Procedimiento de cultivo energético para la obtención de biomasa y subproductos de la misma.

El procedimiento consiste en realizar la siembra de Nicotiana tabacum en un invernadero y tras adquirir las plántulas el tamaño y robustez adecuados, efectuar la plantación en el campo. Tras el crecimiento se realiza el cosechado mediante segado de la plantación entre 2 y 3 cm. por encima del suelo, obteniéndose biomasa verde que es sometida a un proceso de deshidratación y posterior refinado para obtener biomasa pura apta para su utilización como producto energético, obteniéndose igualmente los subproductos de bioaceite y torta, en el primer caso utilizado para generación de biodiesel o para generación de energía eléctrica y térmica, y en el segundo caso utilizable para la revalorización energética de la misma forma que la biomasa, o bien como alimento para el ganado

Procedimiento de cultivo energético para la obtención de biomasa y subproductos de la misma.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un procedimiento al cultivo energético para la obtención de biomasa y subproductos derivados de la misma, partiendo de la especie energética Nicotiana tabacum.

El objeto de la invención es conseguir una energía renovable en base al cultivo y procesado de la especie Nicotiana tabacum, y obtener biomasa utilizable como fuente de energía para su uso en la generación de calor, de frió, de electricidad o para transporte, y obtener igualmente subproductos (bioaceite y torta) utilizables, en el primer caso, para la generación de biodiesel o para la generación de energía eléctrica y térmica, y en el segundo caso utilizable para la revalorización energética o bien como alimento para ganado.

Antecedentes de la invención

Cada día se hace más necesaria la búsqueda de fuentes de energía, alternativas y renovables, y en tal sentido puede citarse la bioenergía que define los sistemas de generación de energía a partir de biomasa, es decir, la materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía.

En cuanto a fines energéticos, la biomasa más adecuada es la de origen agrícola o forestal: residuos agrícolas (paja, orujo), podas de frutales, residuos forestales, restos de las industrias de madera (astillas y serrín) y cultivos energéticos (cardo, girasol, paulonia), entre otras materias.

Sabido es que la biomasa se puede utilizar para diversas aplicaciones, como es la generación de calor, de frío, de electricidad o para transporte, de manera que para facilitar su uso se transforma en biocombustible sólido (pellets, briquetas o astillas), líquido-biodiesel o bioetanol- o gaseoso-biogas. En muchos casos la biomasa puede considerarse como una forma de energía solar almacenada ya que las plantas utilizan esta energía para capturar CO₂ y agua a través de la fotosíntesis.

Como quiera que la biomasa es un combustible no fósil, neutro desde el punto de vista del ciclo del carbono, las emisiones de CO₂ que se producen, al proceder de un carbono retirado de la atmósfera en el mismo ciclo biológico, no se ve alterado el equilibrio de la concentración de carbono atmosférico, y por lo tanto no incrementándose el efecto invernadero, contribuyendo su uso a reducir las emisiones de CO₂ a la atmósfera siempre que sustituya a un combustible fósil.

Es decir que la biomasa es renovable porque su consumo se enmarca dentro de un ciclo renovable, y la emisión de CO₂ con su combustión no es sino la devolución a la atmósfera de CO₂ tomado por la planta durante su crecimiento, por lo que en un ciclo anual el balance de emisiones CO₂ es neutro.

Existen muchas fuentes de energía clasificables bajo el concepto de biomasa y diversas técnicas para su conversión en energía limpia, aunque la única biomasa explotada actualmente para fines energéticos es la de los bosques, aunque el recurso sistemático de biomasa de los bosques para cubrir la demanda energética sólo puede constituir una opción razonable en países donde la densidad territorial de dicha demanda sea baja.

Concretamente, en España sólo es razonable contemplar el aprovechamiento energético de los residuos de la industria de la madera y de las explotaciones forestales, mientras que en lo referente a los residuos agrícolas y deyecciones y camas de ganado, puede decirse que constituyen otra fuente importante de bioenergía, aunque no siempre sea razonable dar de si este tipo de utilidad, por lo que parece recomendable el uso a tal fin de la paja de los cereales en los casos en que al retirarla del campo no afecte apreciablemente a la fertilidad del suelo, y de las deyecciones y camas de ganado cuando el no utilizarlas sistemáticamente como estiércol no perjudique la productividad agrícola.

Los métodos de conversión de la biomasa en energía pueden ser métodos termoquímicos como es la combustión y la pirólisis o métodos biológicos como es la fermentación alcohólica y la fermentación metánica.

Teniendo en cuenta que la energía derivada de la biomasa es renovable indefinidamente y fácil de almacenar, es indudable que la utilización de la biomasa como medio energético es factible y aconsejable, aunque se opera con enormes volúmenes combustibles que hacen que su transporte sea complicado, lo que hace que su utilización sea local y sobre todo rural.

Teniendo en cuenta que las tecnologías de aprovechamiento de biomasa se pueden clasificar en tres grupos: combustión (en parrilla o en lecho fluido), pirólisis o gasificación, como barreras para el aprovechamiento de la biomasa surge la disponibilidad de suministro de la biomasa con una garantía difícil de conseguir, dependiendo entre otros muchos factores de la climatología y de la dispersión de la propiedad, sin olvidarse otros usos y mercados que pueden tener competencias para su consumo.

También hay que tener en cuenta que la complejidad de las instalaciones de biomasa es una barrera considerable, debido a la poca experiencia, la heterogeneidad de los combustibles y la tecnología en desarrollo, todo lo cual hace que el precio actual de la energía eléctrica generada con biomasa sea insuficiente para garantizar la rentabilidad de las instalaciones, y es por lo que el desarrollo para usos energéticos no se ha generalizado, a pesar del alto potencial de la biomasa.

En cualquier caso, la principal fuente de energía hoy día es el petróleo, el carbón y el gas natural (genéricamente se denominan combustibles fósiles), correspondiendo otras fuentes de energía a las derivadas del uranio, el agua almacenada en pantanos, el sol, el viento, la biomasa, las mareas, el calor interno de la tierra, etc.

Teniendo en cuenta que existen cultivos energéticos utilizados en la producción de biomasa, se han introducido una serie de mejoras en una serie de cultivos para obtener como resultado final una producción de biomasa y una eficiencia energética mayor, de manera que además de la biotecnológica se puede aportar un valor añadido a la producción de biomasa mediante el uso de genes que confieran alguna de las cualidades tan deseables.

Descripción de la invención

El procedimiento objeto de la invención, basándose en la selección de la Nicotiana tabacum, comprende las siguientes fases operativas:

1. Procedimiento de cultivo energético para la obtención de biomasa y subproductos de la misma, comprendiendo las siguientes fases operativas: