5. Caldera de biomasa
¿Qué son las calderas de biomasa?
Una caldera es un equipo donde la biomasa se combustiona en presencia de oxígeno y como resultado se genera vapor o agua caliente a presiones mayores a la atmosférica. Se trata generalmente de equipos de potencias mayores a 100 kWt que se emplean en aplicaciones industriales que requieren transferir calor y energía mediante un fluido. Esta sección se centra en este tipo de aplicaciones, no en las calderas o estufas domiciliarias.
Claves de una caldera de biomasa
- Tecnología consolidada en el mundo y en Chile, con eficiencias en torno al 90%.
- Existen más de 70 proveedores de equipos (calderas/quemadores) de autoconsumo industrial y biocombustibles (pellets/astillas/biomasa triturada) en Chile, con una gran diversidad de marcas comerciales, precios, modalidades y eficiencias.
- El suministro, la logística de abastecimiento y las características de la biomasa (humedad e impurezas) definen una buena operación.
- Existen proyectos operando con modelo de financiamiento Esco.
- Dependiendo de las horas de trabajo puede haber ahorros importantes al reemplazar combustibles fósiles con biomasa.
Aplicaciones
- Autoconsumo de energía térmica para procesos industriales o semi industriales.
- Autoconsumo de energía térmica residencial individual o en redes distritales (calor y ACS)
- También se puede generar electricidad y cogeneración.
La versatilidad de las calderas, el tipo de parrilla de combustión (fija o móvil) y su nivel de automatización definen en gran medida su precio, pudiendo ser relevantes los costos asociados a los lugares de acopio de la biomasa.
En Chile existen proyectos pequeños y medianos de obtención de energía térmica a partir de la biomasa (calderas y quemadores de pellet en pequeñas industrias), como también grandes proyectos de generación de energía eléctrica con biomasa para autoconsumo y venta de excedentes a la red, ligados a la industria del papel y la celulosa.
El programa de recambio de calefactores implementado por el Ministerio de Medio Ambiente, tiene como objetivo reducir las emisiones de contaminantes generadas por la combustión residencial a leña. Por medio de este programa, los beneficiarios pueden acceder a un nuevo calefactor siempre y cuando hagan entrega de su antiguo calefactor y/o cocina, el cual debe estar instalado y en uso en la vivienda.
El Programa Leña Más Seca es un fondo financiado por el Ministerio de Energía y ejecutado por la Agencia de Sostenibilidad Energética y que tiene como objetivo aumentar la oferta de leña seca en las regiones de O’Higgins, Maule, Ñuble, Biobío, La Araucanía, Los Ríos, Los Lagos y Aysén a través del financiamiento de proyectos de inversión de infraestructura, maquinaria y equipamiento que permita habilitar las capacidades de producción de leña de calidad.
Aspectos generales de la biomasa
En esta sección nos referiremos a la biomasa utilizada como combustible en aplicaciones de mediano y gran tamaño, dejando de lado la leña que se utiliza principalmente en aplicaciones pequeñas de uso residencial.
Claves de la Biomasa
- La biomasa es una fuente almacenable y transportable de energía.
- Representa sobre el 26% de la oferta total de energía primaria en Chile, según el Balance Nacional de Energía publicado en 2023.
- Es una alternativa de energía renovable para autoconsumo de electricidad y/o calor, en reemplazo de combustibles fósiles.
- Otorga un suministro continuo de energía, con factor de planta similar al de fuentes fósiles.
- Hay distintos tipos biomasas, siendo las principales en Chile las astillas, la biomasa triturada (de residuos forestales) y el pellet.
La biomasa puede transformarse en energía útil de muchas maneras, pero la combustión en calderas de biomasa es la más común y frecuente. Otras tecnologías tales como la pirolisis y la gasificación se encuentran en etapa pre-comercial.
La combustión de la biomasa permite obtener energía térmica para usos residenciales e industriales, generar electricidad o hacer co-generación. La biomasa puede ser pretratada física y químicamente con el objeto de aumentar la eficiencia de la combustión y reducir los costos de transporte y acopio (por ejemplo, a través del secado).
Una de las formas de pretratamiento de la biomasa es su transformación en pellets, cuyo uso en Chile ha crecido en los últimos años, sobre todo en aplicaciones pequeñas para el sector residencial. Las otras dos formas más comunes de biomasa en Chile para aplicaciones de mediana y gran escala (> 150 kW) son las astillas y la biomasa triturada.
Características de biocombustibles sólidos
Fuente: Sylvae para GIZ y Ministerio de Energía, 2017.