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Cardos para producir electricidad

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Entre los cultivos energéticos los que mayor potencial encierran a corto plazo son los de biomasa lignocelulósica, como el cardo, perfectamente adaptado a las tierras de secano. Estos son los proyectos más avanzados para producir electricidad a partir de una planta tantas veces menospreciada, que podría empezar a cultivarse muy pronto en los campos españoles. En España viven de forma natural numerosas especies de cardo que crecen sobre todo en terrenos baldíos y arcenes de caminos. Son plantas poco exigentes, muy bien adaptadas a las condiciones ambientales impuestas por el clima mediterráneo, caracterizado por verano secos y calurosos. Pero entre todas ellas, Cynara cardunculus es la que presenta mejores condiciones para su aprovechamiento como recurso de biomasa. Es una especie herbácea vivaz (perenne), con un ciclo anual de producción de biomasa aérea, que puede llegar a los 3 metros de altura. "En años con pluviometría adecuada (unos 500 mm) su cultivo podría llegar a dar producciones totales de biomasa, en condiciones de secano, de 15 a 20 toneladas de materia seca por hectárea y año", asegura Jesús Fernández, catedrático de Producción Vegetal de la Universidad Politécnica de Madrid y máxima autoridad en la materia.

Los cardos crecen durante 10 meses al año; durante el invierno son capaces de realizar la fotosíntesis con bajas temperaturas y sus raíces son tan profundas que le permiten encontrar agua e incluso abonos lixiviados de cultivos anteriores. Incluso cuando más aprieta el verano y se seca la parte aérea, las raíces se mantienen frescas con abundantes sustancias de reserva, que garantizan el crecimiento de la planta en la siguiente primavera. Como suele decir Jesús Fernández, "es energía solar en estado puro".

Energía concentrada
La producción de biomasa de una tierra cultivada de cardos depende en gran medida de la disponibilidad de agua en primavera, la época de crecimiento activo, y de una fertilización adecuada. En experiencias realizadas sobre producción de biomasa en condiciones de secano en diversos países del área mediterránea –en el marco de un proyecto de investigación coordinado por la Universidad Politécnica de Madrid y financiado por la Unión Europea– se pudo comprobar que existe una fuerte correlación entre la pluviometría del año agrícola (de septiembre a agosto del año siguiente) y la producción de biomasa de cardo. Especialmente incidente es la lluvia de primavera. Como valor medio de productividad, para lluvias del orden de los 450 mm en la Meseta central, se puede pensar en un rendimiento de biomasa cosechable de unas 17 toneladas por hectárea, con una humedad media del 15%, lo que representa en materia seca 14,5 toneladas.

El contenido calórico de la biomasa con 0% de humedad es de 4 termias (1 th=1.000 kcal) por kilogramo. Si se compara con el contenido calórico del petróleo (10 termias por kg) o el carbón de antracita (7 termias por kg), se puede establecer que una tonelada de biomasa seca de cardo tiene el mismo contenido calórico que 400 kg de petróleo o 571 kg de antracita.
Según Jesús Fernández, la utilización del cardo cosechado y secado para la producción de calor o electricidad, en sustitución de los combustibles fósiles, "presenta indudables ventajas de índole económico, estratégico, social y medioambiental. A parte de las ventajas de utilizar un combustible autóctono, al emplear las tierras retiradas de la producción de alimentos se promueve la generación de empleo y se mantiene la actividad en el medio rural, lo que contribuye a frenar su despoblación. Por otro lado, la sustitución de barbecho por cultivos permanentes protege el suelo contra la erosión y lo enriquece en materia orgánica". Las ventajas ambientales vienen determinadas por las "emisiones neutras de CO2, ya que el carbono liberado a la atmósfera en la combustión ha tenido que ser previamente fijado en la fotosíntesis. Hay que añadir el bajísimo contenido en azufre de la biomasa, lo que evita la generación de lluvias ácidas".

Potencial del cultivo en España
La Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos de Madrid elaboró un estudio para el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) en el que se estima el potencial de distintos cultivos, el cardo entre ellos, en las distintas comunidades autónomas. El estudio se basa en las llamadas "Unidades de Producción de Biomasa" (UPB), es decir, superficies geográficas de un radio máximo de 30 km, donde se pueda destinar a la producción de cardos un 10% de la superficie agrícola dedicada a cultivos de secano, y donde esa producción tenga un contenido energético mínimo de 20.000 toneladas equivalentes de petróleo (tep). Este sería el combustible que necesita una central de 8 MW durante un año. La misma energía que acumulan 74.627 toneladas de cardo. Además del cardo, en cada UPB se aprovecharían para la producción de electricidad los residuos agrícolas generados en el 50% de la superficie agrícola.

A partir de aquí habría que tener en cuenta que el rendimiento medio calculado en España sería de 16,93 toneladas de biomasa de cardo por hectárea, con máximos en Navarra, donde se llegaría a las 22,02 toneladas, y mínimos en Castilla-La Mancha, con 14,78. Atendiendo al concepto de UPB, la superficie que podría dedicarse a la producción de cultivos energéticos sería de 942.353 hectáreas y la biomasa de cardo producida alcanzaría algo más de 4 millones de tep. A lo que habría que unir 4,8 millones de tep procedentes de residuos agrícolas potencialmente utilizables. Por tanto, las tierras de secano en España podrían generar, entre cultivo de cardos y residuos agrícolas, cerca de 9 millones de tep.

Dos proyectos en Burgos y Huesca
Los proyectos más avanzados para convertir cardos en energía eléctrica se localizan en los términos municipales de Quintanadueñas (Burgos) y en Alcalá de Gurrea (Huesca). En el año 2000 se constituye en Burgos la sociedad CECSA, formada por SINAE, Energía y Medio Ambiente y por SUFI, dos empresas con una dilatada experiencia en el campo de las energías renovables. Posteriormente se incorporaron nuevos socios: el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), el Ente Regional de la Energía (EREN), la Caja Municipal de Burgos, la Caja de Ahorros del Círculo Católico y la Caja Rural de Burgos. SINAE, SUFI y el IDAE son también los principales valedores del proyecto oscense, llamado Biomasas del Pirineo (BIOMAP).

Ambos proyectos son gemelos: dos centrales de biomasa con una potencia de 12 MW que necesitarán unas 86.000 toneladas de combustible al año cada una, procedente del cultivo de cardos y de paja de cereal. Daniel Serrano, responsable del Desarrollo de Energías Renovables del Grupo SUFI, comenta que "el proyecto de Huesca está más avanzado que el de Burgos porque los promotores hemos encontrado más interés en los agricultores aragonenes".

El funcionamiento de la planta está ligado a la cosecha agrícola anual, tras la cual la paja de cardo y cereal se deja en el propio campo para que se seque antes del embalado. Después del embalaje, las balas se almacenan en el campo bajo lonas o plásticos protectores, o en espacios abiertos especialmente habilitados, a fin de evitar que aumente la humedad, lo que haría descender el valor calorífico neto en periodos de lluvia. La paja se suministra a la planta directamente desde el campo, y queda almacenada en pajeras. Mediante una cinta transportadora la paja es conducida hasta la caldera. En Huesca se han cultivado ya unas 120 hectáreas de cardo durante dos campañas; en Burgos una tercera parte.

Pendientes de ayudas públicas
Se calcula que cada planta tendrá una producción neta de unos 96.000.000 kWh anuales. "Pero con las actuales primas a la biomasa los proyectos son inviables como no cuenten con ayudas públicas", señala Daniel Serrano. Por eso se han solicitado dos líneas de apoyo cuyos resultados serán conocidos por estas fechas. Una de ellas, dirigida al V Programa Marco Europeo, sólo en el caso de Burgos, donde se pide un 30% sobre un total de 22 millones de euros de inversión. La otra línea es a través de Incentivos Económicos Regionales, que luego remiten las comunidades autónomas al Ministerio de Economía para su valoración. Se solicita para los dos proyectos una tercera parte de la inversión. Si llegaran las ayudas se podrían iniciar de inmediato las obras de la instalación, que tiene un periodo de ejecución de 20 meses.

Las plantas proporcionarían un complemento de renta importante a los agricultores, que venderían cada tonelada de cardo a 30 euros. En el caso de Huesca se verían involucrados unos 50 agricultores; en Burgos bastantes menos. De cualquier forma, en ambos lugares se necesitaría contar con 2.500 o 3.000 hectáreas cultivadas de cardo. La instalación, además, generará 15 puestos de trabajo directos y más de 200 indirectos. "Si no salen adelante estos preoyectos por la falta de ayudas públicas habría que poner en tela de juicio la posibilidad de cumplir los objetivos del Plan de Fomento de las Energías Renovables, basados en un 80% en la biomasa", explica Daniel Serrano, del Grupo Sufi.

Más información:
– Jesús Fernández
Dpto. Protucción Vegetal: Botánica. E.T.S.I. Agrónomos

Avda. Compluttense s/n. 28040 Madrid
Tel: 91 549 24 70
jfernandez@pvb.etsia.upm.es

– Cultivos Energéticos de Castilla, S.A. (CECSA)
Avenida del Cid, 4-3ºA
09005 Burgos
Tel: 947 25 65 95. Fax: 947 25 65 30
soa.burgos@jurisoft.es
www.sufi.es

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