de un recurso tan abundante como es la biomasa y se hace necesario seguir impulsando el empleo de BNVAP mediante la puesta en marcha de líneas de ayuda que promuevan: la recogida, transporte y tratamiento de biomasas alternativas, la producción de combustibles derivados y el uso de equipos compatibles con estos combustibles, sentando así las bases de un nuevo modelo productivo, la bioeconomía.