Boletín informativo CIDEU -- N. 05 (2008)

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Estudio del potencial de biomasa en el término municipal de Cartaya (Huelva)
(Universidad de Huelva, 2008) Alaejos Gutiérrez, Joaquín; Rosa León, Manuel
En el presente estudio se analiza la cantidad de biomasa que se podría generar en el término municipal de Cartaya (Huelva) con vistas a la generación de energía eléctrica. El término de Cartaya cuenta con una extensión de 22.538 ha, constituidas en su mayoría por terrenos forestales de pinar y matorral y superficies agrícolas de fresa y naranjo. Mediante la realización de muestreos en cada uno de estos estratos, y con la ayuda de un sistema de información geográfica, se establece la cantidad de biomasa procedente de los aprovechamientos agrícolas y forestales que serían utilizables para la generación de energía eléctrica a partir de biomasa, calculándose que dentro del término se pueden producir 24.530 t de materia seca por ha y año. Se analizan asimismo las diferentes posibilidades de instalación de una planta generadora capaz de producir electricidad para unos 6.000 habitantes del municipio.
Aprovechamiento energético e integrado por fraccionamiento de biomasa lignocelulósica forestal y agroindustrial
(Universidad de Huelva, 2008) López Baldovín, Francisco; Alfaro Martínez, Ascensión; Caparrós Jiménez, Sebastián
Se caracteriza la materia prima y las fases líquidas de la autohidrólisis de 5 materiales lignocelulósicos: Eucalyptus globulus, Arundo donax, tallos de girasol (Helianthus annuus), tagasaste (Chamaecytisus proliferus) y Paulownia fortunei para evaluar su viabilidad para la obtención de energía y otros productos químicos a través de un fraccionamiento integral vía autohidrólisis. En todos los casos se ha utilizado la planta completa sin hojas, frutas o ramillas y en el caso de los tallos de girasol, se han desmedulado. De entre los materiales estudiados, los tallos de girasol y el tagasaste presentan unos contenidos en holocelulosa (74,2% y 80,3%) mayores que el Eucalyptus globulus y unos contenidos en lignina menores (19,9% y 19,8%). Todas las materias primas superan al Eucalyptus globulus por su contenido en xilano (entre 18,3% y 23,9%) pero ninguna alcanza su valor de concentración de glucano (46,8%). Existe un incremento en la solubilización de las hemicelulosas al aumentar la temperatura de la autohidrólisis con unos óptimos de extracción entre 185ºC y 195ºC para Arundo donax, tagasaste o Paulownia fortunei, temperatura inferior a la de las mejores condiciones de extracción de Eucalyptus globulus. Se obtienen elevados contenidos en oligómeros (tagasaste: 13,9%, tallos de girasol: 21,5%, Paulownia fortunei: 11,7%) respecto a Eucalyptus globulus (10,3% a 196ºC)._________________________________Five raw materials and liquors from autohydrolysis process were characterized: Eucalyptus globulus, Arundo donax, sunflower stalks (Helianthus annuus), tagasaste (Chamaecytisus proliferus) and Paulownia fortunei, for energy and others chemicals using autohydrolysis and integral fractionation. Tagasaste and sunflower stalks had holocellulose contents (74,2% and 80,3%) higher than holocellulose content from Eucalyptus globulus and lignin contents lower (19,9% y 19,8%) than lignin from Eucalyptus globulus. All raw materials had xylan contents (between 18,3% and 23,9%) and glucan contents higher and lower respectively than xylan and glucan from Eucalyptus globulus (glucane: 46,8%). Hemicelluloses solubilization were increased with autohydrolysis temperature. The optimal range was 185ºC to 195ºC for Arundo donax, tagasaste and Paulownia fortunei. This temperature is lower than better condition for Eucalyptus globulus. The oligosaccharides contents were high (tagasaste: 13,9%, sunflower stalks: 21,5%, Paulownia fortunei: 11,7%) with respect to Eucalyptus globulus (10,3% a 196ºC).
Variables de influencia en la productividad de biomasa de matorral en la mancomunidad de El Alto Jarama-Atazar
(Universidad de Huelva, 2008) Sánchez Francés, R.; Ordax de Castro, C.; Quijano Pedrosa, A.
La situación energética actual, caracterizada por la búsqueda de nuevas fuentes de energía, sustitutivas de los combustibles fósiles tradicionales y menos agresivas con el medio ambiente, ha hecho necesaria la puesta en marcha de políticas y acuerdos a nivel mundial, que buscan reducir la contaminación y fomentar las energías renovables. La biomasa, recurso renovable perteneciente a cada país y con un poder calorífico suficientemente alto como para emplearse energéticamente, surge como alternativa a dichos combustibles fósiles. Estos aspectos han convertido el estudio del potencial biomásico de los montes en uno de los pasos previos imprescindibles para cualquier proyecto vinculado al desarrollo de las bioenergías. Sin embargo, la evaluación de la biomasa encierra numerosas dificultades, dado que como recurso vegetal y renovable que es, presenta un carácter variable, cualitativa y cuantitativamente. Este factor, junto a la complejidad de estimar el potencial biomásico de grandes extensiones, provoca que únicamente se calcule la biomasa arbórea, en detrimento de la arbustiva, proporcionando un valor generalmente más bajo del realmente disponible en cada zona. Este estudio establece una metodología más precisa para el cálculo de la biomasa potencial generada por el matorral, en una determinada zona de estudio (Mancomunidad de El Alto Jarama-Atazar).____________________________________The present situation in the energy field is mainly characterized by the constant search of new energy sources, traditional fossil fuel substitutive and less aggressive towards the environment. All this has favoured the implementation of policies and worldwide agreements to reduce pollution and to promote Renewable Energies. The Biomass, a renewable resource belonging to each country and with a sufficiently high heating value to use energetically, arises as an alternative to the above mentioned fossil fuels. These aspects have turned the study of the forestry biomass resources into one of the previous essential steps of any project related to the development of Bioenergy. However, Biomass quantifying has numerous difficulties given that as vegetable and as renewable resource, it presents a changeable character, both qualitatively and quantitatively. In addition the impossibility to estimate the Biomass potential in large extensions causes that only arboreal biomass to be calculated, to the detriment of the bush tree, and therefore, generally the estimation provides a value that is minor than the real one. This study tries to establish a more accurate methodology for the calculation of the potential Biomass generated by the thickets in a specific study zone (Mancomunidad de El Alto Jarama-Atazar).
Valorización energética de la biomasa : aplicación en industrias del sector agroalimentario
(Universidad de Huelva, 2008) García Morales, José Luis; Romero, L. I.; Sales, D.
La utilización de la biomasa proveniente del sector agroalimentario como una fuente de energía renovable es de gran interés en la actualidad. Ésta puede generar energía, a través de procesos tanto termoquímicos como bioquímicos, susceptible de utilizarse en forma de calor, energía mecánica o electricidad, y en diferentes estados de agregación: sólida, líquida o gas. La Digestión Anaerobia de vertidos de destilerías vínicas es un ejemplo idóneo de los procesos bioquímicos de conversión de la biomasa para obtener energía, ya que la vinaza se genera en el propio proceso de obtención del alcohol etílico (destilación de vinos y subproductos de la vinificación) producido por fermentación de una disolución azucarada y el metano se genera en la digestión anaerobia del residuo de la destilación. En este trabajo se estudia el funcionamiento y operación de diferentes tecnologías anaerobias susceptibles de ser utilizadas para la degradación de vertidos de destilerías vínicas (vinazas de vino) en condiciones anaerobias termofílicas (55°C), estableciéndose una comparación entre procesos con biomasa en suspensión y sistemas con biomasa adherida de tipo filtro anaerobio. En este último caso, además, se comparan diferentes tipos de materiales soportes y se analiza el efecto de la tasa de recirculación sobre el proceso.____________________________________Nowadays, the use of food industry biomass as a resource of renewable energy is a very interesting management alternative. Biomass can be converted to energy via thermal, biochemical and mechanical processes. This energy can be used like heat, mechanic o electric energies, and in different aggregation states (solid, liquid or gaseous). Anaerobic digestion of wine distilleries wastewater (vinasses) is a suitable example of biochemical conversion process of biomass to obtain energy. Vinasses are generated in the obtaining of ethylic alcohol on wine and wine-subproducts distillation process. This alcohol is previously generated in the biological fermentation of sugars from must. Subsequently, the biogas, mainly methane, can be obtained from anaerobic digestion of the residue of alcohol distillation, the vinasses. This work presents the main operational conditions of different anaerobic technologies used for anaerobic digestion of wine distilleries wastewater (vinasses) in the thermophilic range of temperature (55ºC). This study makes the comparison between technologies that used suspended biomass and fixed-film biorreactors (anaerobic filters). In the anaerobic filter technology there is a comparison between different support media and different recirculation rate regimes and its influence in the process.
Sistemas de aprovechamiento de biomasa en Castilla y León : las experiencias en curso
(Universidad de Huelva, 2008) Tolosana Esteban, Eduardo; Ambrosio Torrijos, Y.; Laina Relaño, Rubén
Se han realizado siete experiencias de aprovechamientos de biomasa en montes de Castilla y León y Andalucía financiadas por la Fundación Centro de Servicios y Promoción Forestal y de su Industria de Castilla y León (CESEFOR): tres en cortas selectivas de Quercus pyrenaica Willd. y Pinus sylvestris L. con saca de árbol completo con astillado o triturado fijo; dos en cortas a hecho de chopo y otra en pino silvestre con saca de restos y astillado o triturado fijo en cargadero y dos en cortas a hecho de Pinus pinaster Ait y chopo con preparación de biomasa para su astillado móvil. Los costes obtenidos oscilan entre 27,4 €/tverde en una corta a hecho de pinaster a 54 €/tverde en una corta selectiva de rebollo y es necesario continuar con este tipo de estudios para optimizar y orientar a los empresarios y consumidores._______________________________Seven forest biomass harvesting operations have been studied. Every trial has been located in central Spain’s Castilla y León region and Andalucia region they financied by CESEFOR. Three experiences are mechanised thinnings of Pinus and Quercus young stands where whole trees have been hauled off and chipped or grinded on landing. Two more consist on poplar and pine clearcuts followed by branches extraction and chipping on landing. The last two trials are pine and poplar clearcuts and residues piling operations in order to be harvested by a mobile chipper. Results regarding productivity and costs from the present stage of these time studies are presented. Also some logistic factors are discussed.
Producción de biocombustibles sólidos de alta densidad en España
(Universidad de Huelva, 2008) Ortiz Torres, L.
En el documento se hace un repaso a las principales tecnologías y sistemas existentes en el mercado nacional para la producción de combustibles biomásicos densificados como las briquetas, los pelets y los gránulos. Asimismo, se aportan datos técnicos de productos, características, costes, rendimientos, problemática asociada. etc. Por otra parte, se incluyen tablas de datos ambientales y económicos, así como diseños, esquemas e imágenes de diferentes equipos.____________________________________ This paper is a review on the main technologies and systems in the national market of the densified biomass fuel production such as briquettes, pellets and grain. Also, technical data on products, characteristics, costs, yields are contributed, and usual problems etc. On the other hand, tables of environmental and economic data, as well as designs, schemes and pictures of different equipment are included.
Producción de biocombustible sólido a partir de tocones de eucalipto (Eucalyptus globulus) procedentes de restauración de zonas incendiadas
(Universidad de Huelva, 2008) Jiménez, N.; Izquierdo, M. R.; Morales Mesa, José Ignacio
En el marco de los trabajos de restauración de una zona incendiada, se ha procedido al desembosque de tocones de eucalipto blanco (Eucalyptus globulus) con dos procedimientos distintos. Una vez en cargadero se han procesado mediante una trituradora de martillos y la astilla resultante se ha analizado, tanto en sus características físicas como en su composición química.____________________________________Within the framework of restoration tasks in a burnt area, white eucalyptus stumps were taken off from the forest through two different processes. These residues have been processed by a hammer grinder, and the resulting ground wood has been analyzed both in his physical characteristics and chemical composition.
Leguminosas leñosas de rápido crecimiento como cultivos energéticos en el Suroeste de la Península Ibérica
(Universidad de Huelva, 2008) Tapias Martín, Raúl; Fernández Martínez, Manuel; Alaejos Gutiérrez, Joaquín; Salvador Nemoz, María Laura; Alesso, Patricia; González Duque, José Antonio; Alfaro Martínez, Ascensión; López Baldovín, Francisco; Díaz Blanco, Manuel Jesús
Este estudio pretende evaluar las posibilidades del empleo de leguminosas leñosas de rápido crecimiento como cultivos destinados a la producción de biomasa como fuente de energía. El ensayo consistió en el cultivo de 14 especies / procedencias de los géneros Leucaena (L. leucocephala, L. salvadorensis, L. diversifolia, L. collinsi), Prosopis (P. alba y P. julyflora), Sesbania (S. sesban), Chamaecytisus (C. proliferus var palmensis) y Retama (R. monosperma). Las plantas fueron producidas a partir de semillas e inoculadas con bacterias del género Rhizobium. Tras una fase de vivero fueron transplantadas en dos parcelas de ensayo sometidas a dos regímenes de riego. Durante el cultivo se monitorizó el crecimiento (altura, diámetro y peso). La producción anual de biomasa se evaluó durante 3 años consecutivos bajo tres sistemas de aprovechamiento: cortas anuales o a los 2, y 3 años. Todas las especies y variedades salvo Leucaena salvadorensis y Sesbania sesban mostraron una buena adaptación edafo-climática a las características de la zona de estudio (Huelva). La variación en las tasas de crecimiento entre especies fue muy grande desde las 0.3 toneladas de materia seca leñosa por hectárea y año (Retama monosperma, Prosopis julyflora) hasta las 25-35 t/ha y año (Luecaena leucocephala). Todas las especies soportaron bien las cortas anuales menos Chamaecytisus proliferus que se mostró muy sensible a la corta del primer año sobretodo en la parcela más regada._____________________________________We cultivate 14 species / provenances of genera Leucaena (L. leucocephala, L. salvadorensis, L. diversifolia, L. collinsi), Prosopis (P. alba and P. julyflora), Sesbania (S. sesban), Chamaecytisus (C. proliferus var palmensis) and Retama (R. monosperma). The plants were produced from seeds and inoculated with specific bacteria of the genus Rhizobium. After a nursery phase, seedling were planted in two experimental plots subjected to two water regimes. Annual biomass production was evaluated under three management systems: annual biannual and three annual clear-cutting All the species and varieties except Leucaena salvadorensis and Sesbania sesban showed a good edafo-climatic adaptation to the characteristics of the study area (Huelva). Variation in growth rates among species was high, from the 0.3 t of woody dry matter per hectare and year (Retama monosperma, Prosopis juliflora) until 25-35 t ha-1 year-1 (Leucaena leucocephala). All the species supported annual cutting with a vigorous re-sprouts except Chamaecytisus proliferus that was very susceptible especially in the most irrigated plots.
Evolución de pilas de astilla forestal bajo dos coberturas diferentes al aire libre : experiencia en Alp (Gerona)
(Universidad de Huelva, 2008) López Vicens, I.
Para el uso de biomasa de origen forestal en calderas automáticas es necesario su astillado y unos requerimientos mínimos que permitan rendir su máximo energético y sin problemas en los depósitos de combustible. El material astillado en esta experiencia se almacenó formando dos pilas, una cubierta con material textil transpirable y otra con papel protector. Su conservación fue adecuada, mostrando la pila cubierta con material textil evidencias de secado. La pila cubierta con papel no lo hizo de la misma manera, acumulando humedad en la coronación de la pila. La temperatura interna ha sido más elevada bajo la cobertura de papel que bajo la textil, posiblemente debido a procesos microbianos favorecidos por el mayor contenido en humedad.____________________________________The use of forest biomass for energy in automatic boilers requires the material to be chipped. Therefore, the chipped material needs to accomplish some minimum requirements to yield maximum energy content and to have absence of problems when feeding the burners. The chipped material of this experience was stored in two piles. One pile was covered with a protection fabric which allows respiration and the other pile with a protective paper. Preservation of piles was adequate, and the chip pile under protection fabric showed evidence of a drying process. Chip pile under paper dried less, and accumulated moisture on the top of the pile. Furthermore, it had higher temperature than under the fabric, possibly due to microbial activity which develops better with high moisture content.
Características del suministro de leña al mercado energético doméstico en la ciudad de Santiago del Estero, Argentina
(Universidad de Huelva, 2008) Sarmiento, M.; Vélez, S.
Casi la mitad de la población de la provincia de Santiago del Estero, Argentina, emplea la leña como combustible para cubrir sus necesidades energéticas tanto para el consumo doméstico familiar como para la producción a escala artesanal de alimentos destinados a la venta. Este trabajo analiza el uso intensivo de recursos forestales escasos en el ámbito doméstico, así como el desconocimiento de formas alternativas generadoras de energía y la falta de previsión para asegurarse la provisión de los mismos. El objetivo de esta investigación es caracterizar el modo de transacción y sus mecanismos referidos a la leña en el mercado local describiendo el modo de pago más empleado, así como los medios de transporte, el origen de la leña, y una breve caracterización de las tendencias acerca del recurso y la actitud de cambio de actividad productiva ante la escasez del mismo. La metodología se basó en el empleo de encuestas semi-estructuradas a consumidores de leña para uso productivo artesanal de comidas y alimentos típicos de la ciudad. Las encuestas contenían preguntas acerca de la cantidad de leña consumida en la producción de alimentos, el medio de pago, el origen de la leña y la forma de traslado de la misma. Los resultados revelan tres niveles de consumidores según el peso de leña consumida. Se detectó la presencia de un sistema de comercialización no formal manejado con vehículos motorizados. Casi toda la leña consumida es comprada y las transacciones son todas del modo contado efectivo.___________________________________Almost half of the population of Santiago del Estero, Argentina, uses firewood as fuel to meet their energy needs for both family consumption and sale-oriented production of food and meals at a craft level. This work analyses the intensive use of scarce forest resources within the domestic environment, the ignorance about energy-generating alternative forms as well as the lack of forecast for assuring their supply. The aim of this research is to characterize the way and the mechanisms by which firewood is commercialized locally, describing the most used ways of payment, transportation, firewood origin and including a brief characterization of the trends as to the resource and the attitude towards changing the productive activity to face its scarcity. Methodologically, semi-structured surveys were conducted among those using firewood for a craft production of typical food and meals. The surveys included questions concerning the quantity of firewood employed in preparing foods, its origin, and the ways it is hauled and paid. The results reveal three different levels of consumers according to the firewood they employ and detect the existence of a non-formal system of commercialization run by motorized vehicles. Both the purchase of almost all firewood consumed and transactions are made in cash.

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