El potencial de la biomasa como fuente de combustible alternativa
Escrito por Kamran Akhtar, Ingeniero Profesional|27 de julio de 2021
El límite permitido para producir electricidad con combustibles fósiles sólidos (es decir, carbón) comenzó en 800 t/GWh en 2019, y debe reducirse gradualmente hasta llevar a 370 t/GWh para 2030. De forma similar, las instalaciones nuevas de generación eléctrica que produzcan 50 MW de energía o más y usen combustibles gaseosos (gas natural) tienen un límite permitido de emisiones de CO2 de 370 t/GWh para 2021, lo cual debe reducirse a cero para 2030.1 Las emisiones que superen este límite estarán sujetas a impuestos.
Esto implica una restricción financiera para el sector energético en la producción de electricidad mediante combustibles fósiles, a menos que las centrales eléctricas estén equipadas con un sistema de captura y secuestro de carbono (CCS, por sus siglas en inglés). Una alternativa sería explorar alternativas de energía renovable o usar combustión de oxicombustible. Sin embargo, tal vez la opción más confiable sea reemplazar los combustibles fósiles por biomasa o usar una mezcla de combustibles fósiles y biomasa donde sea posible.
Los productores de energía que buscan opciones con bajas emisiones de carbono pueden explorar el potencial de usar la biomasa como combustible alternativo para suministrar energía relativamente estable y confiable a la red. Las regulaciones federales del OBPS consideran a la biomasa como un combustible con emisiones neutrales de carbono. Si se usan tanto combustibles fósiles como biomasa para la producción de electricidad dentro de la misma instalación, la norma permite compensar la parte de emisiones de CO2 producidas por la incineración de biomasa.1
Canadá tiene más de setenta centrales eléctricas de biomasa con diversas capacidades y una capacidad de producción total de más de 2400 MW. Esto representa el 1,7 % del total de capacidad instalada de Canadá. Con estas nuevas normas del OBPS, podemos suponer que provincias como Saskatchewan, con una producción anual de cerca de 10 millones de toneladas de paja de cereal,2 deberían comenzar a explorar alternativas para usar la biomasa como combustible para producir electricidad, a la vez que reducen el consumo de combustibles fósiles y su exposición a impuestos sobre el carbono.
El uso de biomasa para producir electricidad también se está adoptando en otras partes del mundo. En 2015, la biomasa representaba el 2 % del total de producción de electricidad en todo el mundo. Finlandia es uno de los líderes en el sector de la energía obtenida con biomasa y produce el 6 % de su demanda total de energía con este combustible. La Figura 1 muestra los principales productores globales de electricidad con biomasa.3
Figura 1: Producción de electricidad con biomasa en todo el mundo
Uno de los principales desafíos del uso de biomasa como el principal combustible para generar electricidad es encontrar un suministro continuo y confiable del combustible, en particular si proviene de un cultivo estacional. En cierta medida, el suministro sostenible de combustible puede gestionarse mediante el almacenamiento; sin embargo, los volúmenes que se necesitan durante la temporada baja implican importantes costos de almacenamiento. Este desafío podrá solucionarse en parte si los generadores de vapor a biomasa del futuro cuentan con quemadores que permitan usar un combustible de biomasa alternativo si el principal no estuviera disponible.
Otro desafío es el transporte de la biomasa hasta las instalaciones de la planta. La densidad aparente de los combustibles de biomasa es entre 10 % y 40 % menor que la de los combustibles fósiles, lo que significa que se necesita más volumen para producir la misma cantidad de calor. Además, la mayor parte de la biomasa se transporta en camiones, dado que las fuentes de combustible en general están ubicadas a cierta distancia de los trenes y otras alternativas de transporte menos costosas. Los costos de transporte pueden minimizarse instalando las plantas cerca de las fuentes de biomasa. Para capitalizar los beneficios de la biomasa, es importante ubicar las instalaciones en regiones donde abunden las fuentes de combustible, los medios de transporte y las conexiones a la red.
Una ventaja principal de las centrales eléctricas de biomasa con respecto a otras opciones renovables, como la energía eólica y solar, es la flexibilidad de producir energía con adaptación a las fluctuaciones de carga. Si hay disponibilidad de combustible, una unidad de biomasa puede considerarse tan adaptable a las fluctuaciones de la red como una central eléctrica de combustible fósil. Esta ventaja podría ubicar a las centrales eléctricas de biomasa como unidades de apoyo de la red durante las fluctuaciones de carga en caso de que nuevas normas sobre emisiones fuercen a las empresas de servicios públicos a retirar las plantas de combustible fósil.
La biomasa también ofrece otros beneficios:
- emisiones neutras de carbono,
- posibilidad de obtener créditos de carbono (si cuentan con un CCS),
- producción flexible,
- contribuye a minimizar el consumo de combustibles fósiles,
- es una fuente de ingresos adicional para el sector agrícola, y
- contribuye a la gestión de residuos.
En resumen, la biomasa tiene un gran potencial como fuente de combustible alternativa para cubrir los requerimientos tanto eléctricos como térmicos y para evitar los impuestos por exceso de emisiones. Las recientes normas sobre impuestos al carbono, como el OBPS, impulsarán y revelarán este potencial.
Referencias:
1. Government of Canada, "Output-Based Pricing System Regulations: SOR/2019-266", 2019, https://canadagazette.gc.ca/rp-pr/p2/2019/2019-07-10/html/sor-dors266-eng.html
2. Government of Canada, Agriculture and Agri-Food Canada, “Biomass Inventory Mapping and Analysis Tool”, 2021, https://www.agr.gc.ca/atlas/bimat
3. Canada Energy Regulator, "Canada's Adoption of Renewable Power Sources - Energy Market Analysis", 2020, https://www.cer-rec.gc.ca/en/data-analysis/energy-commodities/electricity/report/2017-canadian-adoption-renewable-power/canadas-adoption-renewable-power-sources-energy-market-analysis-biomass.html