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Estudio de potenciales agroenergéticas de ADAC (Guadalajara)
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Estudio de potenciales agroenergéticas de ADAC (Guadalajara)

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Memoria final del Estudio realizado por la Cátedra de Medio Ambiente de la Universidad de Alcalá de Henares en relación con las potencialidades agroenergéticas de la Comarca de la Alcarria y la …

Memoria final del Estudio realizado por la Cátedra de Medio Ambiente de la Universidad de Alcalá de Henares en relación con las potencialidades agroenergéticas de la Comarca de la Alcarria y la Campiña de Guadalajara.

El Estudio ha sido financiado con cargo al Fondo FEADER, Europa invierte en las zonas rurales, y forma parte del proyecto de cooperación realizado con el Grupo de Desarrollo Rural PRODESE

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  • 1. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 19 de diciembre 2013
  • 2. ii Cátedra de Medio Ambiente Facultad de Biología, Universidad de Alcalá. 28871 Alcalá de Henares (Madrid) Tel: 91 885 49 24 medio.ambiente@uah.es
  • 3. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC i 1 Introducción. ...................................................................................... - 1 - 2 Autor del encargo................................................................................ - 3 - 3 Objeto del proyecto. ........................................................................... - 4 - 4 Objetivo del proyecto.......................................................................... - 5 - 5 Antecedentes de biomasa. .................................................................. - 6 - 6 Situación actual y perspectivas de futuro. .......................................... - 7 - 7 Implicaciones socioeconómicas y medioambientales. ...................... - 11 - 8 Descripción del medio de la comarca................................................ - 13 - 8.1 Características generales .................................................................... - 13 - 8.1.1 Hipsometría y mapa de pendientes ............................................... - 15 - 8.2 Características climáticas .................................................................... - 17 - 8.2.1 Caracterización climática de la comarca ADAC................................ - 18 - 8.2.2 Interpolación de variables climáticas ............................................. - 21 - 8.2.2.1 Precipitación anual (mm) ............................................................................- 22 - 8.2.2.2 Temperatura media anual (ºC)....................................................................- 23 - 8.2.2.3 Temperatura media de máximas del mes más cálido (ºC)..........................- 24 - 8.2.2.4 Temperatura media de mínimas del mes más frio (ºC) ..............................- 25 - 8.2.2.5 Temperatura media mínima anual de las mínimas absolutas ....................- 26 - 8.2.2.6 Temperatura media de Octubre (ºC) ..........................................................- 27 - 8.2.2.7 Temperatura máxima absoluta de Octubre (ºC).........................................- 28 - 8.2.2.8 Temperatura media mensual de las mínimas absolutas de Octubre (ºC)..- 29 - 8.3 Características geología y litología ....................................................... - 30 - 8.3.1 Materiales litológicos.................................................................... - 30 - 8.4 Características edáficas ...................................................................... - 34 - 8.5 Hidrografía ........................................................................................ - 36 - 8.6 Espacios Naturales protegidos............................................................. - 38 - 8.7 Principales Cultivos y Aprovechamientos. ............................................. - 41 - 8.7.1 Cultivos herbáceos de regadío ...................................................... - 44 - 8.7.2 Frutales de regadío...................................................................... - 44 - 8.7.3 Frutales de secano ...................................................................... - 44 - 8.7.4 Labor intensiva herbáceos............................................................ - 44 - 8.7.5 Olivar ......................................................................................... - 45 - 8.7.6 Chopera...................................................................................... - 45 -
  • 4. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC ii 8.7.7 Superficie arbolada con especies forestales.................................... - 45 - 9 Tecnologías de aprovechamiento de biomasa................................... - 46 - 9.1 Procesos físicos.................................................................................. - 49 - 9.1.1 Proceso de secado....................................................................... - 49 - 9.1.2 Reducción granulométrica ............................................................ - 50 - 9.1.3 Densificado................................................................................. - 51 - 9.2 Procesos biológicos ............................................................................ - 56 - 9.2.1 Fermentación alcohólica............................................................... - 56 - 9.2.2 Fermentación anaeróbica ............................................................. - 57 - 9.3 Procesos termoquímicos ..................................................................... - 59 - 9.3.1 Pirólisis....................................................................................... - 60 - 9.3.2 Gasificación................................................................................. - 62 - 9.3.3 Combustión................................................................................. - 63 - 9.4 Tecnologías de biocombustibles .......................................................... - 65 - 9.4.1 Biocarburantes y biolíquidos ......................................................... - 65 - 9.4.2 Combustibles Renovables............................................................. - 66 - 9.4.3 Biorrefinerías............................................................................... - 70 - 9.5 Ejemplos a nivel nacional.................................................................... - 71 - 9.5.1 Centrales para la obtención de Energía.......................................... - 71 - 9.5.1.1 Central Térmica de Villacañas .....................................................................- 71 - 9.5.1.2 Planta de cogeneración con biomasa en Almàssera, Valencia. ..................- 71 - 9.5.1.3 Central eléctrica de biomasa en Sangüesa, Navarra...................................- 72 - 9.5.1.4 Planta de biomasa en Villanueva del Arzobispo, Jaén. ...............................- 72 - 9.5.2 Ejemplos de logística y procesado................................................. - 73 - 9.5.2.1 Planta de astillado en Utiel, Valencia..........................................................- 73 - 9.5.2.2 Centros logísticos de biomasa en Jaén - Jerez – Sevilla. .............................- 73 - 9.5.3 Ejemplos en I+D+i: Implantación en industria e investigación de la Gasificación de biomasa. ........................................................................... - 74 - 9.5.3.1 Instalación de gasificación de biomasa en Zaragoza...................................- 74 - 9.5.3.2 Planta de gasificación de biomasa en Vitoria..............................................- 75 - 10 Cultivos y aprovechamientos energéticos ..................................... - 76 - 10.1 Tipos de cultivos................................................................................ - 84 - 10.2 Características de cultivos energéticos lignocelulósicos .......................... - 84 - 10.3 Cultivos lignocelulósicos herbáceos...................................................... - 88 - 10.3.1 Caña común (Arundo donax L.) .................................................... - 88 -
  • 5. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC iii 10.3.2 Cardo (Cynara cardunculus L.)...................................................... - 95 - 10.4 Cultivos lignocelulósicos leñosos........................................................ - 101 - 10.4.1 Chopo (Populus sp.) .................................................................. - 102 - 10.4.2 Olmo de Siberia (Ulmus pumila).................................................. - 107 - 10.4.3 Sauce (Salix spp)....................................................................... - 109 - 10.5 Resumen cultivos lignocelulósicos...................................................... - 113 - 10.6 Aprovechamientos Subproductos agrícolas ......................................... - 118 - 10.6.1 Cálculo de residuos agrícolas...................................................... - 120 - 10.6.2 Cálculo según encuestas a agricultores locales............................. - 124 - 10.7 Aprovechamientos forestales de Biomasa........................................... - 126 - 10.7.1 Cálculo de biomasa forestal residual............................................ - 129 - 10.7.2 Consulta biomasa forestal según Bionline (IDAE).......................... - 136 - 10.8 Aprovechamientos de residuos de jardinería....................................... - 137 - 11 Resumen de los recursos energéticos del territorio..................... - 139 - 11.1 Bioraise........................................................................................... - 139 - 12 Potencialidades de biomasa de la comarca de ADAC................... - 150 - 12.1 Matriz. Capacidad de desarrollo tecnológico en comarca ADAC............. - 151 - 12.2 Productividad expresada en Tn/Ha así como KW eléctricos y/o térmicos esperados según su aprovechamiento industrial propuesto............................ - 154 - 12.3 Tasa de retorno energético ............................................................... - 156 - 12.4 Balance energético........................................................................... - 159 - 12.4.1 Energía útil para crear la infraestructura del proceso .................... - 160 - 12.4.2 Energía útil para mantener la infraestructura del proceso.............. - 161 - 12.4.3 Energía útil para mantener el funcionamiento del proceso............. - 161 - 12.4.4 TRE de biocombustibles ............................................................. - 163 - 13 Cultivo y recolección de especies Agroenergéticas...................... - 165 - 13.1 Condiciones ideales de los cultivos en alta densidad y corta rotación .... - 165 - 13.2 Especies herbácea Perennes. Preparación y Plantación........................ - 166 - 13.3 Especies herbácea Perennes. Abonado............................................... - 166 - 13.4 Especies herbácea Perennes. Siembra................................................ - 166 - 13.5 Especies herbácea Perennes. Producciones. ....................................... - 167 - 13.6 Especies herbácea Perennes. Costes.................................................. - 167 - 13.7 Especies leñosas de rebrote.............................................................. - 169 - 13.8 Especies leñosas de rebrote. Preparación del terreno. ......................... - 169 - 13.9 Especies leñosas de rebrote. Plantación. ............................................ - 170 -
  • 6. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC iv 13.10 Especies leñosas de rebrote. Manejo de Plantación. ............................ - 171 - 13.11 Especies leñosas de rebrote. Cortado................................................. - 172 - 14 Aprovechamientos Forestales...................................................... - 175 - 14.1 .-Sistemas de aprovechamiento de biomasa forestal ........................... - 175 - 14.1.1 Recolección............................................................................... - 175 - 14.1.2 Densificado............................................................................... - 176 - 14.1.3 Secado ..................................................................................... - 177 - 14.1.4 Transporte................................................................................ - 178 - 14.2 Estudio del recurso........................................................................... - 179 - 14.3 Estudio de la logística y aprovechamiento .......................................... - 180 - 14.3.1 Apeo y procesado. Procesadoras................................................. - 180 - 14.3.2 Desembosque. Autocargadores y skidders ................................... - 181 - 14.3.3 Densificado. Astilladoras y empacadoras...................................... - 182 - 15 Aprovechamiento Industrial. Puntos de viabilidad. ..................... - 184 - 15.1 Descripción y Premisas de Partida para la ubicación de instalaciones .... - 184 - 15.1.1 Proximidad a la Red Viaria.......................................................... - 186 - 15.1.2 Restricciones por uso del suelo (Corine Land Cover)..................... - 187 - 15.1.3 Restricciones por la orografía del terreno..................................... - 189 - 15.1.4 Selección de zonas aptas para el acopio de biomasa..................... - 190 - 15.1.5 Restricción por uso del suelo ...................................................... - 191 - 15.1.6 Proximidad a la Red Eléctrica...................................................... - 192 - 15.1.7 Restricción de uso urbano .......................................................... - 193 - 15.2 Zonas aptas para la instalación de la Central de Biomasa .................... - 194 - 15.2.1 Accesibilidad y coste de transporte de los recursos....................... - 197 - 15.3 Descripción de las necesidades de suministro y las producciones previstas........................................................................................................199 15.3.1 Necesidades de suministro ..............................................................199 15.3.2 Infraestructuras necesarias. ............................................................201 15.3.2.1 Almacenamiento/acopio de la biomasa:................................................... 201 15.3.2.2 Planta de Preparación de Biomasas:......................................................... 202 15.3.2.3 Secado de la biomasa................................................................................ 203 15.3.2.4 Recuperación y transformación del calor recuperado.............................. 205 15.3.2.5 Infraestructuras, obras civiles y construcciones ....................................... 206 15.3.2.6 Instalaciones auxiliares.............................................................................. 207 15.3.2.7 Planificación de ejecución......................................................................... 208
  • 7. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC v 16 Propuesta de plantas de aprovechamiento energético de biomasa..210 17 Descripción planta de combustión de biomasa de 4MWe .................211 17.1 Hipótesis de diseño ...............................................................................211 17.2 Descripción técnica ...............................................................................211 17.3 Inversiones estimadas...........................................................................212 17.4 Ingresos y rentabilidad estimada............................................................213 17.5 Otros aspectos asociados a la planta ......................................................214 18 Descripción planta de generación eléctrica mediante transformación en biocombustible......................................................................................215 18.1 Hipótesis de diseño ...............................................................................215 18.2 Descripción técnica ...............................................................................216 18.3 Inversiones estimadas...........................................................................217 18.4 Ingresos y rentabilidad estimada............................................................217 18.5 Otros aspectos asociados a la planta ......................................................218 19 Descripción planta de generación de biocombustible con capacidad de 16.000 m3/año ..........................................................................................219 19.1 Hipótesis de diseño ...............................................................................220 19.2 Descripción técnica ...............................................................................220 19.3 Inversiones estimadas...........................................................................221 19.4 Ingresos y rentabilidad estimada............................................................221 19.5 Otros aspectos asociados a la planta ......................................................222 20 Propuesta de desarrollo de la comarca.............................................223 20.1 Descripción y Premisas de Partida ..........................................................223 20.2 Hipótesis de trabajo ..............................................................................223 20.3 Tecnologías propuestas .........................................................................227 20.4 Necesidades de suministro.....................................................................227 20.5 Análisis de la generación de empleo local directo e indirecto.....................228 20.6 Hogares a los que se les puede suministrar la energía..............................228 20.7 Emisiones de CO2 evitadas anualmente...................................................229 20.8 Ahorro anual y dependencia energética...................................................229 20.9 Inversión Industrial necesaria ................................................................230 21 Conclusiones finales. ........................................................................231 22 Bibliografía. ......................................................................................235 23 Dossier ejecutivo del proyecto resumiendo el estudio en un máximo de 25 páginas..................................................................................................237
  • 8. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC vi 24 ANEXO I Datos climáticos de las estaciones consultadas. ................238 25 ANEXO II PLANOS........................................................................ - 256 -
  • 9. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 1 - 1 Introducción. Las preocupaciones mundiales por la conservación del medio ambiente, en particular lo relacionado con las emisiones de gases que contribuyen al efecto de invernadero y la disposición de residuos agroindustriales han impulsado el desarrollo de diversas tecnologías que buscan la utilización de fuentes renovables de energía, dentro de las cuales se encuentra el aprovechamiento de bosques, el desarrollo de cultivos energéticos y la optimización de procesos industriales para la utilización de los residuos orgánicos de la agroindustria. La utilización de la biomasa como fuente energética no es nueva, por el contrario, esta se ha aprovechado desde el descubrimiento del fuego, como fuente de luz y calor en las cavernas (madera, turbas y aceites vegetales), hasta la utilización de grandes cantidades de madera en el sector residencial, comercial, en la industria metal mecánica y de alimentos y, hacia los siglos XVII y principios del XX en máquinas y barcos de vapor. Sin embargo, en los últimos cien años la energía para los sectores automovilístico, urbano e industrial ha tenido como fuente el carbón e hidrocarburos (petróleo y gas) y solamente en el tercer mundo, la población más pobre, sigue utilizando biomasa como fuente energética principal, de manera intensiva y sin criterios claros de sostenibilidad. La utilización de la biomasa, frente a los hidrocarburos, presenta ventajas comparativas que la hacen atractiva para su utilización en procesos de generación de energía, térmica, motriz o eléctrica, bien sea en sistemas centralizados, en sistemas de generación de energía distribuida o para zonas no interconectadas, entre estas ventajas podemos citar: • La biomasa constituye un recurso natural renovable, es decir, es posible renovarla a la misma tasa que se consume, mediante el manejo de las masas forestales y cultivos. • La renovabilidad del recurso hace que el ciclo del carbono sea cerrado. En términos globales, se fija el mismo carbono que se emite a la atmósfera en forma de CO2 durante los procesos de combustión u oxidación. • El contenido de ceniza, azufre y metales pesados en la biomasa es bajo, en comparación con los combustibles derivados del petróleo y el carbón, y por tanto los niveles de contaminación por unidad de energía generada, son menores a los niveles producidos con carbón e hidrocarburos. • La biomasa está disponible en casi todo el país, bien sea como masas forestales, cultivos agrícolas establecidos o potenciales y, como residuos agroindustriales. • Las técnicas de implantación de cultivos energéticos requieren parque de maquinaria en muchos casos ya existentes para su uso en otros cultivos de la zona ya implantados.
  • 10. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 2 - • La producción o manejo de la biomasa para usos energéticos requiere de abundante mano de obra, no cualificada, lo cual puede generar empleos estables, en el nivel base de la población. • Conforma un entorno industrial ligado al territorio. No es deslocalizable lo que imprime estabilidad. • Existen tecnologías de utilización de la biomasa, como la gasificación, digestión anaerobia, pirólisis, combustión, co-combustión, trigeneración, etc., probadas y disponibles comercialmente, que hacen de la biomasa un valor disponible en un escenario inmediato. • Se optimiza la cadena productiva, aprovechando residuos agrícolas con poco o nula utilización. • Se eliminan residuos potencialmente contaminantes o con altos costos de disposición. • Disminuye la demanda de combustibles fósiles y reduce la emisión de CO2 y otros contaminantes. • Se impulsa el crecimiento del sector agrícola y forestal, creación de nuevos mercados para cultivos energéticos y residuos agrícolas / forestales. • Se impulsa la conservación de suelos y cuencas mediante la creación de bosques energéticos con fines protectores/productores. Estas ventajas y los supuestos bajos los cuales se formulará el presente estudio, son compartidos por una serie de entidades, empresas y profesionales del sector y constituyen ya una realidad dentro del tejido “renovables” de nuestro país. Las posibilidades de este sector en el ámbito de ADAC son las que han impulsado a sus responsables a abordar el presente estudio.
  • 11. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 3 - 2 Autor del encargo. Se realiza el presente trabajo porque la Cátedra de Medio Ambiente de la Universidad de Alcalá ha resultado adjudicataria del proceso de contratación realizado por ADAC para el proyecto denominado “Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias”.
  • 12. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 4 - 3 Objeto del proyecto. Según se recoge en el cuadro anexo al pliego de la licitación, el objeto del proyecto será la realización de un proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias. Con el siguiente contenido: 1.- Estudio de Potencialidades Agroenergéticas de la Comarca de ADAC desarrollando, al menos, objeto, antecedentes de la zona y de la tecnología, situación actual y perspectivas de futuro, características edafológicas, clima, pluviometría, evapotranspiración potencial, de referencia y real de la zona susceptible de albergar este tipo de cultivos, análisis de las variables asociadas al regadío (tipología del riego, infraestructuras, estado de las mismas, caudales autorizados, especies susceptibles de desarrollo y objeto energético de su producción, puntos de viabilidad de la producción de energía a partir de biomasa de cultivos energéticos, producción y uso comercial de los cultivos energéticos, condiciones edafo-climáticas del lugar, etapas de la biomasa ( labores culturales, recolección y transporte, secado y tipos de procesado), productividad esperada expresada en Tn/Ha así como en KW eléctricos y/o térmicos esperados según el aprovechamiento industrial propuesto, estudio de estimaciones de las rentabilidades para el agricultor, técnicas y maquinarias necesarias y balance energético, legislación aplicable, propuesta de desarrollo en la comarca, impacto ambiental de dicha propuesta, estimación de la infraestructura y planificación necesaria para el establecimiento en la comarca de ADAC de una planta de 2 MW, inversión industrial necesaria, conclusiones finales y dossier con resumen ejecutivo del proyecto resumiendo el estudio en un máximo de 25 páginas. 2.- Diseño de SIG con al menos, masas forestales y valoración de susceptibilidad de aprovechamiento, áreas agrícolas susceptibles de aprovechamiento en regadíos e infraestructuras de comunicaciones, zonas limitadas por condiciones climáticas, edafológicas o hídricas para la implantación de cultivos energéticos. Análisis del consumo energético. El objeto del pliego también incluye: • Jornada divulgativa. 1 Jornada de máximo 8 horas a celebrar en Yunquera de Henares. ADAC aportará todos los medios materiales necesarias para su realización, siendo por cuenta del contratista la edición de material divulgativo, difusión y costes de los conferenciantes. • Publicación de resultados. Realización y edición de 500 folletos divulgativos, a color tamaño 21,75 cm x 15,75 cm, con los conclusiones de los estudios realizados. Estos dos últimos apartados, que serán realizados dentro del proyecto global, quedan fuera del objeto del presente documento.
  • 13. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 5 - 4 Objetivo del proyecto. El objetivo final es establecerlas bases documentales y técnicas para un proyecto de continuidad territorial basado en la extracción y/o cultivo de las diferentes fuentes de biomasa existentes, así como, su valorización para la generación energética, con el fin de poder definir una estrategia de desarrollo de este sector como eje vertebrador de nuevos yacimientos de empleo, desarrollos industriales y diversificación agraria y forestal.
  • 14. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 6 - 5 Antecedentes de biomasa. España se caracteriza, desde un punto de vista energético, por presentar una estructura de consumo dominada por la presencia de productos petrolíferos, importados en su mayoría del exterior, lo que, junto a una reducida aportación de recursos autóctonos, ha contribuido a una elevada dependencia energética, lo que se traduce en un reducido grado de autoabastecimiento. Esta situación experimenta un cierto cambio de tendencia a partir del año 2005, en el marco de las políticas actuales de planificación en materia de energías renovables y de eficiencia energética, que han posibilitado una mayor penetración de energías renovables en la cobertura a la demanda interior, y con ello, un aumento en el grado de autoabastecimiento. En relación a la energía la biomasa es la utilización de la materia orgánica como fuente energética. Esta amplia definición de biomasa abarca un gran conjunto de materias orgánicas que se caracteriza por su heterogeneidad, tanto por su origen como por su naturaleza. En el contexto más técnico, la biomasa puede considerarse como la materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía. Estos recursos biomásicos pueden agruparse de forma general en agrícolas y forestales. También se considera biomasa la materia orgánica de las aguas residuales y los lodos de depuradora, así como la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU), y otros residuos derivados de las industrias. El aprovechamiento de la biomasa mediante su valorización puede hacerse a través de cuatro procesos básicos mediante los que puede transformarse en calor y electricidad: combustión, digestión anaerobia, gasificación y pirolisis. El territorio de ADAC y su entorno próximo por la importancia que presenta en cuanto a recursos de biomasa forestal. Toda la comarca y su entorno cuentan con una gran riqueza natural localizada en un gran porcentaje dentro de las zonas con condición de monte. Tradicionalmente se suele considerar este tipo de residuos los más representativos de la biomasa como fuente de energía, cuando no los únicos. Es importante resaltar que la comarca de ADAC tiene un importante potencial en cuanto a biomasa agrícola se refiere, aunque no dispone en su territorio de grandes extensiones forestales con capacidad de aportar biomasa forestal. Como complemento a esto, hay que resaltar que en las zonas próximas a la comarca existe un gran potencial de biomasa forestal que es importante estudiar, ya que cualquier iniciativa de valorización de biomasa tiene que contar con la totalidad del potencial de biomasa existente. En este punto se ha estudiado la biomasa forestal presente en la comarca de ADAC y la biomasa forestal presente en la zona de influencia de la misma, entendiéndose como zona de influencia la zona que dispone de biomasa forestal viable por cuestiones de distancia, disposición, propiedad, regulación administrativa, etc.
  • 15. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 7 - 6 Situación actual y perspectivas de futuro. La Directiva 2009/28/CE del Parlamento europeo y del Consejo, de 23 de abril, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables, establece que cada Estado miembro elaborará un Plan de Acción Nacional en materia de Energías Renovables (PANER) para conseguir los objetivos nacionales fijados en la propia Directiva. Para España, estos objetivos se concretan en que las energías renovables representen un 20% del consumo final bruto de energía, con un porcentaje en el transporte del 10%, en el año 2020. Hasta el pasado 22 de junio del 2011 estuvo abierto un proceso de participación de empresas, asociaciones y ciudadanos que, a partir de un borrador, han realizado multitud de aportaciones y sugerencias que han sido de gran utilidad para la elaboración del documento definitivo del PANER 2011–2020 que ya se ha remitido a la Comisión Europea. Por su parte, el Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial, prevé la elaboración de un Plan de Energías Renovables para su aplicación en el período 2011-2020 (PER 2011-2020). (….)“Actualmente el crecimiento del consumo energético duplica, prácticamente, el crecimiento del PIB, lo que resulta insostenible. Además, este crecimiento se sustenta fundamentalmente en el incremento del consumo de energías fósiles, escasas y agotables, que hacen al sistema energético español dependiente en cerca del 80% de factores externos que no podemos controlar, entre los que se incluye la pluviometría. El momento en que vivimos es decisivo, porque hay un escenario energético en el mundo –y concretamente en España más acentuado– que nos obliga a poner en marcha iniciativas y políticas que moderen el crecimiento de la demanda energética.” (…) IDAE 2009 Sobre las evoluciones pasadas y, la hipótesis de tendencias futuras sirvan las siguientes gráficas en los que se tratan, respectivamente, la evolución histórica y situación actual del consumo de energía primara y final, así como las descripciones y consumos de energía primaria y final previstos en el escenario de referencia y en el escenario de eficiencia energética adicional, de acuerdo con la metodología habitual de EUROSTAT.
  • 16. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 8 - Fuentes: IDAE Fuentes: IDAE
  • 17. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 9 - Como tendencia futura, dentro de las tecnologías de energías renovables, se mantendrá el protagonismo de la energía eólica e hidráulica, con más del 70% de toda la producción eléctrica renovable, con un claro predominio de la primera. Pero, dentro de este escenario, cabe destacar áreas energéticas emergentes que hasta ahora han estado ausentes o bien han tenido una representación marginal. Es el caso de la solar termoeléctrica, que a partir del 2010 va a experimentar un despegue considerable a la que se suma la tecnología solar fotovoltaica, y tecnologías como el biogás, la biomasa y los RSU, de gran potencial energético, que hasta ahora han evolucionado por debajo de su potencialidad. Fuente: IDAE La biomasa de origen agrícola y forestal es una de las fuentes de energía renovable más significativas en el Plan Nacional de Energías Renovables (PER).
  • 18. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 10 - La producción de energía a partir de la biomasa pretende, desarrollar dos vías principales que conviene separar desde un principio: • Usos y aprovechamientos de biomasas que no tienen otra aplicación. • Desarrollo de cultivos específicamente diseñados para la producción de energía. Dado que la primera vía resulta cuantitativamente insuficiente. Evidentemente y como actividad de desarrollo ligada al campo agrario y forestal, es condición sine cuan non, que el aprovechamiento de biomasa sea sostenible. Este requisito debería aplicarse a todas las actividades humanas, pero de una manera especial a la producción de energías renovables, como pretende ser la biomasa, dado que su justificación está en ser alternativas a las energías fósiles actualmente existentes, responsables en gran medida del calentamiento global y del cambio climático. Dos indicadores son imprescindibles en este sentido: los balances energéticos y las Emisiones de gases de Efecto Invernadero (GEI) evitadas. No habrá que olvidar otros indicadores ambientales, como el mantenimiento de la biodiversidad o de la fertilidad del suelo. Previsión de la evolución de los biocarburantes en la U.E. Fuente: “Biofuels in the European Union. A vision for 2030 and beyond”
  • 19. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 11 - 7 Implicaciones socioeconómicas y medioambientales. El desarrollo territorial de un proyecto energético basado en la producción y uso de la biomasa endógena produce de manera no-deslocalizable el desarrollo de los pilares básicos de un territorio rural; económico, ecológico y social. Desde un punto de vista económico la utilización de biomasa supone: • Mejora de la garantía de suministro ya que es un combustible local. • Disminución de costes de suministro energético respecto a combustibles de importación. • Mayor estabilidad de precios. • Mejora de la rentabilidad de la industria que genera subproductos biomásicos aumentando su competitividad. • Disminución del déficit exterior. • La biomasa se autofinancia sobre el territorio, no incrementa el déficit tarifario, es una energía autóctona, más barata que el gasóleo o el gas y supone claramente una mayor eficiencia energética. Desde una perspectiva social: • Genera puestos de trabajo en el medio rural en mucha mayor medida que cualquier otro combustible alternativo. • Genera puestos de trabajo en actividades de mantenimiento en mucha mayor medida que los combustibles fósiles pero de forma competitiva por el menor coste de la biomasa sobre los combustibles alternativos. • Avanza hacia una economía libre en carbono sin afectar a la calidad de vida ya que es básicamente la energía renovable gestionable. • Fuente de energía aplicable mediante modelos de sostenibilidad urbanística Desde una óptica medioambiental • Contribuye al mejor cumplimiento de los compromisos de España en los objetivos 20-20-20, en particular a reducción de emisiones de CO2, mitigando el cambio climático y, a la utilización de energías renovables o de mayor eficiencia energética desde el momento que una parte significativa de la biomasa se pudre o quema en las cunetas para su destrucción. • Es una energía renovable, totalmente compatible con la protección de nuestro entorno.
  • 20. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 12 - • La utilización energética de subproductos domésticos y de la industria que actualmente van a vertedero reduce el volumen de material desechado y aumenta la duración de dichos depósitos de rechazos. • Facilita la gestión de los montes colaborando al aprovechamiento sostenible de sus productos, especialmente para masas forestales de especies con aprovechamiento energético tradicional que se abandonó con la generalización del butano. • Facilita la recogida de restos del cultivo agrícola. • Disminuye los riesgos de incendio mejorando por tanto a largo plazo la biodiversidad. • Mejora el estado fitosanitario de los montes reduciendo el riesgo de plagas. • Pone en valor amplias superficies agrícolas y forestales marginales que actualmente están sumidas en el abandono. Subproductos industriales Resulta más difícil realizar una cuantificación de los empleos generados en aprovechamiento de subproductos industriales como orujillo, cáscara de almendra, corteza de madera, serrines, cascarilla de arroz, restos de maíz, etc. dado su diversidad de características y costes de valorización. No obstante resulta evidente que las incipientes redes de comercialización en España del orujillo o hueso de aceituna como combustible, que mayoritariamente se destina a la exportación, están transformando un problema ambiental serio de eliminación de una gran cantidad de residuo con importantes costes de gestión en una oportunidad de negocio con un subproducto que genera ingresos no despreciables. Por una parte esta gestión genera puestos de trabajo en acondicionamiento del orujillo y transporte que se financian con los ingresos de la venta. Por otra la eliminación de costes de gestión y/o obtención de ingresos por parte de las almazaras permite a estas aumentar su competitividad. Resulta difícil valorar la capacidad de generación de empleo del aumento de competitividad pero puede ser mucho más importante que el empleo directo generado. De igual modo podríamos analizar la evolución actual o futura de muchos otros de los subproductos indicados. El aumento de la demanda va a suponer un aumento de precio hasta alcanzar los precios de equilibrio con el aprovechamiento de biomasa primaria. Lamentablemente muchos de estos subproductos debidamente acondicionados se destinan a la exportación a países como Gran Bretaña, Francia, Italia o Bélgica por la falta de consumo local. El incipiente mercado de consumo, granjas industriales, secaderos, etc. se está beneficiando de costes de energía inferiores a los que asumía utilizando gasóleo o GLP, aumentando igualmente su competitividad.
  • 21. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 13 - 8 Descripción del medio de la comarca 8.1 Características generales El entorno de la comarca de ADAC sobre el que se desarrolla el presente estudio presenta los siguientes PUNTOS FUERTES: • Existencia de biomasa forestal (30 – 50 Km.) • Importantes extensiones de montes públicos. • Existencia de terrenos agrícolas en Multipropiedad tanto secanos como regadíos susceptibles de albergar cultivos energéticos. • Existencia de buenas vías de comunicación • Existencias de puntos de evacuación para la energía eléctrica. • Existencia de núcleos urbanos e industriales demandantes de energía térmica. • Disponibilidad de mano de obra local. Agrícolamente, está englobada en terrenos que pertenecen a dos comarcas naturales muy definidas, de Oeste a Este, la Campiña y la Alcarria, separadas ambas por el río Henares. Mapa general de la Comarca de ADAC.
  • 22. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 14 - Administrativamente ocupa una superficie de 111.249 ha que se distribuyen en un total de 47 municipios, son los siguientes: MUNICIPIO Superficie (ha) Alarilla 2.206,77 Aldeanueva de Guadalajara 1.613,93 Atanzón 2.798,63 Cañizar 1.530,67 Casa de Uceda 2.125,74 Casas de San Galindo 1.159,49 Caspueñas 1.477,95 Ciruelas 2.165,24 Copernal 1.005,34 El Casar 5.191,30 El Cubillo de Uceda 3.226,81 Espinosa de Henares 3.969,92 Fontanar 1.545,36 Fuencemillán 722,71 Fuentelahiguera de Albatages 5.234,04 Galápagos 3.400,84 Heras 1.012,36 Hita 5.642,86 Humanes 4.801,22 Málaga del Fresno 2.380,97 Malaguilla 2.841,29 Marchamalo 3.085,45 Matarrubia 2.822,98 Miralrio 818,77 MUNICIPIO Superficie (ha) Mohernando 2.642,09 Montarrón 1.106,38 Muduex 2.218,14 Puebla de Beleña 2.933,52 Quer 1.462,80 Robledillo de Mohernando 2.964,88 Taragudo 642,65 Torija 3.528,58 Torre del Burgo 490,13 Torrejón del Rey 2.384,74 Tórtola de Henares 2.685,77 Trijueque 3.568,40 Uceda 4.682,43 Valdearenas 1.547,61 Valdeavellano 2.399,11 Valdeaveruelo 1.720,89 Valdegrudas 1.391,16 Valdenuño-Fernández 2.478,83 Villanueva de Argecilla 532,31 Villanueva de la Torre 1.099,35 Villaseca de Uceda 1.326,10 Viñuelas 1.545,18 Yunquera de Henares 3.121,15 Total 111.249,04
  • 23. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 15 - 8.1.1 Hipsometría y mapa de pendientes Con los datos del Modelo Digital del Terreno con paso de malla de 5 m procedentes del Instituto Geográfico Nacional, se ha realizado el mosaico de las hojas MTN50 que cubre la comarca de ADAC. Tras el recorte con la zona de estudio se ha generado el mapa hipsométrico y de pendientes en porcentaje. Según estos, la comarca de ADAC se encuentra entre los 641 y 1.041 metros de altitud sobre el nivel del mar. Las zonas más altas de la comarca se sitúan al noreste, municipios de Casas de San Galindo, Miralrio y Villanueva de Argecilla. También existe una zona elevada y continua situada en la cabecera del Torote, en torno a los 900 metros. Las zonas más bajas están situadas en la vega del río Henares y Sorbe, municipios de Marchamalo y Fontanar.
  • 24. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 16 - Respecto a la Pendiente se presentan entre 0 y 65%, concentrándose las más acusadas entorno a los ríos Tajuña, Ungría, Matayeguas, Arroyo del Valle de Torija, Río Badiel y cabeceras de los afluentes desde el norte, y el río Jarama al Oeste.
  • 25. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 17 - 8.2 Características climáticas Se encuentra situada en una zona influenciada por un clima Mediterráneo Templado con ciertos grados de continentalidad. Siendo los valores medios de sus variables climáticas los que figuran en la tabla siguiente: Fuente: Mapa de Aprovechamientos y Cultivos. MAPA Desde el punto de vista de la ecología de los cultivos (J. Papadakis), la zona queda caracterizada por un invierno tipo Avena fresco y un verano tipo Maíz o Arroz. En cuanto al régimen de humedad, la duración, intensidad y situación estacional del periodo seco, lo definen como Mediterráneo Seco. En estas condiciones son posibles los siguientes cultivos: CULTIVOS SIN RIEGO Cereales, girasol y leguminosas de invierno (trigo, cebada, avena, Garbanzos, etc…) vid, almendros etc… CULTIVOS CON RIEGO Maíz, alfalfa, girasol, manzano, etc.. Fuente: Mapa de Aprovechamientos y Cultivos. MAPA En cuanto a la potencialidad agroclimática de la zona, queda comprendida entre los valores 5 y 20 del Índice de C.A. de L.Turc en secano, y los valores de 40 y 50 en regadío, lo que equivale a unas 3 o 12 Tn de Materia seca por Ha/año en secano y de 24 a 30 en regadío. Por lo que respecta a la vegetación natural, tanto en el diagrama climático de Walter y Lieth, como el gráfico de formaciones fisiognómicas nos definen una vegetación típica
  • 26. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 18 - de la gran formación Durilignosa (bosques esclerófilos) con características más o menos continentales y con Quercus ilex como especie más representativa. 8.2.1 Caracterización climática de la comarca ADAC Para la caracterización climática de la zona de estudio se ha contado con los datos climáticos ofrecidos por el SIGA1 (Sistema de Información Geográfico Agrario del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente). A través de este se han tomado como referencia los datos de las estaciones termopluviométricas cercanas a la zona de estudio. Los datos de localización de las estaciones se muestran en la siguiente tabla: 1 http://www.magrama.gob.es/es/agricultura/temas/sistema-de-informacion-geografica-de- datos-agrarios/
  • 27. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 19 Estaciones termo pluviométricas consultadas Nombre Clave Provincia Altitud Latitud(º) Latitud(') Longitud(º) Longitud(') Orientación Años precipitación Añoinicio precipitación Añofin precipitación Años temperatura Añoinicio temperatura Añofin temperatura ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' 3170E Madrid 610 40 31 3 17 W 23 1969 1991 22 1969 1990 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 3169 Madrid 613 40 30 3 18 W 43 1961 2003 43 1961 2003 TALAMANCA DEL JARAMA 3117 Madrid 654 40 44 3 30 W 43 1961 2003 42 1961 2003 VALDELCUBO 3131 Guadalajara 1011 41 13 2 40 W 43 1961 2003 40 1964 2003 SAUCA 3138E Guadalajara 1099 41 2 2 31 W 15 1969 1983 12 1969 1983 BERNICHES 3083E Guadalajara 938 40 34 2 48 W 12 1986 1998 13 1986 1998 ARANZUEQUE 3216 Guadalajara 694 40 29 3 4 W 42 1962 2003 34 1970 2003 LICERAS 2096 Soria 1020 41 22 3 14 W 36 1968 2003 33 1971 2003 ALMAZAN 2045 Soria 938 41 29 2 31 W 35 1961 1995 35 1961 1995 RADONA 2060 Soria 1095 41 16 2 27 W 37 1967 2003 30 1974 2003 PRESA DE RIO SEQUILLO 3109 Madrid 1000 40 59 3 38 W 43 1961 2003 43 1961 2003 PRESA DE PUENTES VIEJAS 3112 Madrid 960 40 59 3 34 W 43 1961 2003 42 1961 2003 PRESA DEL ATAZAR 3116A Madrid 960 40 54 3 27 W 35 1968 2003 34 1970 2003 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 2150I Segovia 1500 41 12 3 28 W 26 1971 1998 20 1974 1994 MADRIGUERA 2129E Segovia 1130 41 18 3 19 W 24 1967 1994 22 1973 1994 CONDEMIOS DE ARRIBA 3150 Guadalajara 1316 41 13 3 7 W 20 1961 1980 20 1961 1980 PANTANO EL VADO 3103 Guadalajara 980 41 0 3 17 W 41 1961 2003 40 1961 2003 ATIENZA 3142 Guadalajara 1169 41 12 2 52 W 40 1962 2001 34 1968 2001 MATILLAS 'CEMENTOS' 3141 Guadalajara 818 40 57 2 50 W 17 1969 1985 17 1969 1985 ARGECILLA 3162 Guadalajara 980 40 53 2 49 W 35 1968 2003 23 1969 1995 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 3168A Guadalajara 685 40 38 3 9 W 26 1961 1986 25 1961 1985 ALCALA HENARES 'ENCIN' 3170 Madrid 610 40 31 3 17 W 34 1967 2003 35 1967 2003
  • 28. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 20
  • 29. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 21 - 8.2.2 Interpolación de variables climáticas Para caracterizar el clima de la comarca de ADAC en toda su superficie, no solamente en las estaciones meteorológicas ofrecidas por el SIGA (Sistema de Información Geográfica de Datos Agrarios2 ), se ha realizado una geointerpolación de las variables con influencia para los cultivos de biomasa propuestos. El método utilizado para la interpolación ha sido el de Spline por ser el más apropiado para los datos a tratar. Este es un método de interpolación que estima valores usando una función matemática que minimiza la curvatura general de la superficie, lo que resulta en una superficie suave que pasa exactamente por los puntos de entrada. Se recomiendo su uso cuando las superficies varían suavemente, como es el caso de nuestra zona de estudio al ser reducida. La ventaja fundamental del método de splines respecto a los basados en medias ponderadas es que, con estos últimos, los valores interpolados nunca pueden ser ni mayores ni menores que los valores de los puntos utilizados para interpolar. A continuación se presenta una tabla resumen con las variables climáticas analizadas y representadas cartográficamente con sus valores máximos y mínimos de la comarca de ADAC: Mínimo Máximo Media Desviación estándar Precipitación anual (mm) 434,31 759,87 548,33 68,65 Temperatura media anual (ºC) 10,81 14,77 13,46 0,64 Temperatura media de máximas del mes más cálido (ºC) 29,49 34,26 31,53 1,14 Temperatura media de mínimas del mes más frio (ºC) -3,66 5,11 1,59 1,43 Temperatura media mínima anual de las mínimas absolutas -12,22 0,41 -5,15 1,91 Temperatura media de Octubre (ºC) 11,22 16,06 14,21 0,82 Temperatura máxima absoluta de Octubre (ºC) 24,79 29,23 26,35 0,68 Temperatura media mensual de las mínimas absolutas de Octubre (ºC) -2,98 9,51 3,99 2,19 A continuación se presentan los mapas con las variables climáticas analizadas en la comarca de ADAC para poder observar la distribución de las mismas en el territorio. 2 http://www.magrama.gob.es/es/agricultura/temas/sistema-de-informacion-geografica-de- datos-agrarios/
  • 30. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 22 - 8.2.2.1 Precipitación anual (mm) Precipitación anual en la comarca de ADAC La precipitación anual en la zona de estudio oscila entre los 434,31 y los 759,87 mm anuales con una media para el conjunto del territorio de 548,33 mm. Las zonas donde se registran más precipitaciones se sitúan al norte, municipios de Fuencemillán y Puebla de Beleña, mientras que Villanueva de la Torre, al Sur es donde se registran menos precipitaciones.
  • 31. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 23 - 8.2.2.2 Temperatura media anual (ºC) Temperatura media anual en la comarca de ADAC La temperatura media anual de la zona de estudio oscila entre los 10,81 y 14,77 ºC con una media para el conjunto del territorio de 13,46 ºC. Las zonas donde se registran menores temperaturas medias anuales se sitúan al norte, municipios de Fuencemillán y Espinosa de Henares, mientras que Valdeavellano, al Sureste, es donde se registran mayores temperaturas medias anuales.
  • 32. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 24 - 8.2.2.3 Temperatura media de máximas del mes más cálido (ºC) Temperatura media de máximas del mes más cálido en la comarca de ADAC La temperatura media de máximas del mes más cálido, correspondiente a julio, oscila entre los 29,49 y 34,26 ºC con una media para el conjunto del territorio de 31,53ºC. Siendo las zonas donde se registran mayores temperaturas los municipios de Miralrio, Torija e Hita.
  • 33. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 25 - 8.2.2.4 Temperatura media de mínimas del mes más frio (ºC) Temperatura media de mínimas del mes más frio en la comarca de ADAC La temperatura media de las mínimas del mes más frio, correspondiente a enero, oscila entre los -3,66y los 5,11 ºC con una media para el conjunto del territorio de 1,59 ºC. Las zonas donde se registran menores temperaturas medias de mínimas del mes más frio se sitúan al Norte, municipios de Espinosa de Henares, Villanueva de Argecilla y Fuencemillán.
  • 34. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 26 - 8.2.2.5 Temperatura media mínima anual de las mínimas absolutas Temperatura media mínima anual de las mínimas absolutas en la comarca de ADAC Respecto a la temperatura media mínima anual de las mínimas absolutas en la zona de estudio oscila entre los -12,22y los 0,41ºC con una media para el conjunto del territorio de -5,15ºC. Las zonas donde se registran menores temperaturas absolutas se sitúan al Norte, municipios de Espinosa de Henares, Villanueva de Argecilla y Fuencemillán.
  • 35. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 27 - 8.2.2.6 Temperatura media de Octubre (ºC) Temperatura media de Octubre en la comarca de ADAC La temperatura media de Octubre de la zona de estudio oscila entre los 11,22 y los 16,06ºC con una media para el conjunto del territorio de 14,21ºC. Las zonas donde se registran menores temperaturas medias para este mes se sitúan al norte, municipios de Fuencemillán y Espinosa de Henares, mientras que Valdeavellano, al Sureste, es donde se registran mayores temperaturas medias en Octubre.
  • 36. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 28 - 8.2.2.7 Temperatura máxima absoluta de Octubre (ºC) Temperatura máxima absoluta de Octubre en la comarca de ADAC La temperatura máxima absoluta de Octubre en la zona de estudio oscila entre los 24,79y los 29,23ºC con una media para el conjunto del territorio de 26,35ºC. Las zonas donde se registran mayores temperaturas máximas absolutas para este mes se sitúan al norte, municipios de Villanueva de Argecilla, Fuencemillán y Miralrio, mientras que Valdeavellano, al Sureste, y Fuentelahiguera de Albatages es donde se registran menores máximas absolutas en Octubre.
  • 37. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 29 - 8.2.2.8 Temperatura media mensual de las mínimas absolutas de Octubre (ºC) Temperatura media mensual de las mínimas absolutas de Octubre en la comarca de ADAC La temperatura media mensual de las mínimas absolutas de Octubre en la zona de estudio oscila entre los -2,98y los 9,51ºC con una media para el conjunto del territorio de 3,99ºC. Las zonas donde se registran menores temperaturas mínimas absolutas para este mes se sitúan al norte, municipios de Espinosa de Henares y Fuencemillán.
  • 38. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 30 - 8.3 Características geología y litología El elemento más diferenciador del entorno es sin duda el río Henares, que divide la zona en dos grandes superficies, La Campiña al Oeste y la Alcarria al Este. La Campiña se caracteriza por una altitud media de 650 a 800 m y una topografía eminentemente llana. La Alcarria es una meseta cuya altitud, en suave descenso hacia el Sur, se mantiene generalmente por debajo de los 1.100 m. La alcarria se ve festoneada en todo su contorno por potentes escarpes de uno 150 – 250 m de altitud, que en el Sur descienden a los valles del Tajuña y sus afluentes, mientras que en el Este y Noreste originan, tras su caída, una topografía bastante heterogénea surcada por arroyos y barrancos que van a confluir al margen izquierdo del río Henares, sobre el que se produce un segundo desplome de las líneas de terrazas fluviales. Geológicamente los terrenos pertenecientes a la Campiña corresponden al cuaternario, así como las vegas del Badiel, Tajuña y sus afluentes. Estos terrenos están constituidos fundamentalmente por depósitos aluviales. El Mioceno es el periodo geológico dominante. Dentro de él podemos distinguir, desde un punto de vista litológico, dos zonas diferentes. De un lado, el Páramo Alcarreño constituido por calizas Pontienses y margas y, de otro, los escarpes de la llanura anterior y los terrenos situados al este del Henares, cuya litología está dominada por los conglomerados, calizas y margas. 8.3.1 Materiales litológicos En la zona de estudio predominan los conglomerados, areniscas, arenas arcósicas, arcillas, calizas y yesos del mioceno en las zonas del páramo, sobre estos se encajó la red fluvial de la cuenca del Henares aportando materiales jóvenes cuaternarios como Conglomerados, gravas, arenas, areniscas, arenas, limos y arcillas. Son los siguientes: Cod Material 102 Gravas, arenas, arcillas y limos. Aluvial, playas, fechas litorales 101 Conglomerados, gravas, arenas, areniscas, arenas, limos y arcillas. Terrazas fluviales. 99 Conglomerados, areniscas, arcillas, calizas y/o yesos 92 Conglomerados, calizas y margas. Margas con olistostromas de origen diverso 91 Conglomerados, areniscas, arenas arcósicas, arcillas, calizas y yesos 90 Calizas arrecifales, calcarenitas y conglomerados. Arcillas con olistolitos 89 Calizas, biocalcarenitas y margas. Margas y margoclizas blancas con radiolarios (moronitas o albarizas) 87 Conglomerados, areniscas y arcillas. Calizas y/o yesos 83 Turbiditas calcáreas. Calizas, calizas arenosas, areniscas y margas arenosas 81 Conglomerados, areniscas, calizas, margas arcillas, yesos y/o sales sodico-potasicas 79 Margas y arcillas con niveles turbiditicos. Margocalizas y calizas margosas (Capas rojas)
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  • 40. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 32 -
  • 41. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 33 -
  • 42. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 34 - 8.4 Características edáficas Para la descripción de los suelos se ha seguido el sistema de clasificación del USDA (soil taxonomy)a nivel de Orden, Suborden y Grupo. Los terrenos Cuaternarios de lomos fluviales, han dado lugar a suelos del Orden Inceptisol, en las primeras terrazas, y del Orden de Alfisols, en las medianas y altas. Destacan estos suelos por su gran interés agrícola y excelentes propiedades físicas. Su gran profundidad unida a una textura de suelta, buena permeabilidad y aireación, hacen de ellos suelos altamente productivos en el régimen de regadíos que normalmente se les aplica. Frecuentemente se encuentran sobre una capa de grava más o menos continua, que puede incluso llegar a cementarse con cal (horizonte cálcico), pudiendo localmente ocasionar problemas de drenaje. Sobre las calizas del Pontiense del Páramo alcarreño, se han desarrollado en general Inceptisols, alternando con algunos Entisols, frecuentes sobre los suelos calizos. En áreas minoritaria de estos páramos aparecen, sobre caliza, los típicos sedimentos de arcillas rubificadas que dan lugar a suelos del Grupo de los Rodhoxeralfs. En general, son suelos pobres y no pasan de servir para el cultivo de cereales y leguminosas en secano, por su generalmente, escaso espesor. La amplia zona del Mioceno, sobre conglomerados, areniscas y margas, ha dado origen a dos tipos de suelos: de un lado, en los escarpes del páramo, se sitúan los Inceptisols, sobre derrubios calizos de ladera asociados con Entisols sobre suelos calizos. De otro, entre estos escarpes y el curso del río Henares, Inceptisols asociados a Alfisols. En algunos de estos suelos hay indicios de salinidad, aunque no supone un factor limitante para ninguna actividad agraria. En definitiva, podemos decir que su mayor inconveniente procede del relieve algo accidentado que les afecta y que hace que sus materiales blandos sean susceptibles a la erosión. Según el mapa Edafológico escala 1:200.000 de la zona de estudio los suelos dominantes en la comarca de ADAC son los siguientes: SIMBOLO ORDEN SUBORDEN GRUPO ASOCIACION INCLUSION Hectáreas % 8 Alfisol Xeralf Haploxeralf Xerochrept n/a 2.729,15 2,02% 8X Alfisol Xeralf Haploxeralf Xerochrept Xerorthent 17,19 0,01% 10 Alfisol Xeralf Palexeralf Ochraqualf + Haploxeralf n/a 11.245,85 8,34% 95E Inceptisol Ochrept Xerochrept Xerorthent + Xerumbrept Haploxeralf 15,75 0,01% 92 Inceptisol Ochrept Xerochrept Xerorthent n/a 6.134,06 4,55% 83EG Inceptisol Ochrept Xerochrept n/a Haploxeralf + Rhodoxeralf 2.575,47 1,91%
  • 43. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 35 - SIMBOLO ORDEN SUBORDEN GRUPO ASOCIACION INCLUSION Hectáreas % 83EG Inceptisol Ochrept Xerochrept n/a Haploxeralf + Rhodoxeralf 443,75 0,33% 92 Inceptisol Ochrept Xerochrept Xerorthent n/a 20.869,07 15,48% 92 Inceptisol Ochrept Xerochrept Xerorthent n/a 1.477,24 1,10% 92 Inceptisol Ochrept Xerochrept Xerorthent n/a 439,12 0,33% 95 Inceptisol Ochrept Xerochrept Xerorthent + Xerumbrept n/a 56.906,02 42,20% 92E Inceptisol Ochrept Xerochrept Xerorthent Haploxeralf 10.260,35 7,61% 51 Entisol Orthent Xerorthent + Xerofluvent Xerochrept n/a 21.720,60 16,11% Edafología de la comarca de ADAC
  • 44. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 36 - 8.5 Hidrografía La comarca de ADAC se encuentra principalmente en la subcuenca del río Henares, aunque parte también en las subcuencas del río Jarama al Oeste, y el río Tajuña al Este, todas ellas pertenecientes a la cuenca del Tajo. Cuenca del Henares y comarca de ADAC El Rio Henares, el cual nace en la sierra Ministra, en la rama castellana del Sistema Ibérico, a 1.220 m. Entra en la comarca de ADAC lindando con el término de Casas de San Galindo, al Noroeste, transcurre por esta 42.86 Km en dirección N-S, pasando por los términos municipales de Casas de San Galindo, Espinosa de Henares, Fuencemillán, Montarrón, Alarilla, Humanes, Mohernando, Heras, Ciruelas, Yunquera de Henares, Tórtola de Henares y saliendo de la comarca por Fontanar para desembocar en el Jarama por si margen izquierda. Sus principales afluentes por orden de importancia son: La disimetría característica de su valle señala el límite entre las comarcas de la Alcarria y la Campiña. Sólo recibe, por su margen izquierda, un afluente de importancia por el volumen hídrico de aportación, el Badiel; que cruza por Muduex, Valdearenas y Heras, cuyas agua superficiales y subterráneas son actualmente utilizadas para el cultivo de choperas, espárragos y huertas. A continuación se enumeran todos sus afluentes:
  • 45. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 37 - Afluentes del Río Henares Río Sorbe Río Badiel Río Aliendre Barranco del Valfrío Barranco del Saz Barranco del Saz Barranco del Castañar Barranco del Agua Barranco de Valcabrero Barranco de las Cañas Barranco de la Gimena Arroyo San Roque Arroyo del Sotojo Arroyo del Sotillo Arroyo del Prado Afluentes del Río Henares Arroyo del Pozuelo Arroyo del Povo Arroyo del Ardal Arroyo de Valmayor Arroyo de Valmatón Arroyo de Valles Arroyo de Valdeprisco Arroyo de Valdelalobera Arroyo de Valdeila Arroyo de Romerosa Arroyo de Pajeras Arroyo de Majanar Arroyo de la Magdalena Arroyo de Codurque Arroyo de Berenguel El río Tajuña es otro de los ríos importantes de Guadalajara, las vegas de este río bañan el municipio de Valdeavellano, al Suroeste de la comarca de ADAC. Un importante afluente del este por su margen derecha es el río Ungría el cual nace en Muduex y pasa por la comarca de ADAC por los municipios de Caspueñas, Valdeavellano y Atanzón. En la zona Oeste de la comarca el río más importante es el Torote, el cual nace en el Cerro Picorroble, entre Matarrubia y Fuentelahiguera de Albatages para desembocar en el rio Henares por su margen derecha en la Comunidad de Madrid. En la comarca de ADAC pasa por los siguientes municipios Matarrubia, Fuentelahiguera de Albatages, Viñuelas, Valdenuño Fernández, Galápagos y Torrejón del Rey. A continuación se enumeran todos sus afluentes: Afluentes del Río Torote Arroyo de Cañeque o de Valdecañeque Arroyo de las Viñas Arroyo de los Pozuelos Arroyo de Valdemora Arroyo de Valdibáñez Arroyo de Valtajar Arroyo de Valtejero Afluentes del Río Torote Arroyo Macareno Arroyo Olivera Arroyo Valdelayegua Arroyo Valdesteban Barranco de la Mesa Barranco de Valdehoredio
  • 46. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 38 - En el límite Oeste de la comarca de ADAC se encuentra el río Jarama, un importante afluente del Tajo por su margen derecha. Este discurre entre el límite de Guadalajara y la Comunidad de Madrid por el término municipal de Uceda. 8.6 Espacios Naturales protegidos La zona objeto de estudio, incluyendo la comarca de ADAC, posee grandes valores naturales que han sido considerados, protegidos e incluidos en la Red de Espacios Naturales Protegidos de Castilla- La Mancha. Los Espacios Naturales protegidos de la comarca de ADAC y su zona de influencia considerados son los siguientes: ADAC Zona de influencia Espacios Naturales Protegidos Reserva Natural Lagunas de Puebla de Beleña Microrreserva Saladares de la cuenca del río Salado Microrreserva Cerros volcánicos de La Miñosa Monumento Natural Sierra de Pela y laguna de Somolinos Parque Natural Sierra Norte Reserva Fluvial Rio Pelagallinas Zonas periféricas de Protección ZPP Lagunas de Puebla de Beleña ZPP Saladares de la cuenca del río Salado ZPP Sierra Norte ZPP Río Pelagallinas Red Natura2000 LIC
  • 47. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 39 - ES4240003 Riberas del Henares ES4240007 Sierra de Pela ES4240005 Lagunas de Puebla de Beleña ES0000164 Sierra de Ayllón ES4240004 Rañas de Matarrubia, Villaseca y Casas de Uceda ES4240008 Cerros Volcánicos de Cañamares ES4240009 Valle del Río Cañamares ZEPA ES0000167 Estepas cerealistas de la campiña ES0000164 Sierra de Ayllón ES4240005 Lagunas de Puebla de Beleña Se presenta cartografía para mostrar la ubicación de los distintos Espacios Naturales Protegidos de la comarca y su zona de influencia.
  • 48. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 40 - Situación de los Espacios Naturales Protegidos de las Comarcas de ADAC y zonas de influencia.
  • 49. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 41 - 8.7 Principales Cultivos y Aprovechamientos. En el mapa de cultivos y aprovechamientos que completan este apartado en el presente estudio, quedan reflejadas las masas y su planimetría, distribuidos por los diferentes términos municipales. Los distintos aprovechamientos en la comarca de ADAC son: Usos Superficie (ha) % ADAC Agua (masas de agua, balsas, etc..) 134,31 0,12% Chopo y Álamo 1.460,41 1,31% Coníferas 774,85 0,70% Coníferas asociadas con otras frondosas 3.757,81 3,38% Cultivos herbáceos en regadío 5.374,03 4,83% Frutales en regadío 5,30 0,00% Frutales en secano 40,60 0,04% Huerta o cultivos forzados 64,43 0,06% Improductivo 3.520,61 3,16% Labor asociada con frondosas 274,37 0,25% Labor en secano 62.689,55 56,35% Matorral 13.728,72 12,34% Matorral asociado con coníferas 285,53 0,26% Matorral asociado con coníferas y frondosas 388,64 0,35% Matorral asociado con frondosas 2.032,08 1,83% Olivar en secano 3.707,54 3,33% Otras frondosas 9.162,96 8,24% Pastizal 1.421,46 1,28% Pastizal asociado con frondosas 5,30 0,00% Pastizal-Matorral 2.362,94 2,12% Pastizal-Matorral asociado con frondosas 37,46 0,03% Viñedo en secano 19,93 0,02% Total general 111.248,83 100,00% Más de la mitad del territorio está destinada al uso de Labor en secano, el cual está ampliamente representado por toda la comarca. Sin embargo, los cultivos herbáceos en regadío que representan casi el 5% del territorio se encuentran mayoritariamente en el valle del Henares.
  • 50. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 42 -
  • 51. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 43 -
  • 52. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 44 - 8.7.1 Cultivos herbáceos de regadío Se incluyen dentro de esta categoría tanto los terrenos dedicados a huerta como los dedicados a otros cultivos herbáceos, debido a la dificultad que encierra a la escala de trabajo utilizada su diferenciación. En la comarca representan el 4,83%del uso del territorio con 5.374,03 Ha. Los cultivos más importantes son alfalfa, patata, girasol, maíz y cereal, siendo los cereales los cultivos predominantes. En cuanto al regadío dedicado a huerta, salvo en algunas excepciones, queda limitado a los huertos familiares destinados al autoconsumo o, como mucho a un consumo local, estando estas zonas situadas, preferentemente, en las proximidades a los núcleos urbanos, yendo su dedicación encaminada a la producción de hortalizas de temporada. 8.7.2 Frutales de regadío Sin especial importancia, aparecen plantaciones testimoniales de manzano, perales, etc. mayoritariamente diseminados en las zonas de huerta, regadíos y proximidades de núcleos urbanos. En total suman 5,30 ha. 8.7.3 Frutales de secano Tan solo representan el 0,04% del uso del territorio, con 40,60 ha., aparecen superficies de plantaciones regulares de almendros correspondientes de forma mayoritaria a la variedad “Marcona” y “Desmayo”, variando su marco de plantación entre 5 x 5 y 7 x , ocupando generalmente situaciones geográficas desfavorecidas. 8.7.4 Labor intensiva herbáceos Este uso es el más extenso del territorio con 62.689,55 ha. lo cual representa el 56,35% del territorio. Dentro de esta denominación se incluye superficie dedicadas exclusivamente a labores en las que los cultivos cerealistas con alternancia de girasol, en menor medida, leguminosos y barbechos son predominantes. El cultivo de avena lo podemos considerar marginal. El grado de mecanización de estos cultivos es elevado, incluso puede hablarse de exceso de maquinaria en algunas zonas, ya que el tamaño mínimo que deberían tener la explotaciones para poder considerar viable su mecanización estaría en torno a las 150 ha.
  • 53. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 45 - 8.7.5 Olivar El olivar en secano representa el 3,33%del uso del territorio con 3.707,54 ha. Desde el punto de vista agrícola el olivar aparece en dos situaciones claramente diferenciadas. Una de ellas obedece a posiciones de parcelas pequeñas, en posiciones geográficas desfavorables (excesiva pendiente y suelos esqueléticos) destinadas inicialmente a un aprovechamiento marginal y, actualmente en abandono. La otra en la que tanto su situación geográfica como su extensión en continuidad superficial obedecen a una explotación agrícola de mayor calidad. En estos casos el marco de plantación es variable, oscilando entre 5x5 y 9x9. La variedad mayoritaria es la “Manzanilla” y su producción es destinada a almazara. Su rendimiento medio oscila entre los 6 – 8 kg árbol/año. 8.7.6 Chopera Dentro de las zonas de vega y primeras terrazas fluviales aparecen cultivos de chopos maderables, estos ocupan el 1,31% del territorio con 1.460,41 ha. Es indudable que la zona de estudio presenta una gran posibilidad de este cultivo, puesta de manifiesto por las masas de esta especie presentes en términos municipales cono Fontanar, Yunquera, Humanes; Heras, etc..., pero, su presencia actual es pequeña comparada con las otras especial descritas. Su presencia se produce en plantaciones regulares cuya finalidad, aparte de servir de protección de los suelos de ribera, es el aprovechamiento maderero. 8.7.7 Superficie arbolada con especies forestales. Consideramos dentro de esta superficie aquella que engloba principalmente masas con especies de: • Encina (Quercus ilex) • Quejigo (Quercus faginea) • Pino (generalmente el Pino Carrasco) • Árboles de ribera y bosques de galería (Chopo, Álamo, Sauce) • Masas de Juniperus, Pero, actualmente, el aprovechamiento de estas masas con objetivo forestal es prácticamente nulo, no recibiendo atención alguna. Su aprovechamiento principal estriba en el ámbito cinegético.
  • 54. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 46 - 9 Tecnologías de aprovechamiento de biomasa La biomasa es, desde el punto de vista energético, un combustible procedente de productos y residuos naturales (agrícolas o forestales). El Diccionario de la Real Academia Española lo define como “materia total de los seres que viven en un lugar determinado, expresada en peso por unidad de área o de volumen” y también como “materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía”. La definición que en la Directiva 2009/28 del Parlamento Europeo y del Consejo de 23 de abril de 2009 relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables define la biomasa como “la fracción biodegradable de los productos, desechos y residuos de origen biológico procedentes de actividades agrarias (incluidas las sustancias de origen vegetal y de origen animal), de la silvicultura y de las industrias conexas, incluidas la pesca y la acuicultura, así como la fracción biodegradable de los residuos industriales y municipales.” En esta amplia definición se engloban múltiples y variadas materias susceptibles de ser utilizadas en la producción de energía, como queda reflejado en el siguiente esquema: Hay varios tipos de biomasa utilizables como fuente de energía, distinguiéndose los que corresponden al entorno forestal de los del agrícola. La biomasa de origen forestal permite diversas clasificaciones, según proceda de cortas de masas no comerciales, de restos de corta de otras especies comerciales o de residuos de las industrias forestales (serrerías, polvo de lijado, etc.). La agrícola también presenta diferentes orígenes (orujo, paja, cardo, maíz) e igualmente aporta residuos de sus industrias (alpechines, cáscaras de frutos secos, harineras, etc.). Por último, también se obtiene biomasa de cultivos energéticos, tanto forestales (chopo, eucalipto, paulonia, acacia, salix, etc.) como agrícolas (sorgo, colza, etc,).
  • 55. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 47 - Los desarrollos tecnológicos que repercutan en una mejora de la eficiencia y coste de las instalaciones, la aplicación de criterios medioambientales y socio-económicos en los usos de la biomasa así como los incentivos a su producción son aspectos fundamentales para su desarrollo. La selección e implantación de cultivos energéticos y la optimización de los sistemas de aprovechamiento de los residuos, tanto agrarios, ganaderos como forestales, permitirán aumentar el potencial de producción de biomasa necesaria para hacer frente a los objetivos propuestos. La energía que se produce a partir de la biomasa puede ser básicamente: • Eléctrica. • Eléctrica y térmica • Térmica. La principal tecnología empleada es la cogeneración. En Europa representa alrededor de tres cuartas partes de la energía eléctrica total y los principales productores de energía con biomasa tienen más potencia instalada en cogeneración que en electricidad. Suecia, Alemania y Dinamarca, entre otros, no tienen plantas que sólo produzcan electricidad. Respecto al aprovechamiento eléctrico, la materia combustible que se considera biomasa a los efectos del Régimen Especial de Generación de Electricidad presenta un abanico muy amplio y se clasifica en tres subgrupos que, resumidamente, con sus orígenes más característicos, se detallan a continuación: • Cultivos energéticos agrícolas, básicamente herbáceos o leñosos. • Residuos de actividades agrícolas y forestales. • Biogás procedente de vertederos incluidos los de residuos sólidos urbanos, así como de la biodigestión anaerobia de residuos biodegradables industriales, ganaderos y agrícolas. • Residuos de las empresas agroindustriales, de instalaciones industriales del sector forestal y los licores negros de la industria papelera. El aprovechamiento energético de los distintos tipos de biomasas comentadas anteriormente puede realizarse a través de diferentes procesos. Cada proceso incidirá en unos factores u otros, según la naturaleza de los mismos, para llevar a cabo la transformación y obtener de esa forma los productos resultantes requeridos. En particular, para la comarca de ADAC, se han escogido los siguientes procesos, a modo de síntesis, clasificados en función de la naturaleza del agente principal sobre el que se produce la transformación. Naturaleza del agente de transformación Humedad Proceso Producto resultante Energía obtenida Físicos Seca o húmeda Picado, astillado, densificado, etc. Astillas, pellets, etc. Térmica y/o eléctrica Biológicos Húmeda Fermentaciones Etanol y biogás Mecánica, térmica y/o eléctrica Termoquímicos Seca Combustión, gasificación, pirólisis Gas, carbón vegetal, char hidrocarburos Mecánica, térmica y/o eléctrica
  • 56. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 48 - En España, el “Plan de Fomento de las Energía Renovables para el periodo 2000- 2010” (IDAE, 1999) establecía como objetivo producir con energías renovables el 12% de la energía primaria consumida. Tras su revisión, el “Plan de Energías Renovables- PER-2005-2010” establece dos cifras a alcanzar en la producción con energías renovables: el 12,1% de la energía primaria consumida y el 30,3% del consumo bruto de electricidad (IDAE, 2005). El plan incluye el sector de la biomasa entre los que se deben dinamizar para cumplir dichos objetivos, reflejando un ambicioso reto de producción de energía eléctrica con biomasa (incremento de la producción en 1695 Mw) y un más reducido objetivo de producción de energía térmica con biomasa (583 Ktep). Mediante el presente estudio de potencialidades desarrollaremos los diferentes tipos de valorizaciones y su capacidad de desarrollo dentro de la comarca de ADAC.
  • 57. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 49 - 9.1 Procesos físicos Las características propias de la biomasa, le hacen ser una materia prima muy susceptible para su aprovechamiento directo como combustible, sin embargo dichas características se pueden modificar para incrementar su aprovechamiento, como por ejemplo, su gran heterogeneidad en tamaño, su baja densidad, su humedad, etc. Los procesos físicos persiguen modificar las características de partida de la biomasa para potenciar la utilización de ésta como fuente de energía. A continuación se indicarán los procesos de transformación más relevantes: 9.1.1 Proceso de secado El objetivo fundamental del secado es que tenga lugar la pérdida de humedad de la biomasa para posibilitar la viabilidad económica del manejo de la misma. En este sentido habría que diferenciar entre el secado que se produce de manera natural por las propias condiciones climáticas y el secado que se produce en un lugar estanco y conlleva el consiguiente consumo de combustible. Secado natural Para llevar a cabo un correcto secado natural resulta imprescindible conocer los parámetros que influyen en el proceso, tanto factores climatológicos, tales como la temperatura, la humedad relativa, la dirección de los vientos dominantes, las precipitaciones, como los propios de la biomasa que se pretende secar, como tamaño de la biomasa, cantidad, humedad previa, etc. En muchas ocasiones es interesante realizar un astillado previo, con el objetivo de secar posteriormente las astillas producidas, por lo que el secado natural se puede producir con o sin tratamiento previo de la biomasa, dependiendo si existe otros factores que aconsejen su realización. Si el secado se realiza en montones, habrá que extremar las precauciones para que no se produzcan fermentaciones en el interior de las pilas, al haber un bajo contenido en oxígeno y cierto grado de humedad, por lo que se recomienda no sobrepasar los 40 o 50 m3 por pila. Un buen control de esta operación, permitirá obtener una pérdida de humedad importante al mínimo coste económico. Secado forzado La eliminación de humedad forzadamente se produce gracias a la presencia de secadores, los cuales suministran aire caliente hasta que la biomasa alcanza una humedad menor del 10%. Es recomendable situar al finalizar la línea de secado, un equipo enfriador que reduzca convenientemente la temperatura de la biomasa. Las tecnologías disponibles para el secado térmico son:
  • 58. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 50 - • De tipo directo, cuando el calor seca la biomasa por convección directa con aire caliente, pudiendo ser de secado en banda transportadora a baja temperatura o secado en tropel (cilindro transportador en revolución) • De tipo indirecto, en este proceso el calor se transfiere al material húmedo por conducción con aceite o vapor, distinguiéndose el secado en tropel (sistema ECODRY) o el secado para lodos. 9.1.2 Reducción granulométrica La industria de transformación requiere que para el procesado de la biomasa, el material se encuentre suelto. En el caso particular de la biomasa residual agrícola y/o forestal, ésta se puede recibir en pacas, por lo que, en primer lugar hay que disgregar esas balas de residuos. Por ello se introducen en el equipo de disgregado, el cual se encarga de romper las pacas, extraer las cintas o cuerdas y desmenuzar el material. Los residuos lignocelulósicos, tanto forestales como agrícolas poseen una elevada heterogeneidad, que dificulta las labores en la industria de transformación. Para mejorar la homogeniedad y aumentar la superficie específica de las partículas (S/V), éstas deben reducir su tamaño, mediante procesos de división o fractura. La reducción granulométrica de la biomasa conlleva un aumento de la densidad aparente, una mayor facilidad de manejo y una disminución de los costes asociados al transporte. Debido a esta circunstancia, en muchas ocasiones la operación de astillado se puede realizar directamente en el lugar de la explotación, abaratando el coste unitario del transporte. Troceado Las troceadoras son máquinas de reducción de tamaño diseñadas inicialmente para recursos leñosos. Pueden ser de espiral, de disco o de doble disco y admiten un mayor tamaño del material de alimentación, obteniéndose elementos de entre 5 y 25 cm de longitud, por tanto, de menor densidad que las astillas. Son tolerantes a materiales inertes como piedras o elementos metálicos y se suelen utilizar en la fabricación de compost. Biomasa troceada
  • 59. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 51 - Astillado Trituración irregular de la leña, obteniéndose tamaños de partícula de entre 2 y 10 cm. Este tipo de producto suele convertirse en combustible para procesos de gasificación, por ello debe tener unas características de humedad muy específicas Astillas. Molienda Se trata del último proceso de reducción granulométrica, el cual requiere un valor de humedad de la biomasa por debajo del 50 %, obteniéndose serrines con tamaños de partículas relativamente pequeños, inferiores a 8 mm. Este proceso no es necesario para todas las tecnologías de conversión energética, sin embargo, resulta imprescindible para la fabricación de pellets y briquetas. Al contrario que sucedía con el troceado, los equipos de molienda requieren la ausencia de elementos inertes, como piedras o metales, que podrían dañar los mecanismos. Por tanto, antes de la entrada en la molienda se suelen instalar elementos seleccionadores de biomasa como cribas o tamices. Detalle del serrín 9.1.3 Densificado Es una operación en la que se produce la compactación de la biomasa, previamente tratada en cuanto a la reducción de humedad y de tamaño de las partículas, con el objetivo de obtener un biocombustible sólido de alta calidad, homogéneo, con una elevada densidad y baja humedad, que será empleado, tanto en el sector industrial, como en el doméstico, en sistemas de aprovechamiento térmico. En los procesos de densificado, intervienen los siguientes elementos: • Tolva de alimentación dónde se almacena la biomasa • Sistema de dosificación • Sistemas de compactación • Sistema de enfriado, para que se pueda almacenar y manipular el producto
  • 60. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 52 - Mediante el densificado se pueden obtener tanto pellets como briquetas, diferenciándose únicamente en el tamaño y la forma resultante. Briquetizado El producto resultante de este proceso es un combustible de forma cilíndrica o de ladrillo de origen biomásico forestal, residual industrial o residual urbana. Al igual que en el pelletizado, el material se somete a fuerzas de compresión con distintas máquinas a temperatura ambiente y con una humedad de entre el 8% y el 15%. El tamaño de las briquetas depende de la máquina que las fabrica y varían entre (40- 70)*(40-70)*(300-400) mm. Este producto se utiliza para calefacción de cocinas (aunque algunas quedan invalidadas para este uso por desprender un olor desagradable que depende del tipo de biomasa que se haya utilizado para fabricarlas), y también, para uso industrial. Entre sus ventajas cuenta con su alto poder calorífico, un bajo porcentaje de cenizas, que no posee aditivos ni aglutinantes y que tiene fácil manipulación. Briquetas. Pelletizado La biomasa, que debe poseer un porcentaje de humedad entre el 8% y el 15% y un tamaño de partícula entre 0,5 y 1 cm, se introduce en una matriz perforada con agujeros de 6-10 mm de diámetro donde se obliga a pasar el material empujándolo con unos rodillos. En este proceso el serrín se encuentra a elevadas temperaturas (aproximadamente 80-90 ºC) lo que provoca el derretimiento de la lignina y el aglutinamiento de la viruta formando así unos cilindros de serrín prensado que cobran dureza al enfriarse (pellets).. Los pellets se utilizan como combustible para estufas y calderas, con un sistema muy parecido a las antiguas calderas de carbón. La alimentación de la caldera se puede realizar de muchas maneras, que van desde el llenado de tolvas incorporadas a la caldera de forma manual o automática mediante tornillos sinfín, hasta la aspiración automática mediante corrientes de aire con sistemas incorporados o exteriores a la caldera.
  • 61. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 53 - Pellets El pellet una industria en expansión: El pellet como vector energético para calentamiento de hogares y establecimientos se ha desarrollado en Europa a un ritmo muy superior que el desarrollado en la península ibérica. En el año 2004 tan solo existían 2 de estas industrias según Bioenergy, sin embargo en los últimos años han aumentado considerablemente hasta llegar a 38 plantas. Distribución de pellet 2004. Fuente: BIOENERGY
  • 62. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 54 - Distribución de las plantas de pellet en España Según Bioenergy, en junio de 2012 las más de 30 plantas de pellets instaladas en España acumulan una capacidad de producción superior a las 800.000 t/año, actualmente existen 38 plantas distribuidas según el siguiente mapa. Planta Dirección 1 Accuore Ribesalbes, Castellón 2 ACG Gestion Biomasa, S.L. Baeza, Jaén 3 Afpurna Mancomunidad Forestal Ansó (Afpurna) 4 Amatex Cabrejas del Pinar, Soria 5 Aprovechamientos Energéticos del Campo S.L. Aldeaquemada, Jaén 6 Arkea Pellets Ultzama, Navarra PEQUEÑA PRODUCCION 7 Biomasa Forestal, S.L. As Pontes, A Coruña Rua República Checa (Pol. Ind. Costa Vella), 40 15707 Santiago de Compostela, Spain 981 897 555 bioforestal.es 8 Biomasa Sostenible de Valdaracete S.L. Valdaracete, Madrid 9 Biomasas Herrero Pedrajas de San Esteban, Valladolid PEQUEÑA PRODUCCION 10 Bioterna Pol. Ind. Rocaforte, 31400 Sangüesa (Navarra) 11 Burpellets Doña Santos 09631 Arauzo de Miel Burgos 12 CalorPel Polígono Industrial Comarca I (Agustinos), c/ L Nave 11 31160 Orkoien, Navarra www.calorpel.com 13 Caryse Villaseca de la Sagra, Toledo 14 Coprosol C/ Eras, S/N; cp. 16145; Ribatajada (Cuenca) 15 Ebaki/EBEPELLET Muxika, Bizkaia 16 ECOFOGO/Mosquera Villavidal S.l. Villavidal nº 17 · Concello de Ramirás, Ourense 17 Ecoforest Villacañas, Toledo 18 Ecowarm de Galicia S.L. Brión, A Coruña
  • 63. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 55 - Planta Dirección 19 ERTASA Tarazona de la Mancha, Albacete 20 Evercast C/ Carraquintanar, 4 Polígono Industrial 40551 Campo de San Pedro, Segovia 21 Galpellet Trado, 32235 Pontedeva Grupo Saraitsa http://www.gruposaraitsa.com 22 García Varona Fábrica: Ctra Medina-Villarcayo Km 6 09550 VILLARCAYO - Burgos Almacén: Ctra. Burgos – Santander km. 136 39612 Parbayón CANTABRIA http://www.garciavarona.com 23 Grans Del Lluçanes S.l. Sant Marti D'albars, Barcelona 24 Magina Energía Mancha Real - Jaén 25 Naparpellet Ctra. Pamplona km. 40 31820 Etxarri- Aranatz, Navarra. 26 NaturFoc Carrer Alfarrasi, 6 46892 Montaverner, Valencia 27 Nordcon -Combustibles naturales Molledo, Cantabria 28 Pelets combustibles de La Mancha Vía Circunvalar de Socuéllamos – Paraje El Cerro. Socuéllamos 13630 Ciudad Real. Teléfono:677 53 70 05 29 Pellets Asturias Tineo, Asturias 30 Probiomassa-Electra Caldense/Nexus Renovables Polígono Industrial La Borda, Caldes de Montbui, Barcelona 31 Rebrot i Paisatge CTRA DE BARCELONA A PUIG-CERDA 35, 2. 08530, LA GARRIGA, BARCELONA 32 Reciclados Lucena Lucena, Córdoba 33 Recuperaciones Ortin Yecla, Murcia 34 Ribsa Huerta del Rey, Burgos 35 SCA Nuestro Padre Jesús Calle de Nuestro Padre Jesús, 66, Jabalquinto, Jaén 36 SERPAA-Accuore Villazopeque, Burgos 37 Uxue Bioenergía Pina de Ebro, Zaragoza 38 Vivero Central de la Junta de Castilla y León C/Cañada Real, s/n 47008 Valladolid Las plantas más cercanas a la comarca de ADAC son las siguientes: • Biomasa Sostenible de Valdaracete S.L., en Valdaracete, Madrid • Coprosol, en C/ Eras, S/N; cp. 16145; Ribatajada (Cuenca) • Evercast, en C/ Carraquintanar, 4 Polígono Industrial 40551 Campo de San Pedro, Segovia
  • 64. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 56 - 9.2 Procesos biológicos Los procesos biológicos tienen lugar bajo la presencia de microrganismos que actúan de manera directa sobre la biomasa. Por ejemplo, el proceso biológico de la degradación de la materia orgánica acontece de manera espontánea en la naturaleza, sin la intervención del ser humano. Ciertos microrganismos son los responsables de la descomposición, si se dan las condiciones adecuadas para ello. La diferencia de los tratamientos biológicos aplicados a la biomasa, respecto al proceso natural, es que los organismos encargados de la degradación, la realizan en dispositivos específicos como lagunas y digestores, que aceleran el proceso y permiten su control. Al conjunto de estos procesos se les denomina “fermentaciones” y pueden ser de varios tipos, por un lado, fermentación alcohólica, que es aquella que se produce para la obtención de bioetanol y por otro, fermentación aeróbica o anaeróbica, dependiendo de si los microrganismos necesitan respectivamente el oxígeno disuelto para realizar la descomposición de la biomasa o no. Tras la realización de un proceso de descomposición, ya sea aerobio o anaerobio, resultan dos fracciones importantes. La primera es una fracción líquida y/o sólida consistente en una mezcla de residuos de la actividad biológica, microorganismos y materia orgánica sin transformar. La segunda fracción consiste en subproductos gaseosos, que en el caso de la fermentación aeróbica, produce dióxido de carbono y vapor de agua. En cambio en el caso de la fermentación anaeróbica los productos resultantes son dióxido de carbono y metano, el cual es un gas combustible, que si se consigue captar y almacenar, puede ser utilizado como fuente de energía. A continuación se detallarán únicamente las que son capaces de generar energía de manera directa. 9.2.1 Fermentación alcohólica La fermentación alcohólica es aquel proceso en el que unos determinados microorganismos seleccionados oportunamente en el interior de un fermentador generan alcoholes a partir de unos sustratos azucarados. La reacción es producida por la presencia de una enzima generada por una levadura, aunque también se podrían emplear determinadas bacterias o algún hongo y se podría resumir de la siguiente forma: Glucosa/Fructosa → Etanol + Dióxido de Carbono Cabe indicar que por cada molécula de azúcar se generan dos moléculas de etanol, dos de dióxido de carbono y otros compuestos como glicerina, ácidos orgánicos, aldehídos, etc. Para que se pueda llevar a cabo la fermentación deben darse una serie de condiciones, ausencia de oxígeno, concentración de glucosa inferior a 150 g/l, pH entre 4 y 5 y presencia de pequeñas cantidades de carbono, nitrógeno, sales minerales, oligoelementos, etc.
  • 65. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 57 - La producción de bioetanol se puede llevar a cabo a partir de varios tipos de biomasa, actualmente se produce partiendo de materiales azucarados o amiláceos. Sin embargo el denominado “bioetanol de segunda generación” se obtendrá a partir de materiales lignocelulósicos como residuos agrícolas, forestales o cultivos herbáceos y leñosos. Las principales vías para la producción de etanol a partir de biomasa lignocelulósica son: • Procesos en dos etapas: Es la ruta más habitual dónde, previo a la fermentación y de manera independiente, se lleva a cabo una hidrólisis química de naturaleza ácida o enzimática, siendo preferible la primera de ellas, por su mayor rapidez e inferior coste. • Procesos en una etapa: son aquellos en que la sacarificación y la fermentación tienen lugar a la vez (SSF) y en el mismo reactor. Principales vías de producción de etanol a partir de biomasa lignocelulósica. Ballesteros Perdices 1996 En Europa la remolacha, junto con el trigo, representan las materias primas principales para la producción de bioetanol. La materia seca de la remolacha, es casi tan rica como la de los cereales, ya que en base seca, el 77% del peso de la raíz, está representado por azúcares fermentables, casi exclusivamente por sacarosa. El análisis típico del jugo difusor (equivalente al jugo mezclado de la caña) nos muestra en base seca, un contenido del 87,75% de sacarosa más 1,03% de azúcares invertidos. Además, de una tonelada de raíz, como co-producto de la fabricación de bioetanol, se producen: 472 Kg de pulpa húmeda (que al secarse puede utilizarse como alimento para el ganado), 17 Kg de pectina y 2,9 Kg de lignina. 9.2.2 Fermentación anaeróbica Es el proceso por el cual se produce la degradación de la materia orgánica en ausencia de oxígeno, gracias a la acción de una serie de microorganismos (bacterias),
  • 66. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 58 - generando un gas combustible, denominado “gas vertedero” si la reacción se produce en un vertedero controlado y sellado o “biogás” si se produce en digestores de manera forzada. El proceso de digestión anaeróbico se puede llevar a cabo con diferentes tipos de biomasas, como residuos agrícolas y ganaderos, lodos procedentes de EDAR, residuos industriales orgánicos o la fracción orgánica de RSU. Se diferencian tres etapas: • Hidrólisis. Fase en la que la materia orgánica constituida por proteínas, lípidos e hidratos de carbono, se polimeriza en compuestos más sencillos y fácilmente degradables por la acción de unas enzimas segregadas por las bacterias hidrolítico-acidogénicas. • Acidogénesis-Acetogénesis. Fase en la cual se obtienen ácidos orgánicos y ácido acético, a partir de los compuestos sencillos obtenidos de la hidrólisis. Las bacterias que llevan a cabo ambos procesos son las acidogénicas y las acetogénicas, respectivamente. • Metanogénesis. Es la etapa final del proceso, en el que el ácido acético se transforma en metano por acción de una serie de bacterias denominas metanogénicas. Etapas de digestión anaeróbica. Lomas Esteban, J.M. et. Al. 2001 Existen distintos tipos de digestores dónde se pueden llevar a cabo los procesos para la obtención de biogás: • Digestores discontinuos. Son aquellos en los que, una vez finalizada la digestión, los residuos se retiran y se vuelve a llenar el digestor. Su eficacia es baja y suelen ser representativos de países poco desarrollados.
  • 67. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 59 - • Digestores continuos. Su rendimiento es mucho mayor, clasificándose a su vez, según el sistema de retención de la biomasa: a) Digestores con biomasa suspendida. Los microrganismos se encuentran flotando y no están fijos a ninguna superficie. Éstos pueden ser sin o con recirculación, la cual aumenta el tiempo de contacto de los microrganismos con la materia orgánica en el digestor y con ello se disminuye el tiempo del proceso. b) Digestores con biomasa adherida. La biomasa se retiene en el interior del digestor como consecuencia de la existencia de un material inerte con alto coeficiente superficial, dónde se fijan los microrganismos , sobre el que se hace pasar el agua residual para su depuración. En este tipo se distinguen los de filtro anaerobio y los digestores de lecho fluidizado. c) Digestores de dos fases. Sistema en el que hay presente dos digestores, en dónde se realizan las etapas de manera individualizada. 9.3 Procesos termoquímicos Los procesos termoquímicos son reacciones no catalíticas entre un sólido (biomasa) y un gas (inerte, aire, vapor de agua, oxígeno, etc) para la obtención de energías. Son reacciones heterogéneas entre dos fases distintas, sólida y gaseosa, que para que tengan lugar, es necesario que el agente reactivo de la fase gaseosa alcance la partícula sólida, por lo que la velocidad de reacción dependerá de la velocidad de transferencia de materia. Los procesos termoquímicos a los que se somete generalmente la biomasa son tres: pirólisis, gasificación y combustión, realizándose en un reactor que normalmente es alimentado de forma continua y automatizada. Los reactores que habitualmente se utilizan son: • Hornos de parrilla. La biomasa descansa sobre una parrilla, móvil o no, que sirve para soportar un lecho fijo de biomasa y extraer las cenizas de la reacción. • Reactores de lecho móvil. Necesitan de un tamaño de partícula grande y tienen una capacidad limitada de procesar biomasa, pudiéndose usar para los tres procesos. En el caso de la gasificación, se distingue entre downdraft (corrientes paralelas) y updraft (contacorriente) según la dirección de alimentación del gas reactivo. • Reactores de lecho fluidizado. En estos reactores los sólidos que forman el lecho, cuyas partículas deben ser de pequeño tamaño (pocos centímetros) se
  • 68. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 60 - hallan suspendidos y en constante movimiento debido a una corriente de gas ascendente. Debido a esto la temperatura y composición del lecho es muy uniforme y se alcanzan velocidades de transferencia de materia y energías muy elevadas, lo que favorece la reacción de la biomasa. • Reactores de arrastre. Las partículas de biomasa, con un tamaño inferior a 100 µm, se alimentan con el gas reactante, siendo arrastradas por él. El pequeño tamaño de la partícula y la alta temperatura que alcanza, permite operar con pequeños tiempos de residencia. La elección del tipo de reactor, se hará en función de los productos que se quieran obtener y las características previas de la biomasa. 9.3.1 Pirólisis Cuando un biocombustible sólido se calienta, sufre una serie de reacciones en función de la temperatura, en las cuales se produce la rotura de sus enlaces y la formación de diferentes productos en distintos estados. El proceso pirolítico es aquel en el que se produce la degradación de la biomasa por efecto del calor sin la presencia de oxígeno, es decir, en una atmósfera inerte, obteniéndose tres tipos de productos: sólidos (carbón ochar), líquidos (alquitranes) y gaseosos. La naturaleza de la biomasa que se somete a la pirolisis y las condiciones de operación determinan la distribución y las características de los productos, que se caracterizan por lo siguiente: • El producto gaseoso está compuesto principalmente por gases no condensables como, hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano y otros hidrocarburos no condensables, los cuales utilizarse como combustible para alimentar el proceso. • El producto sólido o char está formado por la fracción no volátil de la biomasa con un alto contenido en carbono, por lo que puede ser utilizado para la producción de carbón activo y también, como combustible. • El producto líquido está formado por agua y compuestos orgánicos de muy diversa naturaleza que condensan al disminuir la temperatura y que se le suele denominar como bio-oil. Este producto puede utilizarse directamente como combustible de motores y calderas o someterse a tratamientos secundarios para mejorar sus propiedades y así utilizarse como combustible para el transporte o como materia prima en aplicaciones industriales para la obtención de productos químicos, como fertilizantes. La pirolisis de la biomasa lignocelulósica conlleva la pirólisis de los compuestos que fundamentalmente la componen y que varían en función de la temperatura. Así en la celulosa se produce la pirolisis entre los 200 y 260 o C , en la hemicelulosa entre los 240
  • 69. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 61 - y 350 o C y la lignina la lleva a cabo entre los 280 y 350 o C. De esta forma la distribución de los productos de la pirólisis puede ser modificada incidiendo en los principales parámetros de la reacción como, la temperatura, la velocidad de calentamiento, el tiempo de residencia de la biomasa y de los vapores y la presión, distinguiéndose distintos tipos de pirolisis: Características generales de los métodos de pirolisis. Arauzo Pérez, J. M. 2002 Además desde el punto de vista operativo, la pirolisis se puede clasificar de la siguiente manera: • Pirólisis convencional: se emplean equipos rotatorios o de lecho móvil e incluso horno de parrilla. En cualquiera de los casos de los sistemas pueden ser directos e indirectos. • Pirólisis rápida: conocida como “fast pyrolysis”, en dónde se incluyen los sistemas de polvo en suspensión. • Pirólisis instantánea: también denominada “flash pyrolysis” que generalmente utiliza reactores de lecho fluidizado en dos etapas. El proceso de pirolisis flash se caracteriza por un rápido proceso de pirolisis, en ausencia de oxigeno con un intercambio térmico elevado que se realiza en una fracción de tiempo de 2-3 segundos. Mediante esta tecnología se consigue transformar los materiales poliméricos en moléculas de menor tamaño, mediante un proceso conocido como cracking. Este cracking es ampliamente utilizado en la industria petroquímica para obtener a partir del petróleo, especialmente de las fracciones más pesadas, fracciones más ligeras con mayor cuota de mercado. Esta tecnología denominada en petroquímica como FCC (Fluid Cracking Catalitic o craqueo catalítico en lecho fluidizado) puede aplicarse a otras materias primas. La innovación consiste en modificar de forma sustancial estos procesos petroquímicos y adaptarlos a materiales poliméricos presentes en los residuos. Mediante esta innovación se consigue transformar los residuos en un biocrudo similar al petróleo, que puede ser destilado, tratado y fraccionado para obtener fracciones más ligeras (gases combustibles), medias (naftas y gasolina), pesadas (gasóleos y diesel) y muy pesadas (fuelóleos).
  • 70. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 62 - 9.3.2 Gasificación La gasificación es un proceso por el cual se transforma la biomasa en una mezcla de productos gaseosos líquidos y sólidos, mediante su oxidación parcial a alta temperatura. El objetivo principal es la producción de un gas, con un poder calorífico moderado, denominado gas de gasificación o de síntesis y que puede ser empleado como combustible en calderas, motores o turbinas. La materia prima que puede ser empleada es muy diversa, desde residuos lignocelulósicos como, los residuos agrícolas, forestales o los cultivos, o incluso la fracción orgánica de los RSU, siempre y cuando tengan un contenido en humedad inferior al 40 %. El gas de síntesis se compone fundamentalmente de monóxido y dióxido de carbono, hidrógeno, metano y otros hidrocarburos, la proporción de cada uno de ellos variará en función del agente gasificante empleado, los cuales pueden ser: • Aire: se introduce aire caliente en el gasificador, generando un gas pobre con un poder calorífico no mayor del 25 % del poder calorífico del gas natural, debido a que el nitrógeno que contiene el aire actúa como diluyente del gas producido. • Oxígeno: en este caso el gas de síntesis tiene más calidad, que el formado en el caso anterior, al no producirse la dilución causada por el nitrógeno. El poder calorífico del gas resultante se sitúa entre el 25 y el 40 % del poder calorífico del gas natural. • Vapor de agua: el gas formado se encuentra enriquecido en hidrógeno y en monóxido de carbono, destinándose fundamentalmente a la síntesis de compuestos como el amoniaco, el metanol, etc. • Hidrógeno: el gas generado tiene una alta pureza en hidrógeno y metano, por lo que su poder calorífico es alto, pudiéndose destinar a las mismas aplicaciones que el gas natural Los gasificadores se puede clasificar, siguiendo los esquemas siguientes:
  • 71. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 63 - Tipos de gasificadores. Cabanillas Cabanillas A. 2007 • Gasificadores en lecho fijo o móvil. Caracterizadas porque disponen de un lecho sobre el cual la biomasa se mueve lentamente hacia abajo por efecto de la gravedad a medida que se produce la gasificación. Pueden ser en contracorriente o updraft o en corrientes paralelas downcraft. • Gasificadores de lecho fluidificado. En ellos la temperatura es uniforme a través de todo el lecho, entre 700 y 900 ºC y se caracterizan por no disponer de zonas definidas dónde llevar a cabo los distintos procesos que componen la gasificación. • Gasificadores de arrastre. Tanto la alimentación como el agente gasificante fluyen en el mismo sentido, sin embargo tienen la peculiaridad de operar a elevadas temperaturas y presiones y velocidades muy elevadas de los gases, por lo que el tiempo de residencia es muy pequeño. 9.3.3 Combustión La combustión es la reacción química por la cual un material, el combustible, a partir de una temperatura determinada, se combina con oxígeno , el comburente, para dar lugar a dos tipos de productos; los gaseosos (humos o gases de combustión) y los
  • 72. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 64 - sólidos (cenizas), formados por componentes no combustibles y por otros que no hayan sido oxidados en el proceso, los inquemados. La reacción química es la siguiente: En función del estado de equilibrio de la reacción anterior, la combustión se puede clasificar de la siguiente manera: • Combustión completa. Los estados de equilibrio se encuentran desplazados a la derecha y todo el combustible ha alcanzado su máximo grado de oxidación, por lo que no se producen inquemados sólidos ni gaseosos. Los productos resultantes son CO2, H2O, SO2, N2. • Combustión incompleta. En este caso se obtienen compuestos parcialmente oxidados, como CO y material sin quemar en su totalidad. Se producen tanto por falta de aire, como por exceso. Es importante evitar combustiones de este tipo ya que además de generar pérdidas importantes de energía, emiten partículas contaminantes. • Combustión estequiométrica. Es la combustión completa que se realiza con la cantidad teórica de oxígeno estrictamente necesaria para producir la oxidación total del combustible sin que se produzcan inquemados. En la práctica si se utiliza la cantidad de oxígeno estequiométrico, siempre se producen inquemados, aunque sea en pequeña proporción. La caldera es el dispositivo de intercambio de calor constituido por un conjunto de intercambiadores y de equipos a nexos que permiten la transferencia de la energía térmica proporcionada en la reacción de combustión. Las calderas pueden ser: • Pirotubulares. Es el diseño más antiguo, dónde los productos de la combustión pasan a través de tubos o secciones rodeados por agua. La cámara de combustión dónde se realiza la deflagración de la llama y la combustión del char, puede estar dentro o fuera de la celda que contiene el agua. • Acuotubulares: En este tipo los productos de la combustión pasan alrededor de los tubos que contienen el fluido de trabajo, el cual se encuentra a presión, por lo que esta tecnología puede emplearse para mayores rangos de potencia que las anteriores. Combustible (CC HH OO NN SS + H2O) + Comburente (Aire: O2N2H2O) Humos (CO2 CO H2O SO2 O2 N2) + Cenizas (Minerales, Inquemados) ENERG
  • 73. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 65 - 9.4 Tecnologías de biocombustibles Los biocarburantes líquidos se consideran una alternativa prometedora a corto y medio plazo a los combustibles fósiles de automoción convencionales, porque requieren poca o ninguna modificación de las tecnologías actuales de motores y combustibles. Por tanto, fomentar la utilización de los biocarburantes en el transporte por carretera se ha convertido en una prioridad de las políticas energéticas de la UE para el transporte. Dentro de la política de fomento de biocarburantes establecida desde la Unión Europea se han establecido distintos objetivos de mezcla de biocombustibles con los combustibles de origen fósil. Según establece la directiva 28/2009 Consejo de la Unión Europea para el fomento de las energías renovables indicativos de su consumo, que comienzan con el 2% en 2005 y alcanzan el 5,75 % en 2010, para terminar en 2020 con el 10% de cuota renovable en el transporte mediante la directiva 28/2009 del. El término biomasa hace referencia a todas aquellas sustancias de origen biológico no fósil, tales como: material y residuos de origen agrícola o forestal, productos transformados y rechazos de la industria agroalimentaria y residuos urbanos orgánicos. En resumen, todo material orgánico producido con el material de fotosíntesis. Dentro de la legislación europea podemos encontrar la definición de biomasa como la parte biodegradable de los productos, rechazos y residuos procedentes de la agricultura (sea materia vegetal o animal), la selvicultura e industrias relacionadas, así como la parte biodegradable de los residuos industriales y urbanos. Desde un punto de vista químico, la biomasa está constituida por carbohidratos (azúcar, almidones, celulosa), aceites y grasas, lignina y proteínas. Los almidones y la celulosa son polisacáridos que tienen que ser hidrolizados para poder obtener los azúcares. Estos materiales pueden ser transformados en combustibles líquidos (biocombustibles) o gaseosos (biogás), o en productos químicos sustitutos de otros productos derivados del petróleo. La biomasa no transformada (biomasa sólida) puede utilizarse como fuente de energía térmica a través de la combustión. Entre los principales recursos de la biomasa encontramos los residuos agrícolas (paja, matorrales, residuos de la poda, etcétera), los residuos forestales y madereros (restos de madera, ramas, etcétera.), residuos agroindustriales 9.4.1 Biocarburantes y biolíquidos El Ministerio de Industria, Turismo y Comercio mediante el Real Decreto 1597/2011, de 4 de noviembre, regula los criterios de sostenibilidad de los biocarburantes y biolíquidos, el Sistema Nacional de Verificación de la Sostenibilidad y el doble valor de algunos biocarburantes a efectos de su cómputo. El RD 1597/2011, de 4 de noviembre, establece las siguientes definiciones:
  • 74. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 66 - • Biocarburante: un combustible líquido o gaseoso utilizado para el transporte, producido a partir de la biomasa. • Biolíquido: un combustible líquido destinado a usos energéticos distintos del transporte, incluidas la electricidad y la producción de calor y frío, producido a partir de la biomasa. El IDAE también ha elaborado su propia definición para los biocarburantes: “Se conoce como biocarburantes al conjunto de combustibles líquidos, provenientes de distintas transformaciones de la materia vegetal o animal, que pueden ser utilizados en motores de vehículos, en sustitución de los derivados de combustibles fósiles convencionales”. Bajo esta denominación, no obstante, se recogen dos líneas de productos totalmente diferentes, la del bioetanol y la del biodiesel. El bioetanol se obtiene a partir de cultivos tradicionales como los de cereal, maíz o remolacha, mediante procesos de adecuación de la materia prima, fermentación y destilación. Sus aplicaciones van dirigidas a la mezcla con gasolinas o bien a la fabricación de ETBE, un aditivo oxigenado para las gasolinas sin plomo. Por su parte, la producción de biodiésel se realiza a través de operaciones de transesterificación y refino de aceites vegetales, bien puros (girasol o colza, por ejemplo), bien usados o mediante otras técnicas como la pirólisis. El producto así obtenido es empleado en motores diesel como sustituto del gasóleo, ya sea en mezclas con éste o como único combustible”. 9.4.2 Combustibles Renovables En este punto es importante hacer mención a la última modificación de la Directiva 2009/28/CE relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables. Como punto a destacar a parte de incluir los biofueles se incluyen los líquidos renovables de origen no biológico. Es más, se hace referencia en la introducción en el punto 6 a los biofueles avanzados, obtenidos a partir de residuos ya que entre las ventajas que presentan, no compiten con tierras agrícolas. Article 2 Amendments to Directive 2009/28/EC The contribution made by: (i) biofuels produced from feedstocks listed in Part A of Annex IX shall be considered to be four times their energy content; (ii) biofuels produced from feedstocks listed in Part B of Annex IX shall be considered to be twice their energy content;
  • 75. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 67 - (iii) renewable liquid and gaseous fuels of non-biological origin shall be considered to be four times their energy content. En la definición de residuos se realiza según la Directiva 2008/98 de residuos. Esto es muy importante, ya que en gran parte de biomasa procedente de residuos viene mezclada con plásticos y el procesado debe ser conjunto, ya que es difícil la separación por componentes biológicos y no biológicos. Por tanto, a la vista de esta propuesta se puede concluir que los residuos sólidos urbanos y en partículas los residuos plásticos pueden ser una fuente de líquidos renovables. Así los biocombustibles se pueden clasificar en función de la materia prima que procedan y su proceso de fabricación. Clasificación de biocombustibles. Martínez 2006 De esta forma se pueden clasificar los biocombustibles según sean: • Biocombustibles de primera generación. Son los primeros que se empezaron a utilizar y son elaborados, en su casi totalidad, con los mismos productos agrícolas que también son utilizados para la alimentación humana o animal o por la industria textil. Así el bioetanol se obtiene a partir de cereales en el hemisferio norte y a partir de caña de azúcar en el hemisferio sur mediante fermentación y el biodiesel se obtiene a partir de aceite de palma y coco en las zonas cálidas y a partir de semillas oleaginosas en las zonas más frías, mediante procesos de transesterificación. El mercado de estos productos desempeña un papel importantísimo en la productividad y en la competitividad del sector, lo que constituye un factor limitante para su desarrollo. Según el
  • 76. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 68 - proyecto REFUEL (financiado por la Comisión Europea dentro del programa “Intelligent Energy-Europe”) la penetración de los biocarburantes en los mercados se ve favorecida si el aceite vegetal puro también se considera un biocombustible de primera generación. Deriva del aceite de semillas extraído por presión mecánica o por extracción con solventes. Se puede usar como combustible de automoción pero no es adecuado para su uso en motores diesel debido a algunas de sus propiedades físicas como elevada viscosidad, baja estabilidad térmica e hídrica y por sus poco favorables cualidades de ignición (bajo índice de cetano). Sin embargo si se usa en algunos Estados miembro de la UE en vehículos especialmente adaptados. • Biocombustibles de segunda generación. Son biocombustibles líquidos que se pueden obtener a partir de biomasa lignocelulósica. Se clasifican en dos grupos según el proceso utilizado para su obtención. Aquellos que se producen mediante hidrólisis enzimática o ácida de la celulosa y posterior fermentación de los azúcares obtenidos, resultando un alcohol, y aquellos producidos mediante procesos termoquímicos de los que se obtienen los denominados ‘’synfuels’’ (combustibles sintéticos). Los procesos termoquímicos se subdividen básicamente en dos grupos según se realice pirólisis y/o gasificación. Entre los biocarburantes de segunda generación que se obtienen a partir de la biomasa utilizando para ello la tecnología de producción del combustible “biomasa a líquido” o BTL. Actualmente están en desarrollo los siguientes: Bio-hidrógeno, Bio-dimetil éter (bio-DME), Biometanol, Diésel mejorado de alta temperatura (o, en inglés, High Temperature Upgrading - HTU), Diésel sintético Fischer- Tropsch, Mezcla de alcoholes: por ejemplo, mezcla de etanol, propanol y butanol, con pequeñas proporciones de pentanol, hexanol, heptanol y octanol. La tecnología HydroThermalUpgrading (HTU) es una tecnología de conversión de biocombustibles, que es especialmente adecuada para materias primas de biomasa húmedos, tales como pulpa de remolacha, bagazo de caña o de lodos. A una temperatura de 300 a 350 ° C y alta presión, la biomasa se convierte en un líquido pesado orgánico que contiene una mezcla de hidrocarburos, que se llama "biocrudo”. Después del procesamiento, utilizando una tecnología de la refinería bien conocida llamada catalítica hidro-de-oxigenación (HDO), un biocombustible líquido, similar al diesel de origen fósil, Puede ser mezclado con diésel fósil en cualquier proporción, sin necesidad de modificaciones en el motor o la infraestructura. • Biocombustibles de tercera generación. Los biocombustibles de tercera generación utilizan métodos de producción similares a los de segunda generación, pero empleando como materia prima cultivos bioenergéticos específicamente diseñados o adaptados (a menudo por medio de técnicas de biología molecular) para mejorar la conversión de biomasa a biocombustible. Un ejemplo es el desarrollo de los árboles “bajos en lignina”, que reducen los costes de pretratamiento y mejoran la producción de etanol, o el maíz con
  • 77. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 69 - celulasas integradas. Otro ejemplo es la utilización de algas para la producción de biodiesel y otros biocombustibles, debido a su alta concentración de lípidos. Nuevos desarrollos tecnológicos Plataforma Tecnológica de biocombustibles
  • 78. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 70 - 9.4.3 Biorrefinerías El concepto de biorrefinería surge como un equivalente de una refinería petrolera en la cual se obtienen diversos productos de forma simultánea a partir de una única materia prima, el petróleo. En el caso de una biorrefinería, la materia prima es biomasa que incluye residuos agrícolas, agroindustriales y residuos orgánicos municipales, entre otros (W J Smith, Tamutech Consultancy. Mapping the Development of UK Biorefinery Complexes, NNFCC, 2007-06-20. Retrieved on 2011-02-16.) Los principales productos de una biorrefinería son energéticos en forma de calor, electricidad o biocombustibles, y otros biomateriales de alto valor agregado en el mercado lo que permite la rentabilidad del proceso; como ejemplos de biomateriales se pueden citar proteínas, enzimas, ácidos orgánicos, colorantes, antioxidantes, prebióticos, agentes inmunológicos y saborizantes. Esta amplia gama de biomateriales se debe a la diversidad en los tipos de biomasa disponibles y a las tecnologías que pueden ser utilizadas en una biorrefinería (Cedric Briens, Jan Piskorz and Franco Berruti, "Biomass Valorization for Fuel and Chemicals Production -- A Review," 2008. International Journal of Chemical Reactor Engineering, 6, R2) El concepto de biorrefinería permite que un proyecto alcance la rentabilidad necesaria para su permanencia en el mercado, logrando además un mayor grado de sustentabilidad, al emplear de forma más eficiente un recurso natural como la biomasa, y al generar riqueza y prosperidad para las comunidades involucradas sin comprometer los recursos de generaciones futuras. En el contexto antes mencionado, podemos afirmar que el cuidado del medio ambiente, que es actual foco de atención de la sociedad en su conjunto, se ha transformado en un factor que agrega valor a la producción industrial, haciéndola más competitiva a través de la utilización de tecnologías avanzadas y recursos renovables. En este ámbito, la posibilidad de reciclar, reutilizar, hacer del descarte un recurso y recurrir a las bioenergía representa un tema de fundamental importancia en la economía de algunos sectores industriales. Las biorrefinerías industriales han sido identificadas como el camino más prometedor para la creación de una nueva industria basada en la biomasa. A partir de las materias primas obtenidas de multirresiduos pueden obtenerse: químicos, plásticos, etanol, biogás, calor, electricidad, carbón, otros combustibles. Se trata de una industria ecológica para la implantación de las tecnologías de pirolisis flash, biometanización multiresiduos y preparación de combustibles derivados de residuos.
  • 79. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 71 - 9.5 Ejemplos a nivel nacional A continuación se van a indicar algunas experiencias a nivel nacional que pudieran servir como ejemplo a la comarca de ADAC del tipo de centrales que se podrían instalar para la obtención de energía, logística y procesado, además de proyectos novedosos en I+D+i. 9.5.1 Centrales para la obtención de Energía. 9.5.1.1 Central Térmica de Villacañas La Central térmica de Villacañas (Toledo) promovida por AFAP (Asociación de Fabricantes de Puertas y Afines de Castilla La Mancha y Sodicaman. Sociedad para el desarrollo industrial de Castilla La Mancha, y ejecutada mediante llave en mano por Siemens. La Central genera energía eléctrica a partir de la biomasa residual del proceso industrial de las numerosas fábricas de puertas de su entorno. La Central con 7,8 MW de potencia nominal y un autoconsumo de 900 KW, podrá eliminar unas 50.000 toneladas/año de este tipo de biomasa producida en Villacañas casi en su totalidad. Su combustible se compondrá de residuos de madera de la industria de fabricación de puertas, en forma de recortes y serrín. El importe de la inversión asciende a más de once millones de euros. Hasta ahora, empresas recicladoras se ocupaban de recoger los residuos de las fábricas de puertas en Villacañas y su entorno y lo vendían principalmente a los fabricantes de tablero y, minoritariamente, para pellets y algunas granjas y cuadras. Siemens S.A Industrial Services ha ejecutado el proyecto y se ocupará del mantenimiento y operación de la planta durante 10 años. La vida útil de la instalación son 25 años. Mediante la combustión directa en quemador de la caldera de estos residuos (4.00 Kcal./Kg.) con ciclo simple, la central generará energía eléctrica que será exportada a través de su conexión a una subestación eléctrica de la red. Técnicamente la planta está diseñada como un ciclo simple de turbina de vapor. La central contará con el resto de sistemas auxiliares necesarios, tales como combustible de apoyo (gas), refrigeración, tratamiento de aguas y automatización y control entre otros. 9.5.1.2 Planta de cogeneración con biomasa en Almàssera, Valencia. El propietario de la planta es Maicerías Españolas – Dacsa, con un contrato de FPT con IDAE (financiación por terceros, es una manera que tiene el IDAE de entrar a formar parte de proyectos energéticos) para el desarrollo de la instalación de biomasa. El año de instalación fue el 2002 y la materia prima empleada es cascarilla de arroz
  • 80. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 72 - procedente del tratamiento de arroz. Su potencia es de 2 MW, de los cuales 1,7 MW se destinan a electricidad y 0,3 MW para su propio proceso. En 1995 Maicerías Españolas - Dacsa encargó al IDAE un estudio para determinar la viabilidad de una planta de cogeneración que empleara cascarilla de arroz como combustible. En 2002 este estudio se hizo realidad y desde entonces 15.000 toneladas al año de cascarilla entran en la caldera (construida por Vulcano-Sadeca) a través de un transporte neumático desde los silos de almacenamiento. Para completar las ventajas de la instalación se decidió instalar una caldera de lecho fluido, ya que la fusión de las cenizas en la combustión de la cascarilla de arroz produce depósitos difíciles de eliminar en un sistema de parrillas. Un conjunto de ciclones y filtros de mangas optimiza la limpieza de los humos de manera que las emisiones de partículas contaminantes se reduzcan al máximo. En el cierre del ciclo a la ceniza producida se le da un valor comercial, ya que su alto contenido en sílice es muy apreciado en las industrias siderúrgica, cementera, cerámica y del vidrio, contribuyendo a la rentabilidad del proyecto. 9.5.1.3 Central eléctrica de biomasa en Sangüesa, Navarra. Pertenece a Energía Hidroeléctrica de Navarra (EHN) con participación del IDAE. Se instaló en el año 2002, con una potencia de 25 MW, utilizando como materia prima pacas de paja de cereales. Es la primera experiencia en España de una planta de generación de electricidad con biomasa procedente de paja de cereal. En 2002 se conectó a la red esta planta, que se abastece al año con 150.000 toneladas de combustible y produce el 5% del consumo eléctrico de Navarra (200.000 MWh/año). El vapor generado por la combustión de la paja se transforma en energía eléctrica que se traslada a una subestación de Iberdrola para su incorporación a la red general. La fracción de inquemados y cenizas son aprovechados para la fabricación de fertilizantes. Gracias a este proceso se evita la emisión de 200.000 toneladas de CO2 al año. Para asegurar el suministro EHN ha firmado contratos de cesión de la paja en campo con agricultores y cooperativas y de suministro con profesionales del mercado de este residuo agrícola. En el mismo sentido ha adquirido equipos de recogida compuestos de empacadoras, tractores, rastrillos y remolques autocargadores. Todas estas iniciativas son indispensables porque la paja tiene una baja densidad energética, lo que obliga a gestionar grandes cantidades de combustible. 9.5.1.4 Planta de biomasa en Villanueva del Arzobispo, Jaén. En el año 2002, Energía de La Loma, S.A., con Endesa Cogeneración y Renovables (ECyR) hicieron posible la instalación de esta planta con 16 MW de potencia y orujillo de extracción de aceite, como materia prima.
  • 81. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 73 - La planta de biomasa La Loma contribuye al uso del orujillo de forma controlada y limpia. El orujillo es un residuo sólido procedente de la aceituna después de ser extraído el aceite de oliva, en una primera fase, y el aceite de orujo en una segunda. Las 100.000 toneladas anuales de este residuo producen 113.000 MWh al año de electricidad, el consumo equivalente a entre 30.000 y 50.000 habitantes. Para un mejor aprovechamiento del orujillo en la instalación se le somete a un pretratamiento que consiste en molerlo hasta una dimensión máxima de 1 mm. Con el objetivo de eliminar las partículas sólidas presentes en los gases de combustión existen dos filtros multiciclones a la salida de la caldera y a continuación un filtro de mangas. El proyecto ha contemplado, además, la construcción de una subestación y una línea eléctrica de evacuación, una planta de depuración de aguas y un parque de almacenamiento de combustible. Hay otra planta de similares características en Villarta de San Juan (Ciudad Real) en la que también está ECyR como promotor, siendo propiedad de Energía de La Mancha, S.A. 9.5.2 Ejemplos de logística y procesado. 9.5.2.1 Planta de astillado en Utiel, Valencia. De pertenencia a Trabisa, S.L., esta planta se remodeló en el año 2006 para obtener una producción de 100.000 Tm/año de astillas a partir de residuos forestales, agrícolas, industriales y de jardinería. Trabisa, S.L. es una de las empresas pioneras en España en la extracción y tratamiento de biomasa procedente de residuos forestales, agrícolas, industriales y de jardinería. Esta actividad no sólo ha llevado a Trabisa, S.L. a la ampliación y mejora de sus instalaciones para alcanzar producciones cercanas a las 100.000 Tm/año de astilla, sino que en el camino le ha impulsado a desarrollar nuevos tipos de maquinaria para la extracción y compactación de los residuos leñosos con una importante mejora en los rendimientos de estas operaciones y su consecuente disminución de costes. La versatilidad de los sistemas de logística de esta empresa les permite tratar desde residuos forestales procedentes de tratamientos en los montes hasta residuos de jardinería, pasando por podas de frutales y otros residuos leñosos. 9.5.2.2 Centros logísticos de biomasa en Jaén - Jerez – Sevilla. A partir de 1995, este centro logístico cuyo propietario es CGC Gestión de Biomasa (Grupo Compañía General de Carbones) se mantiene en funcionamiento con una capacidad de 500.000 tm/año. Los residuos recibidos son diversos, desde residuos de
  • 82. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 74 - la industria del olivar (orujillo, hueso, etc.), vinícola (orujos) y otras agroalimentarias hasta residuos de industrias forestales. Dadas las sinergias con la actividad principal del Grupo (gestión y logística de combustibles sólidos fósiles) el correcto suministro del biocombustible requerido por el consumidor debe ser en ocasiones almacenado y preacondicionado en una red de almacenes y centros de aprovisionamiento. Dependiendo de la localización y de la situación del mercado en dichas zonas los centros son mixtos “carbón-coque-biomasa”, pero a lo largo de la última década ha sido obligatorio para el correcto enlace entre generación y suministro de biomasas sólidas en las condiciones requeridas por el consumidor, disponer de estos Centros Logísticos, estratégicamente localizados, bien de modo temporal o fijo según requiera el mercado. Dichos Centros se adaptan al tipo de biomasa suministrada, requerimientos de preacondicionamiento de la biomasa, estacionalidad de producción y suministro, necesidades de densificación, etc. La disponibilidad en el almacén dependerá de la época del año, tipo de campaña, cantidad y necesidad de preacondicionamiento. Existen posibilidades de preacondicionamiento (cribado, secado, molienda, granulado, etc.) según condiciones establecidas con el cliente (cantidades a suministrar, disponibilidad, etc.). 9.5.3 Ejemplos en I+D+i: Implantación en industria e investigación de la Gasificación de biomasa. 9.5.3.1 Instalación de gasificación de biomasa en Zaragoza. Mediante el convenio de colaboración entre Taim Weser y el IDAE, se prevé la instalación de esta planta, actualmente en fase de desarrollo, cuyo objetivo es la producción de 3.500 MWh/año con una potencia instalada de 0,6 MW, a partir de residuos agrícolas leñosos (podas) y de industrias forestales de la zona. Este proyecto, pionero en el desarrollo de una instalación de gasificación de carácter comercial, se está llevando a cabo mediante un convenio firmado entre IDAE y TAIM- TFG, S.A. en 2003. La planta consta de un gasificador de biomasa, desarrollado por la Universidad Politécnica de Zaragoza, un sistema de lavado del gas obtenido, y un motor alternativo de 600 Kw. mediante la combustión del gas de síntesis. Actualmente se encuentra en fase de desarrollo, realizando las optimizaciones necesarias del equipo de gasificación que permitan una limpieza de gases sencilla antes de conectarse al motor.
  • 83. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 75 - 9.5.3.2 Planta de gasificación de biomasa en Vitoria. Esta planta, nacida del convenio de desarrollo tecnológico entre GUASCOR y el IDAE, se encuentra todavía en fase de desarrollo. Persigue la instalación inicialmente de una planta de 350 KW, pero modulable, con el objetivo de desarrollar una instalación comercial final de 750 KW. Al igual que en el caso anterior la materia prima serán residuos agrícolas leñosos (podas) y de industrias forestales de la zona. Este proyecto tiene como objetivo el desarrollo de un prototipo de planta de gasificación de biomasa modular, al objeto de producir energía térmica y eléctrica. El prototipo tendrá una potencia de 350 KW eléctricos, aunque la finalidad es desarrollar una instalación tipo de 750 kW. Para ello el IDAE y GUASCOR firmaron un convenio de desarrollo tecnológico en el año 2005. Actualmente se están realizando las primeras pruebas de gasificación.
  • 84. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 76 - 10 Cultivos y aprovechamientos energéticos El RD 661/2007 de 25 de mayo, que regula el marco legal de la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial, electricidad y energía térmica procedente de la biomasa, estimula de forma directa la implantación y desarrollo de los cultivos energéticos, al favorecer con primas diferenciadas las producciones provenientes de dichos cultivos. Así, el RD establece dentro del Artículo 2. Ámbito de aplicación los siguientes que pueden ser de aplicación:
  • 85. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 77 - Clasificación de la producción de energía eléctrica del REAL DECRETO 661/2007 Basada en función de las energías primarias utilizadas, de las tecnologías de producción empleadas y de los rendimientos energéticos obtenidos Categoría a): productores que utilicen la cogeneración u otras formas de producción de electricidad a partir de energías residuales. Grupo a.1. Instalaciones que incluyan una central de cogeneración siempre que supongan un alto rendimiento energético y satisfagan los requisitos que se determinan en el anexo I. Dicho grupo se divide en cuatro subgrupos. Subgrupo a.1.1. Cogeneraciones que utilicen como combustible el gas natural, siempre que éste suponga al menos el 95 por ciento de la energía primaria utilizada, o al menos el 65 por ciento de la energía primaria utilizada cuando el resto provenga de biomasa y/o biogás en los términos previstos en el anexo II; siendo los porcentajes de la energía primaria utilizada citados medidos por el poder calorífico inferior. Subgrupo a.1.2. Cogeneraciones que utilicen como combustible gasóleo, fuel-oil o bien Gases Licuados del Petróleo (GLP), siempre que estos supongan al menos el 95 por ciento de la energía primaria utilizada, medida por el poder calorífico inferior Subgrupo a.1.3. Cogeneraciones que utilicen como combustible principal biomasa y/o biogás, en los términos que figuran en el anexo II, y siempre que ésta suponga al menos el 90 por ciento de la energía primaria utilizada, medida por el poder calorífico inferior. Subgrupo a.1.4. Resto de cogeneraciones que incluyen como posibles combustibles a emplear, gases residuales de refinería, coquería, combustibles de proceso, carbón y otros no contemplados en los subgrupos anteriores. Grupo a.2. Instalaciones que incluyan una central que utilice energías residuales procedentes de cualquier instalación, máquina o proceso industrial cuya finalidad no sea la producción de energía eléctrica y/o mecánica. Categoría b): instalaciones que utilicen como energía primaria alguna de las energías renovables no consumibles, biomasa, o cualquier tipo de biocarburante, siempre y cuando su titular no realice actividades de producción en el régimen ordinario. Grupo b.1. Instalaciones que utilicen como energía primaria la energía solar. Subgrupo b.1.1. Instalaciones que únicamente utilicen la radiación solar como energía primaria mediante la tecnología fotovoltaica. Subgrupo b.1.2. Instalaciones que utilicen únicamente procesos térmicos para la transformación de la energía solar, como energía primaria, en electricidad. En estas instalaciones se podrán utilizar equipos que utilicen un combustible para el mantenimiento de la temperatura del fluido trasmisor de calor para compensar la falta de irradiación solar que pueda afectar a la entrega prevista de energía. La generación eléctrica a partir de dicho combustible deberá ser inferior, en cómputo anual, al 12 por ciento de la producción total de electricidad si la instalación vende su energía de acuerdo a la opción a) del artículo 24.1 de este real decreto. Dicho porcentaje podrá llegar a ser el 15 por ciento si la instalación vende su energía de acuerdo a la opción b) del citado artículo 24.1. Grupo b.2. Instalaciones que únicamente utilicen como energía primaria la energía eólica Subgrupo b.2.1. Instalaciones eólicas ubicadas en tierra Subgrupo b.2.2. Instalaciones eólicas ubicadas en el mar territorial. Grupo b.3. Instalaciones que únicamente utilicen como energía primaria la geotérmica, la de las olas, la de las mareas, la de las rocas calientes y secas, la océano térmica y la energía de las corrientes marinas Grupo b.4. Centrales hidroeléctricas cuya potencia instalada no sea superior a 10 MW Grupo b.5. Centrales hidroeléctricas cuya potencia instalada sea superior a 10 MW y no sea superior a 50 MW Grupo b.6. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de cultivos energéticos, de residuos de las actividades agrícolas o de jardinerías, o residuos de aprovechamientos forestales y otras operaciones selvícolas en las masas forestales y espacios verdes, en los términos que figuran en el anexo II. Subgrupo b.6.1. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de cultivos energéticos Subgrupo b.6.2. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de residuos de las actividades agrícolas o de jardinerías Subgrupo b.6.3. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de residuos de aprovechamientos forestales y otras operaciones selvíco las en las masas forestales y espacios verdes Grupo b.7. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de estiércoles, biocombustibles o biogás procedente de la digestión anaerobia de residuos agrícolas y ganaderos, de residuos biodegradables de instalaciones industriales o de lodos de depuración de aguas residuales, así como el recuperado en los vertederos controlados, en los términos que figuran en el anexo II. D Subgrupo b.7.1. Instalaciones que empleen como combustible principal el biogás de vertederos Subgrupo b.7.2. Instalaciones que empleen como combustible principal el biogás generado en digestores empleando alguno de los siguientes residuos: residuos biodegradables industriales, lodos de depuradora de aguas urbanas o industriales, residuos sólidos urbanos, residuos ganaderos, agrícolas y otros para los cuales se aplique el proceso de digestión anaerobia, tanto individualmente como en codigestión Subgrupo b.7.3. Instalaciones que empleen como combustible principal estiércoles mediante combustión y biocombustibles líquidos. Grupo b.8. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de instalaciones industriales, en los términos que figuran en el anexo II. Subgrupo b.8.1. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de instalaciones industriales del sector agrícola Subgrupo b.8.2. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de instalaciones industriales del sector forestal. Subgrupo b.8.3. Centrales que utilicen como combustible principal licores negros de la industria papelera Categoría c): instalaciones que utilicen como energía primaria residuos con valorización energética no contemplados en la categoría b Grupo c.1. Centrales que utilicen como combustible principal residuos sólidos urbanos Grupo c.2. Centrales que utilicen como combustible principal otros residuos no contemplados anteriormente. Grupo c.3. Centrales que utilicen como combustible residuos, siempre que éstos no supongan menos del 50 por ciento de la energía primaria utilizada, medida por el poder calorífico inferior Grupo c.4. Centrales que hubieran estado acogidas al Real Decreto 2366/1994, de 9 de diciembre y que a la entrada en vigor del presente real decreto se encuentren en explotación, cuando utilicen como combustible productos de las explotaciones mineras de calidades no comerciales para la generación eléctrica, por su elevado contenido en azufre o cenizas, y siempre que su poder calorífico inferior sea inferior a 2.200 kcal/kg y que los residuos representen más del 25 por ciento de la energía primaria utilizada medida por el poder calorífico inferior.
  • 86. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 78 -
  • 87. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 79 - Según la clasificación mostrada en la tabla anterior nos centraremos en las siguientes tipos de energía: CATEGORÍA A Grupo a.1 • Subgrupo a.1.3. Cogeneraciones que utilicen como combustible principal biomasa y/o biogás, en los términos que figuran en el anexo II, y siempre que esta suponga al menos el 90 por ciento de la energía primaria utilizada, medida por el poder calorífico inferior. CATEGORÍA B): instalaciones que utilicen como energía primaria alguna de las energías renovables no consumibles, biomasa, o cualquier tipo de biocarburante, siempre y cuando su titular no realice actividades de producción en el régimen ordinario. Grupo b.6. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de cultivos energéticos, de residuos de las actividades agrícolas o de jardinerías, o residuos de aprovechamientos forestales y otras operaciones silvícolas en las masas forestales y espacios verdes, en los términos que figuran en el anexo II. Dicho grupo se divide en tres subgrupos: • Subgrupo b.6.1. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de cultivos energéticos. • Subgrupo b.6.2. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de residuos de las actividades agrícolas o de jardinería. • Subgrupo b.6.3. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de residuos de aprovechamientos forestales y otras operaciones silvícolas en las masas forestales y espacios verdes. Grupo b.7. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de estiércoles, biocombustibles o biogás procedente de la digestión anaerobia de residuos agrícolas y ganaderos, de residuos biodegradables de instalaciones industriales o de lodos de depuración de aguas residuales, así como el recuperado en los vertederos controlados, en los términos que figuran en el anexo II. Dicho grupo se divide en tres subgrupos: • Subgrupo b.7.1. Instalaciones que empleen como combustible principal el biogas de vertederos. • Subgrupo b.7.2. Instalaciones que empleen como combustible principal el biogás generado en digestores empleando alguno de los siguientes residuos:
  • 88. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 80 - residuos biodegradables industriales, lodos de depuradora de aguas urbanas o industriales, residuos sólidos urbanos, residuos ganaderos, agrícolas y otros para los cuales se aplique el proceso de digestión anaerobia, tanto individualmente como en cogestión. • Subgrupo b.7.3. Instalaciones que empleen como combustible principal estiércoles mediante combustión y biocombustibles líquidos. Esta discriminación positiva, obliga a definir y a clasificar cultivo y residuo energético. Así, dicha normativa define separadamente cultivo energético agrícola y cultivo energético forestal y residuo, de la siguiente manera: Productos incluidos en el grupo b.6 - Productos incluidos en el subgrupo b.6.1 Cultivo energético agrícola Biomasa, de origen agrícola, producida expresa y únicamente con fines energéticos, mediante las actividades de cultivo, cosecha y, en caso necesario, procesado de materias primas recolectadas. Según su origen se dividen en: herbáceos o leñosos. Dentro de este grupo, nos vamos a centrar en los cultivos energéticos de alta densidad susceptible de ser implementados en el ámbito de estudio de la comarca de ADAC. Esta línea de trabajo es una de las más importantes debido a su enorme capacidad productiva en biomasa y a sus buenas características de cara a su valorización energética y, a su cultivo en regadío sobre los terrenos agrícolas existentes. A continuación se muestra la disposición de los cultivos de secano y regadío (según el Mapa de Cultivos y Aprovechamientos) susceptibles de proceder a un cambio de uso como cultivos energéticos o aprovechamiento de los residuos con valor energético generados por la actividad agrícola.
  • 89. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 81 - Mapa de cultivos de secano y regadío de la comarca de ADAC Cultivo/aprovechamientos energético forestal Biomasa de origen forestal, procedente del aprovechamiento principal de masas forestales, originadas mediante actividades de cultivo, cosecha y en caso necesario, procesado de las materias primas recolectadas y cuyo destino final sea el energético. Dentro de este grupo, nos vamos a centrar en los cultivos de especies arbóreas y en las áreas potenciales de explotación dentro y fuera de la comarca de ADAC pero, susceptible de valorización por la posible industria que se ubique sobre el territorio ya que sus costes de extracción y transporte permitirían el abastecimiento de la misma a la/las plantas industriales a un coste competitivo. A continuación se muestra el Mapa de Cultivos y Aprovechamientos donde se señala la ubicación de las masas forestales de la comarca, pudiendo ser estas vegetación natural o plantada, como es el caso de muchas choperas entorno a los ríos Henares o Sorbe. Según Bioraise en la comarca de ADAC existen 2.717 tms/año y en el conjunto de ADAC y Sierra Norte 29.345 tms/ año procedentes del aprovechamiento energético forestal procedente de masas de Coníferas, Dehesas, Dehesas con cultivo anual, Frondosas y Matorral.
  • 90. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 82 - Mapa de cultivos/aprovechamientos forestales de la comarca de ADAC Productos incluidos en el subgrupo b.6.2 • Residuos de las actividades agrícolas Biomasa residual originada durante el cultivo y primera transformación de productos agrícolas, incluyendo la procedente de los procesos de eliminación de la cáscara cuando corresponda. Se incluyen los siguientes productos: o Residuos agrícolas herbáceos: o Del cultivo de cereales: pajas y otros o De producciones hortícolas: residuos de cultivo de invernadero o De cultivos para fines agroindustriales, tales como algodón o lino o De cultivos de legumbres y semillas oleaginosas o Residuos agrícolas leñosos: procedentes de las podas de especies agrícolas leñosas. Según Bioraise en la comarca de ADAC existen 27.426 tms/ año y en el conjunto de ADAC y Sierra Norte 35.466 tms/ año procedentes del aprovechamiento de cultivos de secano, regadío y olivares.
  • 91. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 83 - • Residuos de las actividades de jardinería Los residuos de jardinería se componen de restos de poda de l arbolado urbano, restos de mantenimiento de jardines públicos y privados, incluidos las campañas especiales de recogida de hoja en los meses de otoño. También se incluye el mantenimiento de zonas verdes pero este tipo de residuos son muy húmedos pues son resultados de las cortas de césped y otras y necesitan una fase de secado y preparación. La biomasa residual generada en la limpieza y mantenimiento de jardines de las urbanizaciones de los municipios de El Casar, Fontanar, Galápagos, Marchamalo, Quer, Torrejón del Rey, Trijueque, Uceda, Valdeaveruelo, Villanueva de la Torre y Yunquera de Henares se estima en 1.200-1.500 tms/año. • Productos incluidos en el subgrupo b.6.3: Residuos de aprovechamientos forestales y otras operaciones silvícolas en las masas forestales y espacios verdes. Biomasa residual producida durante la realización de cualquier tipo de tratamiento o aprovechamiento selvícola en masas forestales, incluidas cortezas, así como la generada en la limpieza y mantenimiento de los espacios verdes. • Productos incluidos en el subgrupo b.7.2, biogás procedente de la digestión anaerobia en digestor de los siguientes residuos, tanto individualmente como en co-digestión: • Residuos agrícolas.
  • 92. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 84 - 10.1 Tipos de cultivos Según IDAE los cultivos energéticos según su aprovechamiento final se pueden clasificar en: • Cultivos oleaginosos para la producción de aceites transformables en biodiesel. • Cultivos alcoholígenos para la producción de bioetanol a partir de procesos de fermentación de azúcares. • Cultivos lignocelulósicos, para la generación de biomasa sólida susceptible de su uso para distintas aplicaciones: o Térmicas, como climatización de edificios, agua caliente sanitaria, y aplicaciones industriales (preparación de cualquier fluido de proceso). o Fabricación de combustibles más elaborados biolíquidos o biogás. o Cogeneración generalmente asociada a una actividad industrial, o generación eléctrica simple. o Obtención de biocarburantes de segunda generación. Por la complejidad y amplitud de desarrollo de todas y cada una de la aplicaciones, el estudio se va a centrar sobre la producción/aprovechamiento de las fuentes de biomasa lignocelulósica aptas para su uso como materia prima para la preparación de combustibles más elaborados, bien para su utilización directa como combustible, con independencia de la tecnología que se aplique, o bien para su conversión en energía utilizable de forma directa o indirecta. Es decir, nos centraremos en los tipos de cultivos de biomasa lignocelulósica, bien sean herbáceos o leñosos, que una vez cosechada o recogida es trasladada con o sin compactación a una instalación de acopio y/o de valorización industrial en la que es transformada en un combustible, o es transformada directamente en calor/frío y/o electricidad. 10.2 Características de cultivos energéticos lignocelulósicos Los cultivos lignocelulósicos energéticos definidos como tales aquellos cuyo único fin es la producción de biomasa sin tener ningún otro fin de aprovechamiento alimentario, o industrial (maderero, papel, etc…). En su conjunto representan un bloque de origen heterogéneo de materias orgánicas de origen biológico reciente con capacidad de producir energía. Todos ellos son: • NATURALEZA: Biomasa lignocelulósica de reciente síntesis. • ORIGEN: Paredes de las células vegetales • COMPONENTES QUÍMICOS MAYORITARIOS: Celulosas, Hemicelulosas y Ligninas
  • 93. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 85 - La celulosa es un biopolímero compuesto exclusivamente de moléculas de β-glucosa (desde cientos hasta varios miles de unidades), es pues un homopolisacárido. La celulosa es la biomolécula orgánica más abundante ya que forma la mayor parte de la biomasa terrestre. Estructura molecular de la celulosa La celulosa es una larga cadena polimérica de peso molecular variable, con fórmula empírica (C6H10O5)n, con un valor mínimo de n= 200 La celulosa tiene una estructura lineal o fibrosa, en la que se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa, haciéndolas impenetrables al agua, lo que hace que sea insoluble en agua, y originando fibras compactas que constituyen Pared celular de las células vegetales. Las hemicelulosas son heteropolisacáridos (polisacárido compuesto por más de un tipo de monómero), formado, en este caso un tanto especial, por un conjunto heterogéneo de polisacáridos, a su vez formados por un solo tipo de monosacáridos unidos por enlaces β (1- 4)(fundamentalmente xilosa, arabinosa, galactosa, manosa, glucosa y ácido glucurónico) , que forman una cadena lineal ramificada. Entre estos monosacáridos destacan más: la glucosa, la galactosa o la fructosa. Estructura molecular de la Hemicelulosa Forma parte de las paredes de las células vegetales, recubriendo la superficie de las fibras de celulosa y permitiendo el enlace de pectina.
  • 94. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 86 - Estructura molecular de la lignina La lignina es un polímero presente en las paredes celulares de organismos del reino Plantae. La palabra lignina proviene del término latino lignum, que significa ‘madera’; así, a las plantas que contienen gran cantidad de lignina se las denomina leñosas. La lignina se encarga de engrosar el tallo. Se caracteriza por ser un complejo aromático (no carbohidrato) del que existen muchos polímeros estructurales (ligninas). Resulta conveniente utilizar el término lignina en un sentido colectivo para señalar la fracción lignina de la fibra. Después de los polisacáridos, la lignina es el polímero orgánico más abundante en el mundo vegetal. Es importante destacar que es la única fibra no polisacárido que se conoce.
  • 95. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 87 - Fuete; Jesús Fernández U.P.M Todos los cultivos lignocelulósicos se caracterizan por su gran capacidad de producción, crecimiento rápido, permanencia anual o plurianual, resistencia y, cómo no, máxima rentabilidad agrícola e industrial, buscando, evidentemente, sacar partido a la naturaleza y al entorno socioeconómico como ya se ha dejado de manifiesto en el capítulo 7 “Implicaciones socioeconómicas y medioambientales” del presente estudio pero, no debemos olvidar que como cultivos que son deben adaptarse a las condiciones agronómicas de la comarca ya que, dichas variables agronómicas pueden suponer en algunos casos límites insalvables para el desarrollo de determinadas especie. Por lo tanto la solución propuesta debe presentar, al menos, las siguientes características: • Estar adaptada a las condiciones edáficas del suelo agrícola. • Adaptarse a las condiciones climáticas del lugar donde se implanten. • Susceptibles, en la medida de lo posible, de ser manejadas con los parques de maquinarias existentes en el territorio. • Poder integrarse en los sistemas de rotación de cultivo de la comarca. • Presentar resistencia a las fitopatologías que puedan o pudieran presentarse. • Que tengan altos niveles de productividad en biomasa seca con bajos costes de producción • Adaptarse a su metodología industrial de explotación. • Ser estable para ser apilada o almacenada. • Que sean rentables, económicamente hablando, para el agricultor y para la actividad industrial. • Proporcionar garantizar el suministro con estabilidad de precios.
  • 96. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 88 - • Presentar balance energético positivo. Fuete; Jesús Fernández U.P.M 10.3 Cultivos lignocelulósicos herbáceos Por los usos anteriormente y características citadas y, basándonos en la disponibilidad de variedades disponibles y, una fitotecnia conocida, así como, la existencia de maquinaria agrícola desarrollada para uso establecemos la siguiente división de desarrollo de cultivos lignocelulósicos: • Caña común (Arundo donax L.) • Cardo cynara (Cynara cardunculus L.) • Switchgrass (Panicum virgatum L.) • Miscanto (Miscanthus spp. y híbridos disponibles) • Maíz Forrajero (Zea mays) 10.3.1 Caña común (Arundo donax L.) Es una planta semejante al bambú, del que se diferencia porque de cada nudo sale una única hoja que envaina el tallo. Alcanza los 2-5 m de altura, tiene tallo grueso y hueco. Las hojas lanceoladas son largas de 5-7 cm que envuelven el tallo en forma de láminas verdes brillante. Las flores están en una gran panícula de espiguillas violáceas o amarillas de 3-6 dm de longitud. Cada espiguilla tiene una o dos flores. Floración, final del verano y otoño. Es la mayor de las gramíneas de la región mediterránea. Habita en humedales de aguas permanentes o estacionales. Las cañas se extienden por sus rizomas subterráneos que crecen formando largas colonias de varios kilómetros a lo largo de los cursos de agua o donde se acumula agua freática o humedad.
  • 97. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 89 - Originariamente parece ser de Asia, y ha colonizado el área mediterránea y norte de África desde antiguo a lo largo de ríos y acequias. También extendida por ambas Américas. Arundo: nombre latino antiguo de la "caña". Donax: nombre latino y griego de una especie de "caña", que en principio se usó como nombre genérico, pero que resultó ser sinónimo de Arundo. Una de sus grandes virtudes es, sin duda, su resistencia y adaptabilidad natural a cualquier entorno y condición climática, otorgando así, una versatilidad única. Su ruta fotosintética es C3 que es la ruta más común entre las especies vegetales de climas templados. Se destaca por su polivalencia, siendo útil para una gran variedad de aplicaciones y modelos energéticos, actualmente sus principales usos están enfocados para sectores bioenergéticos, pudiéndose utilizar como biomasa para modelos térmicos, biomasa verde para biogás (Digestión por fermentación anaerobia), y como biomasa para la producción de combustibles de segunda generación por métodos pirolíticos. El período de desarrollo vegetativo se extiende desde el final del invierno o principios de primavera, al final del otoño. Una vez que se establece, la especie forma rápidamente y de manera natural, masas compactas o agrupaciones de tallos muy densos, a consecuencia de la proliferación en horizontal de los rizomas y a la facilidad de producir brotes, dando lugar a colonias prácticamente de monoespecies. En plena temporada la tasa de crecimiento de los tallos puede ser de 20-60 cm a la semana, hasta alcanzar unos 3-6 m de altura. En algunos casos se han citado alturas máximas de 7 - 8m. La longitud de los entrenudos puede llegar a ser de 25 cm. Las inflorescencias aparecen entre Agosto y Noviembre, dependiendo de las condiciones térmicas del lugar.
  • 98. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 90 - Después, en la época invernal, se sucede una etapa de reposo o de crecimiento detenido, sin que la parte aérea de la masa vegetal muera. Si el invierno es muy frío, la masa vegetal adquiere aspecto seco, y las zonas del tallo que quedan expuestas (parte no protegida por las vainas foliares) pueden adquirir coloración rojiza. En esta época es cuando el contenido de humedad de la biomasa aérea es más bajo. Sin embargo, cuando las condiciones son más favorables (final del invierno), y en el caso de que no se haya cortado la biomasa aérea, se produce la brotación de yemas situadas en la axila de las hojas más próximas al extremo superior, dando lugar a ramificaciones. En esta época, independientemente de que se haya o no cortado la biomasa aérea, emergen nuevos vástagos a partir de los rizomas. Los rizomas se encuentran próximos a la superficie del terreno, normalmente a unos 5-15 cm de profundidad, y poco a poco van extendiéndose formando progresivamente masas compactas. De los rizomas surgen raíces fibrosas, fuertes, de hasta 1 m de longitud, que penetran en profundidad el perfil del suelo. Detalle de rizomas de Arundo donax Detalle de rizomas de Arundo donax. Profundidad media. El Arundo donax se desarrolla muy bien en un amplio espectro de condiciones climatológicas. Muestra adaptación a templados y continentales, dentro de los cuales se enmarca la comarca de ADAC y, en la etapa de reposo vegetativo tolera bien las heladas de climas más fríos. Sobre los datos facilitados por las plantaciones desarrolladas en el Centro Peninsular se ha observado su resistencia a temperaturas inferiores a –10 grados, pero el rango de temperaturas óptimo para su crecimiento es de 24 y 38 grados. Con respecto a los requerimientos hídricos, la especie puede clasificarse tanto como Mesófita, hidrófita o xerófita, porque se desarrolla en condiciones muy diversas; puede aguantar condiciones muy húmedas, casi de encharcamiento, pero también soporta condiciones de sequía prolongadas. En climas mediterráneos puede desarrollarse con precipitaciones medias del orden 300-400 mm/año.
  • 99. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 91 - En nuestro entorno puede considerarse como resistente a la sequía, ya que tolera periodos muy prolongados de sequía coincidente con baja humedad atmosférica (periodo estival de climas mediterráneos); esta resistencia y tolerancia viene dada por la presencia de rizomas, que son resistentes a la sequía. Dicho sistema rizomático está catalogado mundialmente por ser una estructura vegetal sumamente eficiente para la gestión de recursos. Edáficamente muestra una gran adaptabilidad a un amplio rango de suelos, desde suelos arcillosos a suelos de gravera. Sin embargo, prefiere suelos sueltos, bien drenados, con humedad edáfica o con la capa freática alta. El rango de pH s tolerado va de 5,0 a 8,7. Es de destacar la capacidad que muestra para desarrollarse en suelos arenosos, salinos y poco fértiles. El rendimiento del cultivo, en términos de cantidad de biomasa producida por unidad de superficie, varía según la anualidad de plantación ya que, se trata de un cultivo plurianual cuya producción en el año de establecimiento del cultivo es normalmente más baja que en los años siguientes debido a que los rizomas de la implantación no están todavía muy extendidos y por tanto, la densidad de los tallos es todavía baja. Además, parte de las reservas del rizoma deben dedicarse a la formación de raíces, por lo que lo normal es que los tallos en el primer año no estén muy desarrollados. Establecida la plantación y, con una densidad media de 60.000 – 100.000 ud/ha y considerando unas condiciones de cultivo y riego constantes la productividad potencial del cultivo energético puede estar entre la 65 - 90 t materia seca/ha/año a partir del segundo o tercer año de cultivo y, en secano, la productividad en biomasa aérea del cultivo puede llegar a 19 - 26 t/ha/año de media. La biomasa del cultivo, está formada por dos fracciones principales • La caña • Las hojas. La mayor producción corresponde a la caña (70-90%), variando los valores en función de la edad del cultivo, estado de desarrollo y fecha de cosecha. Las hojas contienen del orden de 30 - 10% de materia seca. Es un cultivo que admite fertilización, su uso y dosis deberá de ser calculada en función de la capacidad agrícola sobre la que se pretenda implementar el cultivo. La cosecha se realiza con cosechadoras similares a las utilizadas para el maíz y, el grado de desarrollo de las plantas (proporción de caña frente a hojas) influye en la composición de la biomasa cosechada y por ende, en el poder calorífico y uso, debiendo considerar qué método industrial va a ser usado para su transformación energética.
  • 100. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 92 - Arundo donax L. Requerimientos Hídricos La mayoría de los ensayos en se han llevado a cabo en regadío. Pero existe evidencia de que a partir del 2 año se puede cultivar en secano. Admite rangos de riego. su respuesta al riego es significativa. Productividad (t ms/ha/año) 15 -60 t materia seca/ha/año Composición de la biomasa (%ms) 3-3.8% cenizas 26-28% Celulosa , 17-29% Lignina (Neto et al 1997) Poder calorífico (kcal/kg) s.s. PCS 4.383 / 3.825 PCI 4.125 / 3.558 Requerimientos agronómicos de Arundo donax Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Temperatura para plantación Óptima / Resistencia 10 – 15 ºC / -4ºC – 28 ºC Temperatura Octubre Media mensual 11,22 16,06 14,21 Máxima absoluta 24,79 29,23 26,35 Mínima absoluta -2,98 9,51 3,99 Temperatura cultivo Óptima / Resistencia 10 – 30 ºC / -14ºC – 38 ºC Temperaturas medias(ºC) anual 10,81 14,77 13,46 Máx mes más cálido 29,49 34,26 31,53 Mín mes más frio -3,66 5,11 1,59 Precipitación mínima 300 – 400 mm/año Precipitación anual (mm) 434,31 759,87 548,33 pH del suelo 5,6 – 8,8 Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 0,5 m Texturas Indiferentes. Tolera todo tipo de suelos. Generalidades Gran rusticidad. Tolera la salinidad. Presenta elevada nitrofilia. Intensa cobertura del suelo. Resiste condiciones muy húmedas o sequías. No presenta, en general, limitantes para su cultivo. Según muestran las características agronómicas, la comarca de ADAC es apta climáticamente para su cultivo. Las temperaturas medias de la zona están en el rango óptimo de las medias anuales para el cultivo. Sin embargo no se aconseja realizar las plantaciones más tarde del mes de octubre en aquellas zonas donde se hayan
  • 101. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 93 - registrado temperaturas mínimas absolutas por debajo de 4ºC. Estas zonas son principalmente el noreste y sureste de la comarca de ADAC. Los municipios con riesgo de heladas durante el mes de Octubre son Espinosa de Henares, Villanueva de Argecilla, Miralrio, Casas de San Galindo y el norte de los municipios de Fuencemillán, Montarrón, Hita y Copernal por los que es totalmente desaconsejable realizar las plantaciones después del mes de Octubre en los mismos Respecto a la precipitación todo el territorio está por encima del mínimo descrito para la especie. Por sus labores culturales y labores de acondicionamiento podemos diferenciar dos apartados fundamentales de este cultivo. • Metodología de cultivo; Esta fase abarcaría desde la siembra e implantación del cultivo hasta los riegos y su corte. • Metodología de acondicionado, carga, transporte y almacenamiento. La primera de ella se inicia, como todo cultivo con una preparación y adecuación del terreno, pudiendo emplear arador tipo chisel o cultivadores. Preparado el terreno estructuralmente, se procederá en otoño o primavera a la siembra, para ello será preciso evaluar previamente la necesidad de aporte de abonos de cobertera. La densidad de plantación estará entre la 60.000 y las 100.000 plantas por ha para esta operación existen máquinas específicas del sector hortícola Detalle de plantón de Arundo donax Durante el primer año; se realizará el control de desarrollo de la planta en el cual se realizarían tares de reposición, riego y control de competencia vegetal. Desde el segundo año, a partir del cual el cultivo se da por establecido comenzarían las labores de Cosecha; Esta tarea estaría dividida en tres partes fundamentales que abarcarían la fase de corte acondicionado, empacado y retirada. El corte estaría condicionado de forma inevitable por las condiciones climáticas que se dieran en cada situación. Como norma general y, considerando la zona dentro de la que nos encontramos, las fechas idóneas de corte serían aquellas con equilibrio entre lignificación, sequedad y estado del suelo, pudiendo variar entre diciembre y marzo.
  • 102. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 94 - Detalle de cosecha de Arundo donax Conjuntamente se desarrollarán las operaciones de empacado, el producto por debajo del 18-20%de humedad, de este modo evitaremos posibles problemas de fermentación que pudieran afectar la calidad de la biomasa. Su transporte y almacenamiento se realizan con medios comunes de carga y transporte, debiendo siempre contar con áreas amplias y de fácil acceso. Una vez finalizada la cosecha se procederá al abonado adecuado que deberá de ser calculado individualmente según el área de cultivo pero, que como valor base de referencia podemos citar fertilización fosfórica, con dosis que pueden estar ente los 125 - 200 kg P2O5/ha. En terrenos que sean pobres en N pueden utilizarse dosis de 50 - 150 kg N/ha para promover la brotación. En condiciones generales, puede recomendarse una fertilización convencional con el complejo 8:24:16 La fertilización se realizará con anterioridad a la brotación, al finalizar el invierno o a principios de la primavera, con abonadora centrífuga convencional o fertirrigación. Detalle de analítica de Arundo donax
  • 103. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 95 - 10.3.2 Cardo (Cynara cardunculus L.) El cardo (Cynara cardunculus L.) es una especie herbácea vivaz próxima a la alcachofa, que pertenece a la familia de las Compuestas y que resulta muy apta para los secanos españoles. Se trata de un cultivo de gran potencial productivo cuyo destino principal es la obtención de biomasa lignocelulósica para la producción de energía, aunque también existen experiencias de empleo de su semilla para la obtención de biodiésel. Detalle de inflorescencia de Cynara cardunculus L. El potencial productivo de biomasa del cardo se debe principalmente a: • Un sistema radicular pivotante muy profundo (puede alcanzar hasta 7 m de profundidad) compuesto por varias raíces principales originadas a partir de la raíz inicial de las que salen otras secundarias que se desarrollan horizontalmente a distintas profundidades y en los años siguientes. De este modo, el cardo puede utilizar las aguas de lluvia infiltradas en el subsuelo durante el otoño, invierno y primavera y ser muy eficiente en la utilización de nutrientes, incluso los lixiviados de cultivos anteriores. • Las yemas de recambio que se forman en la base de la raíz, que originan nuevas plantas en los años siguientes al de su plantación. Este hecho posibilita que no sea necesaria la siembra anual y que se cultive como especie plurianual. • Una rápida cobertura de la superficie de cultivo desde principios de otoño gracias al veloz desarrollo de la roseta de hojas basales que se realiza inicialmente a expensas de las reservas acumuladas en las raíces. Esto implica una mayor captación de la radiación solar y la eliminación de la competencia con malas hierbas adventicias. • Un período de producción largo (desde octubre a julio), y capacidad de realizar la fotosíntesis a bajas temperaturas durante la época invernal. • Un ciclo de desarrollo adaptado a la sequía estival gracias al cual la parte aérea se deseca en verano mientras que las raíces, con abundantes sistemas de reserva, se mantienen frescas y hacen que pueda rebrotar con fuerza una vez pasados los calores estivales.
  • 104. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 96 - El ciclo natural del cardo puede prolongarse, en las condiciones más favorables, un período que varía entre 6 y 15 años, desarrollándose a lo largo del tiempo con las fases: Primer año: durante el verano la semilla se ha producido y diseminado, germinando en otoño cuando las condiciones de humedad y temperatura son favorables. Se forma una roseta basal de hojas que va desarrollándose durante el resto del otoño, el invierno y la primavera. Durante este tiempo la raíz acumula los azúcares que van produciendo las hojas. A mediados o finales de la primavera, del centro de la planta emerge un tallo de aproximadamente un metro de altura, con uno o varios capítulos, que se seca al final del verano, permaneciendo vivas las raíces y las yemas remanentes de la base del tallo. Segundo año: al final del verano, principios de otoño, varias de las yemas de recambio brotan con fuerza a expensas de los azúcares formados en la raíz, que sigue engrosando. A partir de este año los tallos medirán entre 1,5 y 2,5 m y la raíz unos 7 m. Tercer año: al final de la primavera se forma un nuevo tallo floral que se desarrolla rápidamente a expensas de las reservas acumuladas en la raíz. La parte aérea puede llegar a alcanzar los 3 m en un ciclo anual de producción de biomasa. En el verano, tras la madurez de los frutos, la planta empieza a desecarse hasta quedar completamente seca la parte aérea, si bien la raíz y las yemas remanentes en la base del tallo permanecen vivas. Años subsiguientes: El ciclo se vuelve a iniciar en el otoño siguiente, repitiéndose durante toda la vida de la planta. Las características del cardo ya expuestas y las que se presentan en este estudio proceden en su mayoría de lo referido por Martín (2002) y Fernández Pan (2003), y confirman que “el cultivo de cardo para fines energéticos posee indudables ventajas de índole económico, estratégico, social y medioambiental” (Fernández, 2000). Gracias a su sistema radicular potente y profundo, el cardo es un cultivo que puede implantarse en la zona de ADAC tanto en condiciones de regadío como de secano, pudiendo especialmente en estas últimas proporcionar un uso de suelos marginales ya que está perfectamente adaptado a las condiciones de clima semiárido y mediterráneo.
  • 105. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 97 - No resiste las heladas durante sus primeros estadios de desarrollo (primer mes tras la siembra) lo que condiciona la selección de su época de plantación pero, incrementa notablemente su resistencia a medida que van brotando sus hojas, y con 4 hojas puede aguantar temperaturas inferiores a -5ºC. Tolera mal el encharcamiento y requiere suelos ligeros y profundos, de naturaleza caliza, que retengan el agua en el subsuelo. Cuando se encuentra en estado silvestre crece sobre todo en terrenos baldíos y arcenes de caminos. En principio no requiere riego porque su sistema radicular le permite aprovechar aguas de lluvia infiltradas en el subsuelo durante el otoño, invierno y primavera. Su periodo crítico, en cuanto a necesidades hídricas, es el periodo de crecimiento, que transcurre durante la primavera. Donde muestra grandes resultados a la aportación de riegos. Detalle de sección longitudinal de Cynara cardunculus L. En relación a sus necesidades en nutrientes, el cardo resulta poco exigente. Además, las características de su sistema radicular le permiten aprovechar los lixiviados de cultivos anteriores. Las labores a realizar durante el primer año de implantación del cultivo son: Abonado de fondo. Antes de incorporar al suelo el rastrojo del cultivo anterior se puede realizar un abonado de fondo mediante un pase de vertedera. Este abonado se puede omitir si en el terreno hubiese nutrientes lixiviados procedentes de la fertilización de cultivos precedentes. En el caso de que la siembra se realice en otoño, debe adelantarse todo lo posible para que la roseta de hojas se forme antes de la llegada del frío del invierno. Si se prevé un retraso en las lluvias otoñales, es preferible sembrar en seco en septiembre u octubre. En las zonas en que las primeras heladas de otoño se producen muy pronto, como es nuestro caso, deberemos adoptar preferentemente la siembra de primavera. De esta manera la planta se aprovecha del agua de primavera para la nacencia, alcanzando en verano el estado de roseta, continuando su crecimiento en otoño, y finalizando el ciclo el verano siguiente. La densidad final de siembra recomendable se puede establecer en unas 15.000 plantas/ha, pudiéndose llegar hasta 25.000 en terrenos frescos. La separación entre líneas debe encontrarse entre 75 y 80 cm, la separación entre semillas entre 5 y 10 cm y la profundidad de siembra entre 2 y 4 cm. Tras la siembra, es conveniente realizar un pase de rulo para asegurar un adecuado contacto de la semilla con el suelo.
  • 106. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 98 - Control de malas hiervas. Antes de la emergencia del cultivo se recomienda un tratamiento herbicida. Este tratamiento es muy importante durante el primer año, puesto que al principio existe mucha superficie no ocupada por el cultivo. A medida que se desarrollan las hojas de la roseta, la planta va cubriendo el terreno, produciéndose cierto control natural sobre las malas hierbas. Igualmente, durante el primer año se pueden realizar dos pases de cultivador, de unos 50 ó 60 cm de anchura, con la finalidad de eliminar las malas hierbas de las calles y las plantas de cardo sobrantes. Control de plagas y enfermedades. Las plagas que afectan a este cultivo son similares a las que afectan a la alcachofa. Además, al ser un cultivo perenne, pueden llegar a abundar caracoles y babosas, especialmente en los lugares húmedos. El topillo mediterráneo (Microtus duodecimcostatus), especie de roedor, tiene especial avidez por las raíces del cardo, dado su alto contenido en azúcar, llegando a constituir una seria amenaza. Al ser un cultivo de secano, las enfermedades causadas por hongos no son importantes. No obstante las más comunes son el mildiu, el oídio y la viruela de las hojas. Cosecha. La vida media útil de una plantación de Cynara se estima entre 7 y 10 años, siendo el promedio de unos 8 años (Fernández, 1998), pudiéndose realizar una o dos recolecciones de biomasa aérea al año (Curt et al., 2001). Durante el primer año, el desarrollo de las plantas es relativamente pequeño. Si la siembra se ha realizado en otoño, el tallo aún será corto y poco ramificado. Existen referencias que indican que en este caso se puede recoger la semilla producida con una cosechadora de cereal o de girasol, obteniendo un rendimiento que normalmente es inferior a los 500 kg/ha (Fernández Pan, 2003). En otras experiencias de cultivo llevadas a cabo en Andalucía se han obtenido cosechas de hasta 500 kg/ha de biomasa incluida la semilla.
  • 107. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 99 - Detalle de paca cosechada de Cynara cardunculus L. En caso de haber realizado siembra de primavera, durante el primer año lo normal es que la planta aún no haya desarrollado el tallo, permaneciendo durante el verano las hojas verdes. Siendo así, se puede recoger la biomasa para su uso en producción de energía una vez se haya secado en campo (9% de humedad de promedio) para su posterior siega y empacado, con lo que el rendimiento en la combustión será mayor en caldera (Santos, 2006). Otra opción es cosechar en verde, lo que supone obtener valores en torno al 30% de humedad de promedio (Fernández Pan, 2003) y dejar que la cosecha se seque al sol. Detalle de empacado de Cynara cardunculus L. Experiencias y ensayos. Se sabe que en 2002, y tras varios años de ensayos, la empresa CECSA (Cultivos Energéticos de Castilla, SA) promovió la instalación de una planta de generación eléctrica con biomasa en Villalbilla de Burgos (Burgos). La planta necesitaba unas 86.000 t/año de biomasa procedente del cardo, cantidad que se complementa con paja de cereal. La empresa promovió contratos de compra con los agricultores según los cuales se comprometía a pagar 27,04 €/t y a comprar toda su producción. El precio estipulado se fijó teniendo en cuenta el coste de las labores y los 7,81 €/t de beneficio bruto para el agricultor que estimó la empresa. A estos precios habría que añadir la ayuda de 45 €/ha que pueden cobrar los cultivos energéticos. Por otro lado, en 2002 la Cooperativa Agropecuaria Acor inició experiencias de cultivo con cardo para estudiar su viabilidad en Castilla-León. Se contó con la colaboración de 25 agricultores repartidos por toda la superficie de la Comunidad, aunque los resultados obtenidos no se encuentran publicados. Se conocen otras experiencias de cultivo de Cynara en Extremadura. En 2002 la Mancomunidad Tajo-Albalat de esta Comunidad, suscribió un acuerdo con las empresas Geopónica y Agro-Jaranda para la introducción del cultivo en la zona. El proyecto, que inicialmente se preveía que se desarrollara en 18 meses, pretendía analizar la implantación de este cultivo en 300 hectáreas para su aprovechamiento como biomasa.
  • 108. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 100 - La implantación del cultivo tenía coste cero para los agricultores ya que los gastos que se generasen eran asumidos por la empresa Geopónica, encargada también de la recogida de la producción. No se ha podido disponer de los resultados de esta experiencia. En cuanto a las experiencias de cultivo realizadas en Andalucía se conocen diferentes ensayos para determinar los rendimientos medios de Cynara cardunculus en distintas localidades. En el municipio de Sanlúcar la Mayor durante las campañas 1994/95 y 1995/96, se obtuvieron unos rendimientos de 10,5 y 17,8 t de biomasa seca por hectárea respectivamente. En el CIFA Las Torres-Tomejil (Alcalá del Río, Sevilla) se está llevando a cabo en la actualidad un seguimiento del cultivo para determinar rendimiento en biomasa a lo largo de la vida útil de la plantación y probar asimismo diferentes sistemas de recolección: el rendimiento medio obtenido durante cinco campañas ha sido de 14 t/ha en tierras de alto rendimiento agronómico. Por otro lado, a finales de 2005 se puso en marcha el proyecto europeo BIOCARD (proyecto de investigación enmarcado en el VI Programa Marco) con el objetivo principal de implantar el cardo como cultivo energético alternativo y demostrar la viabilidad tanto técnica como económica del proceso global de explotación del cardo para aplicaciones energéticas. Cynara cardunculus L. Requerimientos Hídricos La mayoría de los ensayos en se han llevado a cabo en secano (400 – 600 mm). Muy tolerante a la sequía. Admite rangos de riego, su respuesta al riego es significativa. Productividad (t ms/ha/año) 5 - 20 t materia seca/ha/año Composición de la biomasa (%ms) 5-10% de cenizas 23-59% Celulosa , 15 – 27 % Hemicelulosa 3 – 14% Lignina (Fernández 1997) Poder calorífico (kcal/kg)s.s. PCI 2.400 - 3.825 Requerimientos agronómicos de Cynara cardunculus Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Temperatura para plantación Óptima /Resistencia 10 – 15 ºC /4ºC – 20 ºC Temperatura Octubre Media mensual 11,22 16,06 14,21 Máxima absoluta 24,79 29,23 26,35 Mínima absoluta -2,98 9,51 3,99 Temperatura cultivo Óptima /Resistencia 10 – 30 ºC / -10ºC – 38 ºC Temperaturas medias(ºC) anual 10,81 14,77 13,46 Máx mes más cálido 29,49 34,26 31,53 Mín mes más frio -3,66 5,11 1,59 Precipitación mínima 200 – 400 mm/año Precipitación anual (mm) 434,31 759,87 548,33
  • 109. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 101 - Requerimientos agronómicos de Cynara cardunculus Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med pH del suelo 5,6 – 8,8 Apto Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 0,5 m > 0,5 m Texturas Indiferentes. Tolera todo tipo de suelos. Variables según zonas Generalidades Gran rusticidad. Intensa cobertura del suelo. Resiste condiciones semiáridas. Según muestran las características agronómicas de Cynara cardunculus, la comarca de ADAC es apta climáticamente para su cultivo, excepto en la zona noreste. Las temperaturas medias están en el rango óptimo, tanto las medias anuales para el cultivo, como las referentes a la época de plantación en ciertas zonas. Sin embargo las temperaturas mínima absoluta son demasiado bajas en el extremo noreste, municipios de Casas de San Galindo, Cogolludo, Fuencemillán, Miralrio, Villanueva de Argecilla y el norte de Espinosa de Henares e Hita, por lo que no se aconseja realizar el cultivo en esta zona por riesgo de heladas. Respecto a la precipitación todo el territorio está por encima del mínimo descrito para la especie. 10.4 Cultivos lignocelulósicos leñosos La obtención de biomasa energética a partir de cultivos leñosos se llevan a cabo en plantaciones a altas densidades y turnos cortos (en inglés Short Rotation Forestry, SRF). De esta forma, se consideran cultivos energéticos leñosos a aquellos en los que se utilizan especies de crecimiento rápido (chopos, sauces, eucaliptos, etc.), bajo un sistema de manejo intensivo y con un turno de corta que puede variar entre 2 y 10 años. Las densidades de plantación son elevadas y el cultivo puede llevarse a cabo como fustes individuales o múltiples, después de haber realizado el primer recepe (en inglés, Short Rotation Coppice, SRC). Las ventajas asociadas a este tipo de cultivo son las siguientes: • Facilidad para el establecimiento de la plantación (vegetativamente a partir de estaquillas, con bajo coste de producción y alto porcentaje de arraigo). • Oferta abundante de material genético mejorado y la posibilidad de que éste se incrementen el futuro. • El hecho de ser especies de crecimiento rápido con elevadas producciones potenciales. • Producir un rebrote vigoroso después de la corta.
  • 110. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 102 - • Presentar balances energéticos positivos. • La baja necesidad de agroquímicos, en comparación con especies agrícolas. • Soportar altos niveles de competencia. • La posibilidad de otros usos medioambientales complementarios (p. ej. filtros verdes, diversificación del paisaje agrícola, resguardo de fauna silvestre, etc.). 10.4.1 Chopo (Populus sp.) El género Populus comprende unas 40 especies de árboles y arbolillos de las zonas templadas frías septentrionales, que se conocen vulgarmente como álamos o chopos. Pertenece a la familia de las Salicáceas y al igual que sucede con los sauces, son especies heliofilas, es decir con gran exigencia de luz y, que por tanto, toleran mal la competencia de la proximidad de otras especies que puedan implicar sombreado en las fases iniciales del cultivo. Dispone de amplitud ecológica y variación genética, características que posibilitan en gran parte su mejora genética. Posee una gran capacidad para la reproducción vegetativa y su rápido crecimiento permite acortar los turnos de corta y establecer plantaciones a altas densidades. Dentro de las distintas especies, híbridos y clones del género Populus existentes pueden encontrarse diferentes tolerancias a los diferentes parámetros edáficos, pero en general requiere suelos sueltos, bien aireados, profundos, con bajo contenido en arcilla (inferior al 15%), prefiriendo las texturas francas o franco-arenosa, y no susceptibles de sufrir encharcamientos frecuentes, que provoquen asfixia radicular, pero con capacidad de retención de agua. Plantación Energética de Chopos en alta densidad. Jesús Fernández. ETSIA-UPM. Diciembre 2007 Respecto a la composición, el pH debe situarse próximo a la neutralidad (entre 6 y 8), con contenidos en materia orgánica superiores al 2% y concentraciones de caliza activa inferior al 6%, así como ausencia de salinidad. En relación a otros requerimientos ecológicos, el rango altitudinal para el cultivo del chopo es muy amplio. En España se sitúa desde el nivel del mar hasta los 1000 m de altitud, tolerando situaciones climáticas muy diversas, siempre que dispongan de agua. La práctica del cultivo requiere normalmente de la aplicación de riego, a menos que, en condiciones locales específicas, la pluviometría y/o la existencia de capa freática aseguren el suministro del agua necesaria para su crecimiento durante el periodo
  • 111. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 103 - vegetativo. En el caso del clima mediterráneo que se caracteriza por una marcada sequía estival, con al menos 2-3 meses sin precipitaciones durante el periodo vegetativo y acompañada de altas temperaturas en los meses de verano, el riego en estas plantaciones es casi siempre necesario, y la producción final estará en buena medida condicionada por la disponibilidad hídrica durante el periodo vegetativo. El tipo de riego que se utilice está en función de las posibilidades y características de cada sitio en concreto. En general, se puede aplicar riego por gravedad o por goteo. La elección debe basarse en la estimación de costes de instalación, precio y disponibilidad del agua, así como de otras características intrínsecas del terreno, como pendiente, discontinuidades, etc. Plantación de Chopos para biomasa El género Populus comprende 29 especies agrupadas en seis secciones, de las cuales tres son autóctonas en nuestro país (Populus nigra L., Populus alba L. y Populus tremula L.), si bien el cultivo en el entorno mediterráneo se basa mayoritariamente en el empleo de los híbridos altamente productivos frecuentemente conocidos como P.x euramericana (Dode) Guinier (P. deltoides x P. nigra) y P. x interamericana Brockh. (P. deltoides x P. trichocarpa y viceversa) o bien, de hibridaciones de estos con P. nigra. Según estudios realizados (Ciria 1999) los híbridos de P. trichocarpa x P. deltoides ofrecen mayores producciones que los de P. deltoides x P. nigra, destacando el clon Raspalje, que produjo 16,5 t. m.s./ha/año con un turno de 6 años a 10.000 pies/ha, comparado con una producción media para los otros clones de 10,3 t. m.s./ha/año para esas mismas condiciones. La reproducción vegetativa por estaquilla, tanto en Populus x euramericana como en P. x interamericana es realmente fácil, lo que ha contribuido significativamente a la abundante oferta de material clonal en la que se sustenta el cultivo tradicional del chopo, proporcionando ventajas a la mejora así como a la aplicación práctica del cultivo. Las estaquillas son segmentos de tallo, obtenidos preferentemente de brotes de un año en periodo de reposo vegetativo, correctamente lignificados, sanas y rectas, sin lesiones en la corteza. Su tamaño debe oscilar en longitud entre 20 y 35 cm (en función de la especie y tipo de suelo) y tener un grosor medio de 2 cm. Además debe poseer al menos dos yemas y adquirirse en viveros autorizados.
  • 112. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 104 - Estaquillas de un año. Manual de cultivo de Populus spp. El manual de cultivos energéticos del IDAE (2006) recomienda las siguientes operaciones para la preparación del suelo para un cultivo energético de chopo: • Alzado, con una profundidad de 40cm, a realizar con meses de anterioridad al gradeo y con el objetivo de enterrar la vegetación herbácea competidora. • Subsolado pleno de 60-80 cm de profundidad que se efectuará tras el alzado, y con el objetivo de hacer la ruptura de cualquier capa impenetrable, apertura de canales de accesos a la búsqueda de la humedad del suelo. • Gradeo cruzado de 15-20 cm, que se debe realizar justo antes de la plantación. Su finalidad es facilitar el estaquillado y el contacto de la planta con el suelo. Una vez realizadas las labores preparatorias, se debe realizar la plantación, en la cual se recomienda un marco de dobles filas, lo que mejora la recolección, separadas 2,8 m para favorecer la mecanización, con separación entre filas de unos 75 cm y densidades finales entre 6.000 y 10.000 pies por hectárea. Respecto a los tratamientos culturales posteriores a la plantación, el IDAE (2006) recomienda: • Escardas, que se realizan tras la plantación, tras la primera corta y tras cada corta de tallar. • Abonado: para reponer y conservar las cepas tras la corta. • Riegos del chopo a rotación muy corta (en tallar) según el déficit hídrico local. Las cifras están entre 4.000 y 6.000 m3/ha/año a monte alto, bastando un 10- 20% menos en el caso del tallar, distribuidos entre 4 y 6 veces al año.
  • 113. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 105 - • Control de malas hierbas mediante el uso de herbicidas para evitar la competencia por el espacio, la luz y los nutrientes, con especial importancia en las primeras fases de la plantación. Las cortas se efectúan «a hecho» una vez alcanzado el turno, lo que estará en función de la densidad inicial de plantación, las características del sitio y material vegetal utilizado, aunque para cultivos energéticos el turno suele estar comprendido entre 2 y 6 años, antes de que alcancen los 10 cm de diámetro y se pueda realizar el aprovechamiento con maquinaria de corta continua. Se realizan durante el periodo de parada vegetativa, después de la caída de la hoja y antes de que las nuevas yemas empiecen a brotar. Populus spp .Características técnicas Requerimientos Hídricos Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos. Productividad (t ms/ha/año) 20 – 40 t materia seca/ha/año (Ciria 1996) Composición de la biomasa (%ms) 1,2 % cenizas 40 % Celulosa , 23 % Hemicelulosa 20 % Lignina Poder calorífico (kcal/kg) s.s. PCI: 4.100 Populus spp . Requerimientos agronómicos Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Temperatura para plantación Óptima / Resistencia 10 – 15 ºC / 4ºC – 20 ºC Temperatura Octubre Media mensual 11,22 16,06 14,21 Máxima absoluta 24,79 29,23 26,35 Mínima absoluta -2,98 9,51 3,99 Temperatura cultivo Óptima / Resistencia 23 – 28 ºC / -15ºC – 41 ºC Temperaturas medias(ºC) anual 10,81 14,77 13,46 Máx mes más cálido 29,49 34,26 31,53 Mín mes más frio -3,66 5,11 1,59 Precipitación mínima 400 mm/periodo vegetativo Precipitación anual (mm) 434,31 759,87 548,33 pH del suelo 6,0 – 8,0 Apto Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 1,5 m > 0,5 m Texturas Franca, franca-arenosa y franca-limosa Variables según zonas Generalidades No aguanta bien los suelos extremadamente arcillosos, ácidos o salinos. Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos.
  • 114. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 106 - Según muestran las características agronómicas del Populus spp , la comarca de ADAC es apta climáticamente para su cultivo. Las temperaturas medias de la zona están en el rango óptimo de las medias anuales para el cultivo. Sin embargo no se aconseja realizar las plantaciones más tarde del mes de octubre en aquellas zonas donde se hayan registrado temperaturas mínimas absolutas por debajo de 4ºC. Estas zonas son principalmente el noreste y sureste de la comarca de ADAC. Los municipios con riesgo de heladas durante el mes de Octubre son Espinosa de Henares, Villanueva de Argecilla, Miralrio, Casas de San Galindo y el norte de los municipios de Fuencemillán, Montarrón, Hita y Copernal por los que es totalmente desaconsejable realizar las plantaciones después del mes de Octubre en los mismos. Respecto a la precipitación todo el territorio está por encima del mínimo descrito para la especie. En la comarca de ADAC ya existe este tipo de plantaciones realizadas con fines madereros situados principalmente en las vegas de los ríos Henares, Sorbe o Jarama. En total ocupan unas 1.460 hectáreas. Se muestra su distribución según el mapa de cultivos y aprovechamientos. En la comarca de ADAC existen 1.460 hectáreas de cultivo de chopo y álamo
  • 115. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 107 - 10.4.2 Olmo de Siberia (Ulmus pumila) El olmo de Siberia es una especie de la familia de las Ulmáceas cuyo origen es el este de Siberia, India, Irán, China, Mongolia y Corea. En España en el siglo XVI y desde entonces es muy utilizado en alineaciones y jardinería, existiendo varios cultivares (Black y Meerow, 1993). Es un árbol caducifolio de pequeño tamaño, tallo ramificado a media copa, la cual es ancha y globosa y emite un gran número de rebrotes por planta. Plantación de Ulmus pumila. CEDER-CEMAT (Soria). Se multiplica normalmente por semilla (Fernández, 2007), aunque también es posible su reproducción mediante estaquillado. Es una especie de rápido crecimiento y tolerante a condiciones edafoclimáticas adversas pero no soporta el encharcamiento durante largos periodos de tiempo. Presenta resistencia la sequía, siendo por tanto apropiado para climas áridos, y una resistencia a la salinidad moderada. Se adapta a todo tipo de suelos, incluso calizos, si bien crece mejor en suelos con buen drenaje. Una característica importante del U. pumila es su resistencia a la enfermedad de la grafiosis del olmo, sin embargo puede ser susceptible a los ataques de plagas (Galerucella luteola, Stilpnotis salicis). Ulmus pumila fue seleccionado en 1986 entre las 25 especies arbóreas más prometedoras para cultivos energéticos de corta rotación en los Estados Unidos, estando en USA especialmente adaptado para la zona de las grandes llanuras (Geyer y Melichar, 1986). El U. pumila ha sido reproducido por técnicas de micropropagación, induciendo brotes múltiples de segmentos nodales de árboles maduros y de segmentos nodales de brotes desarrollados in vitro (Corchete et al., 1993). Raíces emergidas de una estaquilla de Ulmus pumila (Fernández 2009) Los primeros estudios como cultivo energético se llevaron a cabo en EE.UU., donde se obtuvieron rendimientos medios próximos a 10 t ms/ha y año en turnos de 7 años y con una densidad de 7.000 plantas/ha (Geyer et al. 1987). Además se estudiaron las propiedades del olmo de Siberia como fuente de energía, determinando un poder calorífico de 4.698 cal/g y un peso específico de 0.55. Asimismo, se estudiaron las propiedades de esta especie para gasificación, determinando que da lugar a un gas de nivel energético medio, obteniendo de 0,17 a 0,96 m3/kg para gasificación a temperaturas de 600 a 700ºC.
  • 116. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 108 - Geyer en el año 2006 estudió la producción de seis cortas anuales de plantas de 1 savia de Robinia pseudoacacia, Populus deltoides , Gleditsia triacanthos y Ulmus pumila, establecidas a raíz desnuda como cultivos intensivos en marcos de 0,3 x 0,3 m2, sin aplicación de herbicidas ni fertilización, encontrando las mejores producciones con U. pumila, superiores en un 37- 57% al de las otras especies estudiadas. Tras seis cortas anuales de biomasa, el U. pumila, resultó en una producción media anual de 16.9 t/ha/año, con una supervivencia del 76%, frente a los valores de 17%, 15% de supervivencia de la robinia y el chopo. Para todas las especies ensayadas en este estudio, se obtuvieron producciones similares con un marco de 1,8 x 1,8 m (10.000 plantas/ha), marco recomendado por Geyer (2006) por reducir los costes sensiblemente y garantizar una longevidad mayor de la plantación. En España, en experiencias en clima continental extremo (Teruel), a densidades de plantación de 3.333 plantas/ha tras los tres primeros años de cultivo se obtuvieron productividades de entre 3,40 y 13,98 t ms/ha y año (Iriarte, 2008), diferencia atribuida a la gran variabilidad existente determinada por la falta de selección de material reproductor. Ulmus pumila. Características técnicas Requerimientos Hídricos Se puede cultivar en secano Productividad (t ms/ha/año) 3,4 – 13,98 t materia seca/ha/año (Teruel) Composición de la biomasa (%ms) 0,8 % cenizas 41 % Celulosa , 15,6 % Hemicelulosa, 26 % Lignina Poder calorífico (kcal/kg) PCI: 4.166 . Requerimientos agronómicos de Ulmus pumila Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Temperatura para plantación Óptima / Resistencia 10 – 15 ºC / 4ºC – 20 ºC Temperatura Octubre Media mensual 11,22 16,06 14,21 Máxima absoluta 24,79 29,23 26,35 Mínima absoluta -2,98 9,51 3,99 Temperatura cultivo Óptima / Resistencia 25 – 28 ºC / -25ºC – 41 ºC Temperaturas medias(ºC) anual 10,81 14,77 13,46 Máx mes más cálido 29,49 34,26 31,53 Mín mes más frio -3,66 5,11 1,59 Precipitación mínima 300-400 mm/año Precipitación anual (mm) 434,31 759,87 548,33 pH del suelo 5,5 – 8,0 Apto Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 0,6 m > 0,5 m Texturas Indiferente, aunque prefiere suelos bien drenados Variables según zonas
  • 117. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 109 - . Requerimientos agronómicos de Ulmus pumila Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Generalidades Gran rusticidad. Resistencia moderada a la salinidad Resiste condiciones semiáridas. Resiste a la grafiosis Según muestran las características agronómicas de Ulmus pumila, la comarca de ADAC es apta climáticamente para su cultivo. . Las temperaturas medias de la zona están en el rango óptimo de las medias anuales para el cultivo. Sin embargo no se aconseja realizar las plantaciones más tarde del mes de octubre en aquellas zonas donde se hayan registrado temperaturas mínimas absolutas por debajo de 4ºC. Estas zonas son principalmente el noreste y sureste de la comarca de ADAC. Los municipios con riesgo de heladas durante el mes de Octubre son Espinosa de Henares, Villanueva de Argecilla, Miralrio, Casas de San Galindo y el norte de los municipios de Fuencemillán, Montarrón, Hita y Copernal por los que es totalmente desaconsejable realizar las plantaciones después del mes de Octubre en los mismos. Respecto a la precipitación todo el territorio está por encima del mínimo descrito para la especie. 10.4.3 Sauce (Salix spp) Los cultivos energéticos de rebrote de corta rotación de sauce consisten en plantaciones de alta densidad de variedades de alta productividad de sauce cortadas en un ciclo de 2 a 5 años, más frecuentemente 3 años (DEFRA, 2004). La especie más utilizada como material parental para los cultivos de corta rotación es el Salix viminalis, que es una especie de sauce de porte arbustivo que cubre rápidamente el sitio. Esta especie se encuentra presente en las zonas con buen aporte hídrico de la península ibérica, siendo utilizada tradicionalmente para la obtención de mimbres (denominado “mimbreiro” en Galicia).
  • 118. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 110 - Plantación de Salix viminalis para biomasa El sauce de corta rotación se planta en primavera, usando como material de plantación variedades y equipos diseñados específicamente. En el primer año, el sauce crece rápidamente, alcanzando hasta 4 m de altura. En el invierno posterior a la plantación, las cepas son cortadas a nivel de suelo para promover el crecimiento de múltiples rebrotes. Generalmente, tres años tras el rebrote, y de nuevo durante el invierno, se realiza la corta, generalmente con maquinaria específica. La mayoría de las operaciones, aparte de la plantación y la corta se pueden realizar con maquinaria agrícola convencional. Las producciones de sauce de CR en la primera corta pueden alcanzar las 7-15 t./ha/año, dependiendo del sitio y la eficiencia del establecimiento (DEFRA, 2004), hasta producciones récord de 20-30 t.m.s. en EEUU y Canadá. Los factores clave de la productividad de un cultivo de sauce en corta rotación son: • La disponibilidad de agua. • El control de malas hierbas. • La radiación solar recibida y la temperatura. Los cultivos de sauce de CR requieren suficiente humedad del suelo disponible a 1 m de la superficie del suelo, en Gran Bretaña, una precipitación de 600- 1000 mm se considera ideal para el crecimiento del sauce (DEFRA, 2004). El sauce pude soportar encharcamiento estacional pero no crece bien en suelos permanentemente encharcados. Asimismo se puede establecer en una amplia variedad de suelos, desde suelos muy arcillosos a suelos arenosos (DEFRA, 2004, Armstrong, 2002). Los suelos ideales son suelos arcillosos o areno-limosos que retienen humedad pero están bien aireados, con un ph óptimo de 5,5 a 7. La competición ejercida por las malas hierbas es la causa más común del fracaso de las plantaciones de sauce en CR (Abrahamson et al., 2002). Se deberían efectuar una o dos aplicaciones de un herbicida basado en glifosato, aplicados a una tasa adecuada, en el verano/otoño previo a la plantación (DEFRA, 2004). Posteriormente y como labores preparatorias del terreno, el sitio debe ser arado hasta una profundidad de 10 cm en suelos ligeros, en suelos compactados, se puede recurrir a un subsolado previo hasta 40 cm para aminorar la compactación y asegurar el desarrollo del sistema radical. Los sauces se plantan como estaquillas de 18-20 cm o como varetas de 1.5 -3 m. Este material de plantación se obtiene a partir de material de un año de edad cortado entre diciembre y marzo cuando las plantas están en período de parada vegetativa. Se deben plantar inmediatamente o ser almacenadas a -2 a -4 ºC, ya que a estas temperaturas las estaquillas
  • 119. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 111 - permanecen viables durante varias semanas y las varetas pueden aguantar hasta los tres meses. Estaquillas de Salix viminalis. Yorkshirewillow Durante el invierno siguiente a la plantación el sauce es usualmente cortado hasta 10 cm del suelo para favorecer el crecimiento de rebrotes, obteniéndose posteriormente de cada estaquilla de 1 a 3 brotes, alcanzando hasta 4 m al final de la primera temporada de crecimiento, según las condiciones del suelo. El corte se debe de efectuar lo más tarde posible en el invierno, pero antes de la ruptura de las yemas, generalmente a finales de febrero. El marco de plantación más utilizado, tanto en Reino Unido como en Suecia es el de doble fila con una densidad de 15.000 pies/ha. Las dobles filas se utilizan para permitir una corta mecanizada con astilladora sobre cosechadora tipo Claas. Para otro tipo de maquinaria, marcos cuadrados y otras densidades podrían ofrecer mayor producción. Marco de plantación para Salix en dobles filas y 15.000 pies/ha Las producciones en el Reino Unido con producciones medias frecuentemente se sitúen en el rango de 6-7 t.m.s./ha/año, las cuales son sensiblemente inferiores a las esperadas en zonas de la comarca de ADAC, pudiendo posiblemente recurrirse a un menor número de plantas por hectárea, disminuyendo los costes de implantación y el riesgo de ataque de patógenos. Salix spp. Características técnicas Requerimientos Hídricos Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos. Productividad (t ms/ha/año) 7 – 15 t materia seca/ha/año Composición de la biomasa (%ms) 0,9 % cenizas 44 % Celulosa , 31,2 % Hemicelulosa, 23,9 % Lignina Poder calorífico (kcal/kg) PCI: 4.095 Requerimientos agronómicos de Salix spp. Variables climáticas en la comarca de ADAC
  • 120. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 112 - Min Max Med Temperatura para plantación Óptima / Resistencia 10 – 15 ºC / 4ºC – 20 ºC Temperatura Octubre Media mensual 11,22 16,06 14,21 Máxima absoluta 24,79 29,23 26,35 Mínima absoluta -2,98 9,51 3,99 Temperatura cultivo Óptima / Resistencia 20 – 30 ºC / -15ºC – 41 ºC Temperaturas medias(ºC) anual 10,81 14,77 13,46 Máx mes más cálido 29,49 34,26 31,53 Mín mes más frio -3,66 5,11 1,59 Precipitación mínima 800 mm/año Precipitación anual (mm) 434,31 759,87 548,33 pH del suelo 5,5 – 7,0 Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 1,0 m Texturas Arcillosos, areno- limosos Generalidades Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos. Según muestran las características agronómicas de Salix spp., la comarca de ADAC es apta climáticamente para su cultivo. . Las temperaturas medias de la zona están en el rango óptimo de las medias anuales para el cultivo. Sin embargo no se aconseja realizar las plantaciones más tarde del mes de octubre en aquellas zonas donde se hayan registrado temperaturas mínimas absolutas por debajo de 4ºC. Estas zonas son principalmente el noreste y sureste de la comarca de ADAC. Los municipios con riesgo de heladas durante el mes de Octubre son Espinosa de Henares, Villanueva de Argecilla, Miralrio, Casas de San Galindo y el norte de los municipios de Fuencemillán, Montarrón, Hita y Copernal por los que es totalmente desaconsejable realizar las plantaciones después del mes de Octubre en los mismos. Respecto a la precipitación todo el territorio está por encima del mínimo descrito para la especie.
  • 121. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 113 - 10.5 Resumen cultivos lignocelulósicos Características técnicas Arundo donax L. Cynara cardunculus L. Populus spp. Ulmus pumila. Salix spp. Requerimientos Hídricos La mayoría de los ensayos en se han llevado a cabo en regadío. Pero existe evidencia de que a partir del 2 año se puede cultivar en secano. Admite rangos de riego. su respuesta al riego es significativa. La mayoría de los ensayos en se han llevado a cabo en secano (400 – 600 mm). Muy tolerante a la sequía. Admite rangos de riego, su respuesta al riego es significativa. Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos. Se puede cultivar en secano Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos. Productividad (t ms/ha/año) 15 -60 t materia seca/ha/año 5 - 20 t materia seca/ha/año 20 – 40 t materia seca/ha/año (Ciria 1996) 3,4 – 13,98 t materia seca/ha/año (Teruel) 7 – 15 t materia seca/ha/año Composición de la biomasa (%ms) 3-3.8% cenizas 26-28% Celulosa , 17-29% Lignina (Neto et al 1997) 5-10% de cenizas 23-59% Celulosa , 15 – 27 % Hemicelulosa 3 – 14% Lignina (Fernández 1997) 1,2 % cenizas 40 % Celulosa , 23 % Hemicelulosa 20 % Lignina 0,8 % cenizas 41 % Celulosa , 15,6 % Hemicelulosa, 26 % Lignina 0,9 % cenizas 44 % Celulosa , 31,2 % Hemicelulosa, 23,9 % Lignina Poder calorífico (kcal/kg) s.s. PCI 4.125 / 3.558 PCI 2.400 - 3.825 PCI: 4.100 PCI: 4.166 PCI: 4.095
  • 122. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 114 - Requerimientos agronómicos de: Arundo donax Cynara cardunculus Populus spp . Ulmus pumila Salix spp. Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Temperatura para plantación Óptima 10 – 15 ºC Resistencia 4ºC – 28 ºC Óptima 10 – 15 ºC Resistencia 4ºC – 20 ºC Óptima 10 – 15 ºC Resistencia 4ºC – 20 ºC Óptima 10 – 15 ºC Resistencia 4ºC – 20 ºC Óptima 10 – 15 ºC Resistencia 4ºC – 20 ºC Temperatura Octubre Media mensual 11,22 16,06 14,21 Máxima absoluta 24,79 29,23 26,35 Mínima absoluta -2,98 9,51 3,99 Temperatura cultivo Óptima 10 – 30 ºC Resistencia -14ºC – 38 ºC Óptima 10 – 30 ºC Resistencia -10ºC – 38 ºC Óptima 23 – 28 ºC Resistencia -15ºC – 41 ºC Óptima 25 – 28 ºC Resistencia -25ºC – 41 ºC Óptima 20 – 30 ºC Resistencia -15ºC – 41 ºC Temperaturamedia anual 10,81 14,77 13,46 Máx mes más cálido 29,49 34,26 31,53 Mín mes más frio -3,66 5,11 1,59 Anual min absoluta -12,21 0,41 -5,15 Precipitación mínima 300 – 400 mm/año 200 – 400 mm/año 400 mm/periodo vegetativo 300-400 mm/año 800 mm/año Precipitación anual (mm) 434,3 759,9 548,3 pH del suelo 5,6 – 8,8 5,6 – 8,8 6,0 – 8,0 5,5 – 8,0 5,5 – 7,0 Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 0,5 m Preferiblemente horizontes > 0,5 m Preferiblemente horizontes > 1,5 m Preferiblemente horizontes > 0,6 m Preferiblemente horizontes > 1,0 m Texturas Indiferentes. Tolera todo tipo de suelos. Indiferentes. Tolera todo tipo de suelos. Franca, franca- arenosa y franca- limosa Indiferente, aunque prefiere suelos bien drenados Arcillosos, areno- limosos
  • 123. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 115 - Requerimientos agronómicos de: Arundo donax Cynara cardunculus Populus spp . Ulmus pumila Salix spp. Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Generalidades •Gran rusticidad. •Tolera la salinidad. •Presenta elevada nitrofilia. •Intensa cobertura del suelo. •Resiste condiciones muy húmedas o sequías. •No presenta, en general, limitantes para su cultivo. •Gran rusticidad. •Intensa cobertura del suelo. •Resiste condiciones semiáridas. •No aguanta bien los suelos extremadamente arcillosos, ácidos o salinos. •Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos. •Gran rusticidad. •Resistencia moderada a la salinidad •Resiste condiciones semiáridas. •Resiste a la grafiosis •Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos.
  • 124. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 116 -
  • 125. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 117 - Se desaconseja realizar la plantación de las especies propuestas más tarde del mes de Octubre por superar la temperatura de resistencia mínima, ya que se pueden registrar valores de temperaturas mínimas absolutas por debajo de 4ºC en los siguientes municipios: Espinosa de Henares, Montarrón, Villanueva de Argecilla, Miralrio, Casas de San Galindo, Copernal, Valdenuño-Fernández, El Casar, Galápagos, Torrejón del Rey, Valdeaveruelo, Quer, Villanueva de la Torre. También se desaconseja al norte de los municipios de: Puebla de Beleña, Matarrubia, Casas de San Galindo, Hita, Alarilla, Humanes, Malaguilla, Robledillo de Mohernando, Muduex, Valdearenas y Taragudo. Y también se desaconseja al suroeste de los municipios de: Uceda, Villaseca de Uceda, Casa de Uceda, El Cubillo de Uceda, Fuentelahiguera de Albatages, Viñuelas y Marchamalo. Los municipios con riesgo de heladas durante el mes de Octubre son Espinosa de Henares, Villanueva de Argecilla, Miralrio, Casas de San Galindo y el norte de los municipios de Fuencemillán, Montarrón, Hita y Copernal por los que es totalmente desaconsejable realizar las plantaciones después del mes de Octubre en los mismos. Los municipios óptimos para la plantación durante el mes de Octubre, por no tener superar la temperatura de resistencia son: Matarrubia, Malaguilla, Robledillo de Mohernando, Villaseca de Uceda, Casa de Uceda, Taragudo, Mohernando, Málaga del Fresno, Torre del Burgo, Trijueque, Heras, Cañizar, Hita, Torija, Yunquera de Henares, Ciruelas, Fontanar, Valdegrudas, Tórtola de Henares, Caspueñas, Marchamalo, Aldeanueva de Guadalajara, Valdeavellano y Atanzón.
  • 126. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 118 - 10.6 Aprovechamientos Subproductos agrícolas Los residuos agrícolas son, por su condición de aprovechamiento y su existencia en cantidad uno de los pilares para el desarrollo del sector de la biomasa de la comarca de ADAC. Hoy por hoy, es una fuente de combustible no explotada que induce a costes adicionales para su incorporación o eliminación, si bien es cierto, que también ayuda a favorecer la presencia de materia orgánica en nuestros suelos agrícolas, de por sí, bajos en este parámetro. Dentro de los residuos agrícolas se diferencian los dispersos y los concentrados derivados de procesos de la industria agroalimentaria. Se tiende a incluir en esta categoría de biomasa a los residuos procedentes de los mataderos, en nuestro caso nos centraremos en las fuentes lignocelulósicas dispersas. Como residuos agrícolas dispersos, es decir, todo aquellos que necesitan de su “recolección” y agrupamiento podemos citar de mayor importancia en la comarca: • Cañote de Maíz. • Zuro de Maíz. • Cañote y cabezuela de Girasol. • Paja de Trigo. • Paja de cebada. • Ramones de poda de Olivo. Es difícil estimar las cantidades existentes de estos materiales ya que dependen mucho de la climatología anual pero, a modo de dato orientativo y, suponiendo como datos medios de producción anual tenemos como fuente de partida: • El Mapa de Cultivos y Aprovechamientos del MAPA y los datos del SIGA • El SigPAC • Información ofrecida por los agricultores locales. Encuestas. La producción de residuos agrícolas no se puede considerar constante, salvo excepciones debidas fundamentalmente al uso de regadíos. Concretamente las pajas de cereales que son los residuos más abundantes, dependen mucho de la climatología anual puesto que su régimen de cultivo es mayoritariamente en secano.
  • 127. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 119 - Sin embargo, como se ve en las superficies de cultivo, la superficie dedicada a estas especies es constante, sufre anualmente muy pocas variaciones. Lo que no pone de manifiesto que el suministro que podría aportar este sector a la biomasa sería de media constante y localizada tanto espacialmente como temporalmente. Acopio en explotación de paja de cereal. Además, salvo en el caso de los ramones de olivo, se cuenta con maquinarias suficientes para su recolección, empacado y transporte. Según el Mapa de Cultivos y aprovechamientos la zona de estudio es dominada por los siguientes cultivos, se indica la superficie en hectáreas de cada uno de ellos y el porcentaje que representan sobre el total. Superficie (ha) % Labor en secano 62.690 86,86% Cultivos herbáceos en regadío 5.374 7,45% Olivar en secano 3.708 5,14% Huerta o cultivos forzados 64 0,09% Viñedo en secano 19 0,03% Otros 320 0,44% 72.176 Principales superficies de cultivo en la comarca de ADAC Se observa que la labor en secano representa más de la mitad del territorio, este se encuentra ampliamente representado por toda la zona. Sin embargo, los cultivos de regadío están concentrados en el valle del Henares, representado casi el 5% de la comarca de ADAC.
  • 128. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 120 - Mapa de cultivos de secano y regadío de la comarca de ADAC 10.6.1 Cálculo de residuos agrícolas En el presente apartado se pretende poner de manifiesto la potencialidad de la zona con respecto al uso de sus residuos agrícolas dispersos. Una vez conocida la distribución espacial de los diferentes cultivos y especies, se aplica un índice de cosecha específico para cada una, a fin de calcular la producción potencial de residuos. El índice de cosecha se calculó mediante la siguiente fórmula: Dónde: η= Rendimiento de cosecha. R= Residuos de cosecha.
  • 129. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 121 - Cada uno de los usos del suelo están compuestos por distintos cultivos al cabo de los años, así el uso denominado de labor intensiva se compone de cultivos de cebada, trigo y avena en distintos porcentajes de ocupación. Lo mismo ocurre con el uso denominado Cultivos herbáceos en regadío, que se compone de maíz, cebada, trigo, alfalfa y patata en distintos porcentajes de ocupación. A partir de estos porcentajes y del Índice de Cosecha de cada uno de los cultivos se ha calculado el Índice de Cosecha para cada uso del suelo. Los índices se cosecha considerados has sido los siguientes: USO ocupación % en tesela Cultivo IC cultivo IC uso Cultivos herbáceos en regadío 0,60 Maíz 0,69 0,64 0,20 Cebada 0,48 0,10 Trigo 0,47 0,05 Alfalfa 1,00 0,05 Patata 0,70 Labor intensiva 0,70 Cebada 0,48 0,480,25 Trigo 0,47 0,05 Avena 0,57 Olivar en secano 1,00 Olivar en secano 0,70 0,70 Viñedo en secano 1,00 Viñedo en secano 0,90 0,90 Almendro 1,00 Almendro 0,50 0,50 Nogal 1,00 Nogal 0,62 0,62 Huerta 1,00 Huerta 1,00 1,00 Viñedo 1,00 Viñedo 0,90 0,90 Índices de Cosecha (IC) según cultivo.Fuente: Fuertes Sánchez, A. Posibilidades técnicas del uso de biomasa no alimentaria para la obtención de energía en España (marzo 2009). Para poder calcular los residuos generados por estos usos del suelo también es necesario conocer los rendimientos de los cultivos que lo componen. Teniendo como referencia las producciones locales según las publicaciones de las hojas del Mapa de Cultivos y Aprovechamientos (año 1977) obtenemos las siguientes producciones de referencia. Uso Cultivo ocupación % en tesela Producción por cultivo (Tn/ha año) Producciones por uso (Tn/ha año) Cultivos herbáceos en regadío Maíz 0,60 8,00 6,92 Cebada 0,20 2,94 Trigo 0,10 3,03 Alfalfa 0,05 10,75 Patata 0,05 13,94 Labor intensiva Cebada 0,70 2,17 2,10 Trigo 0,25 2,04
  • 130. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 122 - Uso Cultivo ocupación % en tesela Producción por cultivo (Tn/ha año) Producciones por uso (Tn/ha año) Avena 0,05 1,55 Olivar en secano Olivar en secano 1,00 1,84 1,84 Viñedo en secano Viñedo en secano 1,00 3,25 3,25 Almendro Almendro 1,00 1,51 1,51 Nogal Nogal 1,00 1,00 1,00 Huerta Huerta 1,00 6,92 6,92 Producciones estimadas para cada tesela de uso del suelo según las producciones de los cultivos que lo componen. Con estos datos obtenemos los residuos generados para cada uso del suelo. Son los siguientes: Superficie (ha) % Residuo por cultivo (Tn/año) Labor en secano 62.690 86,86% 98.432 Cultivos herbáceos en regadío 5.374 7,45% 14.317 Olivar en secano 3.708 5,14% 1.354 Huerta o cultivos forzados 64 0,09% 0 Viñedo en secano 19,93 0,03% 4,78 Otros 320,27 0,44% 925,63 72.176 115.033,60 Producción de residuos por uso del suelo según metodología explicada Es necesario destacar que se han aplicado unos índices de corrección por distintos factores sobre ciertos usos, estos se detallan a continuación: • Labor secano: Para contar con la rotación de los cultivos en este uso, se asume que el 30% de cultivos está en barbecho. • Cultivos herbáceos en regadío: Aunque en la cartografía se clasifican como regadío el uso de las mismas muchas veces no se destina a tal fin o se realiza en secano, por lo que se aplica un 80% a las mismas por cambio de uso o barbecho. • Olivar: 50% el olivar de la zona es de baja producción y no se recolecta por dificultades de acceso. La distribución de los residuos se muestra a continuación:
  • 131. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 123 - Mapa de Residuos potenciales generados en Toneladas/hectáreas año. Fuente: metodología explicada anteriormente
  • 132. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 124 - 10.6.2 Cálculo según encuestas a agricultores locales Tras diversas encuestas con los agricultores de la zona se han obtenido los datos reales de producción de residuos por tipo de cultivo, a continuación se muestra una tabla resumen con los mismos datos calculados. Superficie (ha) % Residuos (Tn/ha año) Residuos encuesta (Tn/año) Labor en secano 62.690 86,86% 1,00 43.533 Cultivos herbáceos en regadío 5.374 7,45% 3,99 14.832 Olivar en secano 3.708 5,14% 0,20 343 Huerta o cultivos forzados 64 0,09% 4,00 176 Viñedo en secano 19,93 0,03% 0,14 1 Otros 320,27 0,44% - 511 72.176 59.396 Producción de residuos por uso del suelo según datos extraidos de productores locales. De la misma forma y para homogeneizar los métodos se han aplicado unos índices de corrección por distintos factores sobre ciertos usos, estos se detallan a continuación: • Labor secano: Para contar con la rotación de los cultivos en este uso, se asume que el 30% de cultivos está en barbecho. • Cultivos herbáceos en regadío: Aunque en la cartografía se clasifican como regadío el uso de las mismas muchas veces no se destina a tal fin o se realiza en secano, por lo que se aplica un 80% a las mismas por cambio de uso o barbecho. • Olivar: 50% el olivar de la zona es de baja producción y no se recolecta por dificultades de acceso. La distribución de los residuos se muestra a continuación:
  • 133. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 125 - Mapa de Residuos potenciales generados en Toneladas/hectáreas año. Fuente: elaboración propia a partir de encuestas a agricultores. Todo el territorio dispone de buenas vías de acceso y comunicación que facilitarían su transporte y acopio. Sirvan estos datos para poner de manifiesto el elevado potencial de estos materiales en la zona de estudio. A modo resumen se concluye que los recursos energéticos procedentes de subproductos agrícolas varían entre las 27. 426 y las 115.033 Toneladas anuales según las distintas fuentes de datos y metodologías empleadas.
  • 134. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 126 - Fuente: Bioraise Encuestas agricultores locales Cálculo metodológico según bibliografía Aprovechamiento subproductos agrícola (Tn/año) 27. 426 59.396 115.033 10.7 Aprovechamientos forestales de Biomasa El territorio de ADAC y su entorno próximo por la importancia que presenta en cuanto a recursos de biomasa forestal. Toda la comarca y su entorno cuentan con una gran riqueza natural localizada en un gran porcentaje dentro de las zonas con condición de monte. Tradicionalmente se suele considerar este tipo de residuos los más representativos de la biomasa como fuente de energía, cuando no los únicos. Es importante resaltar que la comarca de ADAC tiene un importante potencial en cuanto a biomasa agrícola se refiere, aunque no dispone en su territorio de grandes extensiones forestales con capacidad de aportar biomasa forestal. Como complemento a esto, hay que resaltar que en las zonas próximas a la comarca existe un gran potencial de biomasa forestal que es importante estudiar, ya que cualquier iniciativa de valorización de biomasa tiene que contar con la totalidad del potencial de biomasa existente. En este punto se ha estudiado la biomasa forestal presente en la comarca de ADAC y la biomasa forestal presente en la zona de influencia de la misma, entendiéndose como zona de influencia la zona que dispone de biomasa forestal viable por cuestiones de distancia, disposición, propiedad, regulación administrativa, etc. Cálculo biomasa forestal ADAC + Zona Influencia ADAC Especie Superficie (ha) Superficie (ha) Pinus halepensis 675,33 635,85 Pinus nigra 4.953,60 0,00 Pinus pinaster centro 18.518,53 668,00 Pinus pinea 131,94 4,66 Pinus sylvestris 25.953,99 0,00 Pinus uncinata 0,44 0,00 Populus alba 12,89 6,52 Populus nigra 2.958,23 1.423,38 Populus tremula 3,17 0,00 Populus x canadensis 691,47 554,67 Quercus faginea 11.242,96 6.331,30 Quercus ilex 19.292,14 8.181,17 Quercus pyrenaica 14.541,38 1,33 98.976,06 17.806,87
  • 135. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 127 - Según la Estrategia Marco para el Desarrollo Energético de Castilla-La Mancha, se entiende por biomasa al conjunto de toda la materia orgánica procedente de la actividad de los seres vivos presente en la biosfera. A la parte aprovechable energéticamente se la conoce como biomasa energética o simplemente biomasa. El origen de esta biomasa puede ser diverso, e iría desde la materia generada por las actividades agrícolas, las instalaciones forestales, o el que más interesa a la Administración forestal, el producido durante los aprovechamientos forestales. Se define entonces el término “biomasa forestal residual” (BFR), como la biomasa residual producida durante la realización de cualquier tipo de tratamiento o aprovechamiento selvícola en masas forestales, sin considerar las ramas gruesas y los fustes o madera en rollo aprovechadas comercialmente. Hasta hace pocos años el único destino que se establecía para la BFR era la eliminación en el propio monte, bien a través de su trituración y posterior descomposición o bien con la quema del mismo. Mediante los presentes estudios, se pretende mostrar la posible integración de la BFR dentro de una estrategia local para la valorización de sus recursos endógenos, que supondría su utilización para la generación de energía eléctrica o térmica, entre otras finalidades. Máquina realizando trabajos forestales. Hay que considerar que existen dificultades técnico / administrativas de diferente índole que dificultan el acceso a los potenciales residuos forestales de los montes. El hecho de que la mayoría de montes estén sin ordenar y sean de titularidad diversa complica más aun las cosas a la hora de determinar con exactitud los potenciales. Existen herramientas como la que se han usado para la confección de mapas y cartografía (herramienta Bioraise, tercer Inventario Forestal Nacional (IFN3)) que han sido de buena utilidad a la hora de plasmar la situación del área de estudio. Por otro lado, se ha querido abordar otra serie de indicadores, citados en el presente estudio, para por lo menos, estimar las producciones y especies predominantes por comarcas agrícolas, además de otra serie de señales tanto regionales como nacionales que se estiman interesantes a la hora de poder marcar un dato como punto de partida para trazar políticas y planes alrededor de la biomasa.
  • 136. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 128 - En este sentido es interesante conocer las superficies forestales de las diferentes especies existentes y, ligarlas a su capacidad de generación sostenible de biomasa forestal así como, a su capacidad de extracción física y económica y, a la capacidad que nos proporciona el entorno para su transporte y acopio. Se desprende de estos datos la importancia a nivel comarcal en cuanto a superficie forestal con capacidad económica de extracción. No obstante como ya se ha indicado, debido al régimen de propiedad y al uso tradicional que se da a la madera, además de otros factores (por ejemplo la ordenación de montes), no se podrán aplicar extensamente tratamientos forestales encaminados a la obtención de biomasa para su uso energético como en otras regiones de España, si no que, tendrán que ser estudiados con mayor detalle las zonas de explotación. En este sentido, es interesante ver la situación de la propiedad pública de las zonas forestales, esencial a la hora de trazar planes para su explotación como biomasa y con ello conocer la realidad de estos recursos. Situación de los Montes de Utilidad Pública en la comarca de ADAC. A continuación se muestran los Montes de Utilidad Pública de los municipios que componen la comarca de ADAC
  • 137. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 129 - Municipio Nombre MUP Casas de Uceda El Monte Hita Dehesa Hita Las Tajadas Marchamalo Valhondillo y otros Torija Solana del Valle de Torija Tórtola de Henares Carravieja, Camino de Valdenoches y Otros Villanueva de La Torre Dehesa y Prado Soledad De estos datos se destaca que el aprovechamiento forestal de la zona se debe apoyar inexorablemente sobre superficies públicas para poder garantizar una estabilidad en la explotación forestal y en la garantía de suministro de residuos. Sirviendo esta base como garantía para el establecimiento de la explotación de superficies privadas. Aunque condicionado por el estado de las masas, se estima que esta actividad repercutiría positivamente en el tejido empresarial de la zona susceptible de realizar aprovechamientos forestales y/o empresas que aborden la explotación integral de la biomasa. Es necesario liderar en la comarca el establecimiento de políticas de gestión eficientes tanto espacial como temporalmente. Por ello sería muy recomendable alcanzar acuerdos publico / privados que integren empresas locales con departamentos técnicos para que pongan su conocimiento al servicio del desarrollo de planes de aprovechamiento energético. Se puede afirmar, además, que en las zonas de estudio, gran parte de las especies susceptibles para su aprovechamiento forestal son especies de coníferas y quercíneas, de la misma manera que sucede en el resto de la Comunidad Autónoma. 10.7.1 Cálculo de biomasa forestal residual Conocido el entorno de la biomasa forestal, una primera valoración debería de cruzar datos sobre la localización y cuantificación de la biomasa forestal residual, teniendo en cuenta la metodología establecida en la Estrategia Española para el desarrollo del uso energético de la biomasa forestal residual y por tanto cuantificando exclusivamente las ramas y ramillas menores de 7 cm y tomando posibilidades potenciales por especie para toda España. En la actualidad, ésta es la metodología conocida con mayor rigor científico. Y considerando que: • Es necesario conocer los coeficientes de recogida de las zonas, determinado por el rango de la pendiente del terreno, ya que estos valores condicionan la viabilidad de la extracción. Estos valores se han cargado
  • 138. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 130 - en los SIG realizados para el presente estudio y se han cruzado con los siguientes rangos de potencialidad. Pendiente media Biomasa aprovechable Coeficiente P ≤ 12,5 % 60 % de la biomasa real 0,6 12,5 % < P ≤ 25% 50 % de la biomasa real 0,5 25 % < P ≤ 35% 40 % de la biomasa real 0,4 Mapa de Pendientes reclasificado según los rangos descritos Por lo que, por su SUPERFICIE OCUPADA y por su potencial COEFICIENTE DE RECOGIDA nos centramos en las especies de mayor potencial de la zona que son Quercus ilex, Populus nigra y Quercus faginea para la comarca de ADAC. Y Pinus sylvestris, Pinus pinaster y Quercus ilex para el conjunto de ADAC y Zona de Influencia A dichas especies se les asigna su potencialidad según los datos extraídos de los anuarios según la siguiente tabla: Especie dominante Posibilidad potencial anual (t/ha) Superficie (ha) % superficie Pinus halepensis 1,76 675,33 0,68% Pinus nigra 1,98 4.953,60 5,00%
  • 139. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 131 - Especie dominante Posibilidad potencial anual (t/ha) Superficie (ha) % superficie Pinus pinaster centro 1,51 18.518,53 18,71% Pinus pinea 1,76 131,94 0,13% Pinus sylvestris 1,98 25.953,99 26,22% Pinus uncinata 1,98 0,44 0,00% Populus alba 6,3 12,89 0,01% Populus nigra 6,3 2.958,23 2,99% Populus tremula 6,3 3,17 0,00% Populus x canadensis 6,3 691,47 0,70% Quercus faginea 0,99 11.242,96 11,36% Quercus ilex 1,42 19.292,14 19,49% Quercus pyrenaica 3,5 14.541,38 14,69% Total general 98.976,06 Con estos datos y, tomando como base la metodología descrita en el borrador de la Estrategia Nacional la biomasa forestal residual potencialmente disponible según las fórmulas: Podemos establecer unas áreas forestales susceptibles de aprovechamiento y, con unas distancias de transporte inferiores a 50 km , que englobaría la comarca de ADAC y la Sierra Norte, que muestran la siguiente distribución.
  • 140. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 132 - Mapa de distribución de las masas forestales, queda representada la especie dominante de cada una de ellas en las Comarca de ADAC y Zona de Influencia de Guadalajara. Con los datos ofrecidos por la cartografía del Mapa Forestal y aplicándole los índices comentados anteriormente para esta zona, se ha calculado la Biomasa de las distintas teselas forestales según la metodología indicada, así se obtiene una biomasa forestal para las comarcas de ADAC y Sierra Norte de 43.481,95 tms/año. La distribución aportada por cada tesela clasificada por especie dominante de la misma es la siguiente. Especie dominante Biomasa forestal (tms/año) % Pinus sylvestris 12.181,72 28,02% Pinus pinea 23,05 0,05% Pinus halepensis 130,30 0,30% Pinus nigra 2.837,88 6,53% Pinus pinaster centro 7.086,04 16,30%
  • 141. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 133 - Especie dominante Biomasa forestal (tms/año) % Quercus pyrenaica 9.872,40 22,70% Quercus faginea 2.487,97 5,72% Quercus ilex 5.121,58 11,78% Populus alba 20,16 0,05% Populus tremula 7,54 0,02% Populus nigra 2.259,43 5,20% Populus x canadensis 942,79 2,17% Otros 511,08 1,18% Total general 43.481,95 Biomasa forestal disponible (tms/año). Metodología según JCCM. Las teselas que tienen como especie dominante el pino albar Pinus sylvestris aportan el 28% de la biomasa forestal del conjunto de la zona estudiada. A esta le sigue el Quercus pyrenaica y el Pinus pinaster con 22 y 16% respectivamente. Teniendo como referencia los datos de Bioraise, el cual utiliza una metodología distinta a partir de otras fuentes de datos, se observa que la biomasa forestal residual en la comarca puede ser mayor a la indicada por Bioraise. De esta manera tendremos en cuenta las dos metodologías y contaremos como un escenario de máximo y mínimo recurso. Tipo recurso Biomasa disponible (tms/año) ADAC ADAC + Zona Influencia Campo Coníferas 61 13.788 Dehesas 12 60 Dehesas con cultivo anual 238 238 Frondosas 1.917 7.716 Matorral 489 7.241 Mezcla coníferas frondosas 302 Total recursos presentes (t.m.s./año) 2.717 29.345 Biomasa forestal disponible según Bioraise.
  • 142. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 134 - Mapa de biomasa forestal residual disponible (tms/año) según metodología JCCM Es de resaltar, que este análisis realizado cuantifica la biomasa forestal residual (BFR) y su potencial según su distribución en el territorio pero, como ye es citado y recogido
  • 143. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 135 - en el Análisis del Potencial de Biomasa Forestal Residual en Castilla-La Mancha existe un mayor potencial fruto de la posibilidad de que la cuantificación obtenida se complete con otras fracciones forestales cuyo único destino sería la producción de energía. De esta forma, se incrementaría la cuantificación realizada. Son susceptibles de estos aprovechamientos, materiales que por sí mismos no tienen un beneficio comercial en el mercado de la madera pero con los que sí se podría obtener una valorización de ese recurso extrayendo incrementando así los resultados de las extracciones de biomasa forestal residual. Para poder realizar el análisis de los productos de las masas forestales que serían destinados exclusivamente a la producción de energía, la herramienta básica de obtención de datos es el Tercer Inventario Forestal Nacional
  • 144. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 136 - 10.7.2 Consulta biomasa forestal según Bionline (IDAE) Se ha consultado la herramienta Bionline3 desarrollada por el IDAE para conocer otra fuente de datos referida a la biomasa forestal, está ofrece calcular la cantidad de biomasa y el coste asociado a su aprovechamiento para el conjunto del territorio, comarca de ADAC y Sierra Norte, entre otros, los siguientes datos: • Restos de aprovechamientos forestales: Restos que proceden de los tratamientos y aprovechamientos de masas forestales existentes (ramas, raberones, etc). Los principales inconvenientes en su aprovechamiento son la complicada mecanización de los terrenos forestales, la necesidad de operaciones de astillado o compactación en monte con el fin de abaratar los costes de transporte a partir de una determinada distancia, la existencia en algunos casos de usos alternativos, etc. • Árbol completo de masas forestales existentes: Árboles enteros procedentes de masas naturales o implantadas en el pasado con otros fines diferentes a los energéticos, cuyo aprovechamiento actual se destina enteramente a tal fin. Son los siguientes: ADAC + Zona de Influencia Biomasa de restos forestales Biomasa de árbol completo Superficie con biomasa aprovechable (ha) 38.999 68.882 Biomasa (toneladas totales/año) 10.615,74 59.753,77 Biomasa (tep totales/año) 3.013,56 16.266,53 Para este cálculo se ha supuesto que el sistema de aprovechamiento es de apeo manual, es decir la reunión del material es manual y se saca con autocargador del material en bruto. Es triturado en cargadero y transporte hasta central o parque de almacenamiento y adecuación del material en central mediante refinado. El coeficiente de recogida en el cálculo ha sido del 65% y la humedad del material se estima en 45%. Además se genera unas tablas de costes de extracción para el conjunto del territorio considerando que el coste del combustible es de 0,86 €/l y el coste de transporte a 60 km es de 6,27 €/t. Costes Restos (€/t) Costes Árbol Completo (€/t) Coste medio 29,26 46,48 Coste máximo 197 222 Coste mínimo 10 33 3 http://www.idae.es/index.php/relcategoria.1037/id.712/relmenu.321/mod.pags/mem.detalle
  • 145. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 137 - A modo resumen se concluye que los recursos energéticos procedentes de subproductos agrícolas varían entre las 27. 426 y las 115.033 Toneladas anuales según las distintas fuentes de datos y metodologías empleadas. Fuente: Bionline Bioraise Cálculo metodológico según bibliografía Aprovechamientos forestales de Biomasa (Tn/año) 10.615,74 29.345 43.481,95 10.8 Aprovechamientos de residuos de jardinería La biomasa residual generada en la limpieza y mantenimiento de jardines de las urbanizaciones de los municipios de ADAC se estima en 1.200-1.500 tms/año. Distribución de las principales urbanizaciones en la comarca de ADAC Por falta de datos concretos y pormenorizados de cada una de las urbanizaciones, se han estimado los residuos de jardinería aportada por cada una de ellas en función de su superficie. De esta manera se estima el total de toneladas anuales que genera cada una.
  • 146. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 138 - Urbanización Municipio Hectáreas Residuos Jardinería (Tn/año) Urbanización los Cortijos Ciruelas 6,98 5,30 El Coto El Casar 260,89 197,99 Monte Calderón El Casar 121,70 92,36 Las Colinas El Casar 95,75 72,66 Nuevo Mesones El Casar 50,77 38,53 Valdelosllanos El Casar 46,13 35,01 Lago del Jaral El Casar 40,71 30,89 Monte Zarzuela El Casar 26,12 19,82 Urbanización Arcipreste Hita 27,60 20,95 La Estación Humanes 24,88 18,88 Urbanización Montehueco Matarrubia 25,82 19,60 Maluque Mohernando 4,78 3,63 Urbanización Miravalles Quer 11,81 8,96 Montelar Torrejón del Rey 175,78 133,40 Parque de las Castillas Torrejón del Rey 99,35 75,40 Urbanización Muriel Torrejón del Rey 37,07 28,13 La Beltraneja Trijueque 77,83 59,07 El Mirador del Cid Trijueque 46,10 34,98 Caraquiz Uceda 233,85 177,47 Peñarrubia Uceda 86,86 65,92 Las Dehesas Valdenuño-Fernández 36,97 28,06 Urbanización Valgreen Villanueva de la Torre 43,48 33,00 TOTAL 1.200 Se observa que el sector Oeste limítrofe con la Comunidad de Madrid, compuesto por los municipios de El Casar, Quer, Torrejón del Rey, Uceda, Valdenuño-Fernández y Villanueva de la Torre, suman el 84% de los residuos de jardinería.
  • 147. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 139 - 11 Resumen de los recursos energéticos del territorio Tras consultar distintas fuentes de datos y realizar un estudio cartográfico para estimar el potencial de la comarca de ADAC se puede concluir que la zona ofrece los recursos necesarios para poner en funcionamiento una central de biomasa. A continuación se muestra una compilación de los datos consultados agrupados de la siguiente manera: • Bioraise • Subproductos agrícolas • Aprovechamientos forestales 11.1 Bioraise Tomando como referencia los datos de Bioraise 4 para la zona de estudio se pone de manifiesto el potencial del área de ADAC y su ámbito de influencia de extracción, son los siguientes: Tipo recurso Biomasa disponible (tms/año) ADAC ADAC + Zona Influencia Campo Coníferas 61 13.788 Dehesas 12 60 Dehesas con cultivo anual 238 238 Frondosas 1.917 7.716 Matorral 489 7.241 Mezcla coníferas frondosas 302 Olivar 222 258 Regadío 7.722 9.450 Secano 19.482 25.758 Viñedo 0 0 Industria Industria de la madera (Corteza) 0 0 Industria de la madera (otros subproductos) 33 80 Industria de la madera (subproductos de madera no tratada químicamente) 13 33 Total recursos presentes (t.m.s./año) 30.189 64.924 Fuente: elaboración propia a partir de Bioraise 4 http://bioraise.ciemat.es/
  • 148. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 140 - A continuación se muestra un mapa con la distribución de los recursos energéticos según Bioraise. Hay que destacar que la escala de Biomasa disponible hace referencia a cuadrículas de 250 m de lado, es decir 6,25 ha.
  • 149. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 141 -
  • 150. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 142 -
  • 151. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 143 -
  • 152. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 144 -
  • 153. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 145 -
  • 154. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 146 -
  • 155. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 147 -
  • 156. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 148 -
  • 157. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 149 - Sin embargo al realizar los estudios para la estima de recursos energéticos presentes a partir de cartografía más detallada y consultando otras fuentes de datos se observan estos resultados: Fuente: (Tn/año) Bioraise Bionline Encuestas agricultores locales Cálculo metodológico según bibliografía Aprovechamiento subproductos agrícola (ADAC) 27. 426 59.396 115.033 Aprovechamientos forestales de Biomasa (ADAC + Zona de Influencia) 29.345 10.616 43.482 Deshechos de jardinería de urbanizaciones (ADAC) 1.200 - 1.500 Combinando estos podemos definir tres escenarios de recursos. La opción más conservadora sería elegir el escenario de mínimos para asegurarse una fuente de recursos fija constante y asegurada. Así se obtienen los mismos: (Tn/año) Escenario de máximos Escenario medio Escenario de mínimos Aprovechamientos Subproductos agrícolas (ADAC) 115.033 (Met.Biblio) 59.396 (Enc.Loc) 27.472 (Bioraise) Aprovechamientos forestales de Biomasa (ADAC + Zona Influencia) 43.481 (Met.Biblio) 29.345 (Bioraise) 10.616 (Bionline) Deshechos de jardinería de urbanizaciones (ADAC) 1.500 (Enc.Loc) 1.350 (Enc.Loc) 1.200 (Enc.Loc) TOTAL 160.014 90.091 39.288 Es necesario destacar que cualquiera de estos escenarios se verá incrementado notablemente con la puesta en marcha de los cultivos energéticos propuestos y aptos para el territorio.
  • 158. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 150 - 12 Potencialidades de biomasa de la comarca de ADAC Durante el desarrollo de los capítulos anteriores se ha puesto de manifiesto de forma detallada lo que a continuación enumeramos resumidamente: Existe una situación actual y unas perspectivas de futuro mundiales que marcan tendencias crecientes de las producciones energéticas basadas en energías renovables. Existe una situación actual nacional que marca tendencias y perspectivas crecientes sobre la producción energética interior nacional y del grado de autoabastecimiento. Existe una participación creciente de las renovables dentro de las fuentes de generación eléctrica en España. La biomasa de origen agrícola y forestal es una de las fuentes de energía renovable más significativa dentro del Plan de Acción Nacional de Energías Renovables de España (PANER) El medio de la Comarca de ADAC cuenta con características agronómicas favorables para el desarrollo de cultivos energéticos. Las principales especies agrícolas / forestales utilizadas en los cultivos de producción de biomasa lignocelulósica presentan requerimientos agronómicos que encajan dentro de la zona de estudio. Existe actualmente un entorno agrícola destinado a la producción de cultivos cerealistas, mayoritariamente, susceptible de proporcionar un aprovechamiento energético. Existen en las proximidades de la comarca de ADAC masas forestales capaces de ser aprovechadas con fines energéticos. Existen actualmente soluciones tecnológicas desarrolladas, estables y seguras, capaces de aprovechar energéticamente tanto los residuos agrícolas e industriales existentes como los productos forestales y los potenciales cultivos energéticos que se pudieran implementar en el territorio. Luego podemos concluir que: EN LA COMARCA DE ADAC, EXISTE POTENCIAL PARA EL DESARROLLO DEL SECTOR DE LA BIOENERGÍA. El aprovechamiento energético de los distintos tipos de biomasa, puede realizarse a través de diferentes procesos. Cada proceso incidirá en unos factores u otros, según la naturaleza de los mismos, para llevar a cabo la transformación y obtener de esa forma los productos resultantes requeridos.
  • 159. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 151 - 12.1 Matriz. Capacidad de desarrollo tecnológico en comarca ADAC En particular, para la comarca de ADAC, según los resultados mostrados se puede establecer la siguiente MATRIZ DE POTENCIALES. Naturaleza del agente de transformación Humedad de biomasa Proceso Producto resultante Energía obtenida Físicos Seca o húmeda Picado, astillado, densificado, etc. Astillas, pellets, etc. Térmica y/o eléctrica Biológicos Húmeda Fermentaciones Etanol y biogás Mecánica, térmica y/o eléctrica Termoquímicos Seca Pirólisis Gas, hidrocarburos, char Mecánica, térmica y/o eléctrica
  • 160. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 152 - Fuente primaria Cultivo agroenergético Adecuación al medio de la comarca ADAC Tecnología de Aprovechamiento preferente Superficie potencial (ha) Producción potencial (Tn) Electricidad producción potencial (Kwh) Grado de potencial Caña común (Arundo donax) Secano Alta Físico – Seca – Picado – Paca – Térmica/Eléct. Biológica – Húmeda – Fermentación – Biogas Termoq – Seca – Pirólisis – Gas, Hidrocarb, Gas 62.690 940.343 47,02 Alto Regadío Alta 5.374 214.961 10,75 Alto Cardo (Cynara cardunculus) Alta Físico – Seca – Picado – Paca – Térmica Biológica – Húmeda – Fermentación – Biogas Termoq – Seca – Pirólisis – Gas, Hidrocarb, Gas 62.690 752.275 AltoSecano 37,61 Chopo (Populus ssp.) Secano Alta Físico – Seca – Astillado / Densificado – Térmica Biológica – Húmeda – Fermentación – Biogas Termoq – Seca – Pirólisis – Gas, Hidrocarb, Gas 62.690 940.343 47,02 Alto Regadío Alta 5.374 214.961 10,75 Alto Olmo (Ulmus pumila) Alta Físico – Seca – Astillado / Densificado – Térmica Biológica – Húmeda – Fermentación – Biogas Termoq – Seca – Pirólisis – Gas, Hidrocarb, Gas 62.690 626.896 31,34 AltoSecano Sauce (Salix ssp.) Secano Alta Físico – Seca – Astillado / Densificado – Térmica Biológica – Húmeda – Fermentación – Biogas Termoq – Seca – Pirólisis – Gas, Hidrocarb, Gas 62.690 438.827 21,94 Alto Regadío Alta 5.374 80.610 4,03 Alto
  • 161. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 153 -
  • 162. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 154 - 12.2 Productividad expresada en Tn/Ha así como KW eléctricos y/o térmicos esperados según su aprovechamiento industrial propuesto. Como quiera que en el apartado anterior se muestra el potencial “TOTAL” de la zona para las distintas fuentes primarias existentes o posibles del territorio, hay que considerar que ese potencial total es, meramente, una cifra de superficie representativa de la capacidad en superficie que tiene el territorio de albergar determinado cultivos energéticos o, para los aprovechamientos, una valoración de la capacidad actual existente. Pero, para centrar más aún el potencial de la zona ADAC vamos a trasladar estos datos a los valores reales que serían necesarios para el establecimiento de los aprovechamientos propuestos en este estudio (planta de 4 MWe eléctricos y planta de Biolíquidos 16.000 m3 /año) sobre las potencialidades existentes. Para una planta de 16.000 m3 /año de biolíquido es necesario: Energía de biomasa requerida kcal/año kWh/año Biomasa seca tn/año Biomasa necesaria tn/año 196.800.000 228.288 50.461 59.636 Así tendríamos: PLANTA DE BIOLÍQUIDOS 16.000 M3/AÑO FUENTE Tecnología PCI PCI Producción estimada Superficie requerida Grado de potencial utilizado Biomasa totalKcal/kg kWh/Tn Tn/Ha año Ha (*) Arundo donax Pirólisis 3.700 4.292 45 1.422 10% 6.399 Cynara cardunculus Pirólisis 3.700 4.292 15 4.266 4% 2.560 Populus ssp. Pirólisis 4.100 4.756 30 2.133 10% 6.399 Ulmus pumila Pirólisis 4.166 4.832 15 4.266 10% 6.399 Salix ssp. Pirólisis 4.095 4.750 30 2.133 5% 3.200 Paja cereal Pirólisis 3.800 4.408 0,9 71.111 25% 16.000 Paja Maíz Pirólisis 3.800 4.408 6 10.666 30% 19.199 Media/TOTAL 3.420 3.967 18 12.000 12% 60.155 (*) Ratio de conversión utilizado 4 kg de materia seca 1l de biolíquido.
  • 163. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 155 - Para una central de 4 MWe Energía de biomasa requerida 4MWe kcal/año kWh/año Biomasa seca tn/año Biomasa necesaria tn/año 134.000.000 155.440 34.359 40.306 PLANTA DE COMBUSTIÓN 4MWe FUENTE Tecnología PCI PCI Producción estimada Superficie requerida Grado de potencial utilizado Biomas a totalKcal/kg kWh/Tn Tn/Ha año Ha (*) Arundo donax Combustión 3.700 4.292 45 1.422 5% 3.200 Cynara cardunculus Combustión 3.700 4.292 15 4.266 3% 1.920 Populus ssp. Combustión 4.100 4.756 30 2.133 5% 3.200 Ulmus pumila Combustión 4.166 4.832 15 4.266 5% 3.200 Salix ssp. Combustión 4.095 4.750 30 2.133 5% 3.200 Paja cereal Combustión 3.800 4.408 0,9 71.111 20% 12.800 Paja Maíz Combustión 3.800 4.408 6 10.666 20% 12.799 Media/TOTAL 3.420 3.967 18 12.000 8% 40.317 (*) Ratio de conversión utilizado 10.000 Tn/año de materia seca 1 MWe / año
  • 164. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 156 - 12.3 Tasa de retorno energético Cuando se analiza cualquier máquina o proceso de transformación de un tipo de energía en otro, tenemos que la energía útil más las perdidas, en aplicación del primer principio de la termodinámica, es igual a la cantidad de energía que entra en el proceso procedente de la fuente. Desde el punto de vista del segundo principio de la termodinámica, la energía útil nunca será igual a la energía obtenida de la fuente, ya que siempre se producirá una pérdida de energía por disipación en forma de calor. Conocemos por eficiencia el cociente entre Energía útil / Energía fuente. Cuando decimos que la eficiencia de un motor de un coche es de un 20%, queremos indicar que para obtener un 20 julios de energía mecánica útil para transportarnos) necesitamos 100 julios de energía química de la gasolina (que es la fuente). Fuente: El Ecologista Nº 55 “Cuando hablamos de generación de energía, en realidad no estamos generando nada, lo que hacemos es utilizar una máquina o un proceso que transforma determinado tipo de energía (la fuente), que no nos resulta útil tal cual está, en otro tipo distinto que sí tiene utilidad.” Como hemos visto, en ese proceso se producen pérdidas, y será más o menos eficiente en la medida en que consigamos minimizarlas. Pero, para desarrollar y mantener el proceso de transformación energética hace falta invertir energía útil en crear su infraestructura, mantenerla y mantener el proceso. Mientras hemos disfrutado de la disponibilidad de energía barata, no nos ha preocupado mucho del costo energético de poner en marcha y mantener un proceso para obtener energía útil, es decir, con poca entropía y fácilmente manejable. Si los números (económicos) salían, era suficiente, ya que la energía para su puesta en marcha y mantenimiento no era un factor relevante en esos números.
  • 165. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 157 - Sin embargo, en la actualidad y para basarnos sobre los criterios de sostenibilidad, es necesario conocer cuánta energía útil me va a aportar un determinado proceso de transformación de energía, y compararlo con la energía que ha supuesto ponerlo en marcha y mantenerlo, es de las preguntas más pertinentes que se pueden hacer. La respuesta a esta pregunta es la TRE, o Tasa de Retorno Energético (EROEI en inglés). Se calcula dividiendo la energía útil que dicho proceso nos retorna (ER) entre la energía útil (EI) que hemos invertido en desarrollar y mantener ese proceso de transformación de energía: TRE = ER / EI Por ello la TRE es considerada como el indicador adecuado de sostenibilidad para evaluar y definir el ciclo energético de la producción de los agrocombustibles. A modo de ejemplo podemos citar que, si poner en marcha y mantener un determinado proceso de obtención de energía a lo largo de su vida útil me ha supuesto utilizar 2 Gigajulios, y durante todo ese tiempo he obtenido 40 Gigajulios, la TRE es de 20, es decir, obtengo veinte veces la energía invertida en el proceso, es por tanto un proceso rentable energéticamente. Sin embargo, un proceso con una TRE igual o menor de 1 no es rentable energéticamente, y se trataría más bien de un sumidero de energía. Cuando se trata de evaluar procesos de obtención de energía útil, la TRE debe ser lo más alta posible. Es relativamente fácil determinar la energía útil en mantener el funcionamiento del proceso, también puede serlo llevarla contabilidad de la energía invertida en mantener la infraestructura del proceso, pero ¿Cómo evaluar la energía invertida en la creación del propio proceso? ¿Debe incluirse la construcción de la fábrica? ¿la fabricación del cemento? ¿La de la maquinaria? ¿La minería del metal con que se fabricó la maquinaria? Es un problema difícil, y además no hay un criterio consensuado sobre cómo hacerlo.
  • 166. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 158 - En principio, será más fiable un cálculo de la TRE cuanto más se haya especificado cómo se ha realizado, y cuantos más elementos se consideren en ese balance. Por otra parte en el balance también se debe considerar la energía aportada por los subproductos. Como vemos, tanto la claridad del concepto del índice como su utilidad resultan evidentes, pero donde comienzan las dificultades es a la hora de determinar su valor. Además, no hay que perder de vista que la TRE es una tasa situada. Es decir, la TRE para un mismo proceso varía con el año y el contexto. No es lo mismo un cultivo energético en Alemania, con su perfecta red de carreteras, que en el Congo, ya que allí habría que contabilizar el mayor mantenimiento de los vehículos y las numerosas roturas de ejes causadas por una red de transportes más deficiente. Como tampoco rinde igual un panel fotovoltaico en Almería que en Escocia. De manera que, para realizar comparaciones, además del valor del índice conviene saber el año y el contexto en que se calculó. Cuando se tenga claro y calculado, la TRE permitirá discriminar sobre las distintas alternativas renovables, ya que no tiene sentido invertir en sistemas de los que no vayamos a obtener más energía a lo largo de su vida útil que la empleada en ponerlos en marcha. La TRE de la leña es un buen indicador de lo que sería una TRE mínimamente aceptable, ya que es la primera fuente de energía que aprendió a utilizar la humanidad hace medio millón de años. Fuente: Revisión 2007 Ballenilla
  • 167. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 159 - 12.4 Balance energético Esquema de energía útil invertida para producción de biocombustibles Por otra parte en el balance también debe de entrar la energía aportada por los subproductos, y sobre todo no hay que perder de vista que se trata de una tasa situada, es decir, la TRE para un mismo proceso es distinta según el año de que se trate, ya que las facilidades proporcionadas por la infraestructura, la tecnología, la disponibilidad de energía, etc. de una sociedad dada influye considerablemente en el valor de la TRE. La dependencia energética de la agricultura (Ballenilla, 2004)
  • 168. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 160 - De manera que cuando se analiza cualquier proceso de transferencia de un tipo de energía en otro tenemos que considerar los aspectos de energía útil precisos para desarrollar dicho proceso, que son los que se desarrollan en los puntos siguientes. La TRE o tasa de retorno energético (Ballenilla, 2006b) 12.4.1 Energía útil para crear la infraestructura del proceso La agricultura industrial usa una extensa infraestructura como talleres mecánicos, piezas de repuesto, fabricas de maquinaria, vías de acceso, vías férreas, etc. ( Patzek, 2004) y requiere maquinaria pesada (camiones, tractores, arados, grúas, automóviles, ferrocarril, aviones, locomotoras, embarcaciones) Lo cual debe ser reemplazado periódicamente. Lo mismo puede decirse de las factorías que convierten la materia prima en biocombustibles, aparte de la energía invertida en las infraestructuras que permiten el desarrollo de esa industria, hay que tener en cuenta la energía invertida en la creación de la propia factoría, por ejemplo, si se ha utilizado cemento para construir la factoría, se ha tenido que excavar una cantera, transportar la roca, triturarla, procesarla y calentarla a 1400 º C, transportar y distribuir el cemento y después edificar. Está claro que sin el aporte inicial de energía útil, que permite construir la factoría, no tendríamos después la energía útil, en forma de biocombustible, que nos interesa. Resulta evidente la dificultad de valorar este insumo energético ¿Cómo valorar el coste energético de las infraestructuras que permiten el desarrollo de un proceso? De ese coste, a repartir entre multitud de procesos distintos, ¿Cuánto es el atribuible al
  • 169. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 161 - proceso que nos ocupa? Si tenemos en cuenta que la utilidad de un índice está, sobre todo, en permitir la comparación de distintos procesos, esta dificultad se puede soslayar no teniendo en cuenta el gasto energético de las infraestructuras generales, ya que ese gasto es compartido por todos los procesos en un momento dado. Se trataría simplemente situar cronológicamente la TRE calculada así. No ocurre lo mismo con el gasto energético más específico de un determinado proceso (la construcción de la factoría, por ejemplo), ese sí que habría que tenerlo en cuenta, y también es difícil. Como veremos, hay notables diferencias sobre los factores que se tienen en cuenta y en la forma de abordarlos por los distintos autores. En este caso, lo esencial para que las TRE fuesen comparables, sería consensuar los factores a tener en cuenta y el protocolo para su cálculo. 12.4.2 Energía útil para mantener la infraestructura del proceso Una vez construida la máquina, la factoría, o puesto en marcha el proceso, este debe de mantenerse, hay un gasto energético en electricidad, en administración y gestión, en reparaciones, en mantenimiento, en modernización... 12.4.3 Energía útil para mantener el funcionamiento del proceso Se trata del apartado más fácil de inventariar para realizar un balance energético y es, por tanto, el más desarrollado por los distintos autores revisados en este Practicum. Aquí se recorren algunos de los imputs energéticos más citados: • Fertilizantes de nitrógeno: Son obtenidos a partir de amoniaco, ácido nítrico y dióxido de carbono. Prácticamente todo el amoniaco se produce con gas natural. Por ejemplo en 1995 en Europa la síntesis de amoniaco en plantas modernas consumieron aproximadamente 36,93 MJ/Kg (Biermann et al.., 1999). • Fosfato, potasio, y cal : obtenidos principalmente a partir de energía fósil, Herbicidas e insecticidas: obtenidos a partir de energía fosil • Combustibles fósiles: diesel, Gasolina gas de petróleo licuado (LPG), y gas natural • Transporte: para el transporte de la materia prima hasta su procesamiento se usan combustibles fósiles • Semillas: Por ejemplo la producción de semillas de maíz híbridas es energéticamente muy intensiva (Pimentel, 2004). Se necesitan dos genotipos
  • 170. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 162 - de maíz. Se usa el polen de un genotipo y debe impedirse que el polen del otro genotipo polinice al genotipo de las semillas de maíz que serán cosechadas (Paztek, 2004). • Irrigación: la fuente energética para la extracción del agua, la infraestructuras de riego para el transporte corresponden principalmente a energía fósil. • Laboreo: un trabajador necesita aproximadamente 2000 Kcal al día de alimento los cuales provienen de la producción agraria que a su vez es obtenida mediante el aporte de energía fósil. Como ya he señalado, es muy difícil cuantificar los valores de la energía útil en crear la infraestructura del proceso y la energía útil invertida en mantener la infraestructura del proceso, lo que ocasiona que los diferentes valores de la TRE se deban en muchos casos a diferencias de criterio de los distintos autores sobre la energía que se consume. El siguiente gráfico, en el que se puede observar los requerimientos energéticos de energía fósil del cultivo del maíz para diversos autores, ilustra muy bien esta circunstancia. Requerimientos energéticos de energía fósil del cultivo del maíz para diversos autores. Fuente: Patzek, 2004. Como se puede observar la diferencia fundamental se encuentra en el gasto energético derivado de la necesidad de usar maquinaria. Para Shaupouri, Wang y Berthiaume, el gasto energético en maquinaria es inexistente, mientras que Pimentel y Patzek sí que lo consideran, obteniendo resultados muy distintos.
  • 171. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 163 - 12.4.4 TRE de biocombustibles Tabla 9: TRE de varios biocombustibles, según distintos autores.
  • 172. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 164 -
  • 173. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 165 - 13 Cultivo y recolección de especies Agroenergéticas. Una vez se ha determinado la conveniencia del terreno y la capacidad agronómica del mismo para poder albergar cultivos energéticos, vamos a describir el manejo de algunos cultivos tanto herbáceos como leñosos potencialmente utilizables en nuestro territorio como fuente de biomasa para producción de calor, electricidad y biocarburantes. Pues, el futuro de este sector pasa por una implantación territorial de los mismos. La selección de las especies y variedades más adecuadas a cada zona de nuestro territorio, la optimización de su manejo, su mecanización y convenientes práctica culturales, así como su óptima preparación para la posterior logística del aprovisionamiento son factores importantísimos que deben garantizarse para disponer de una biomasa de calidad. 13.1 Condiciones ideales de los cultivos en alta densidad y corta rotación Los cultivos energéticos incluyen especies herbáceas y leñosas. Para la obtención de biomasa energética los cultivos leñosos se llevan a cabo a altas densidades y turnos cortos (en inglés Short Rotation Forestry, SRF). Se consideran cultivos energéticos de alta densidad y baja rotación aquellos en los que se utilizan especies de crecimiento rápido (chopos, sauces, cañas, etc.), bajo un sistema de manejo intensivo y con un turno de corta que puede variar entre 2 y 10 años. Las densidades de plantación son elevadas y dependen del cultivo, como ya se ha descrito. Todos ellos presentan como características diferenciadoras: • Crecimiento juvenil rápido • Rebrote de cepa con elevada y constante producción de brotes • Inmunidad o resistencia a enfermedades foliares • Buena cicatrización de los cortes de la cosecha • Poco deterioro del tocón • Resistencia a ataques de insectos • Capacidad de crecimiento en plantaciones densas • Crecimiento durante el mayor tiempo posible del período vegetativo • Abundante follaje • Alto contenido en energía de la biomasa producida
  • 174. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 166 - 13.2 Especies herbácea Perennes. Preparación y Plantación. La preparación del terreno para su establecimiento no requiere de ninguna atención especial, basta con realizar un pase de arado, gradas o cultivador, preparando el terreno para realizar un establecimiento de plantación a una distancia de 90cm entre líneas y a 20-40cm de profundidad. Únicamente tendremos que tener la precaución de, si existe, eliminar la suela de labor del terreno. Se hace asimismo necesario determinar la densidad óptima de plantación y condiciones de manejo según lo descrito en el apartado 12.2. 13.3 Especies herbácea Perennes. Abonado. Se recomienda hacer un abonado de fondo adecuado previo a la plantación y en los años sucesivos efectuar abonados de restitución en función de los nutrientes exportados con la cosecha (AFG, 2007). El abonado de fondo se puede realizar antes de incorporar el rastrojo del cultivo anterior a la tierra, así, al realizar el pase de vertedera, el abono se incorporará a una zona más profunda del suelo, hecho que beneficia a este cultivo ya que tiene las raíces muy profundas (Hernández, 2006). Las dosis de abonado dependerán de las condiciones climáticas y de suelo. Fernández et al. (1996), observaron un consumo de 236.6 kg de B, 149.3 kg de P2O5 y 741.0 kg de K2O, para unas producciones de 20 t.m.s /ha; Hernández (2006) por su parte, observó unas necesidades de 138 U de N2, 28 U de P2O5 y 176 U de K2O para la obtención de 10t.m.s./ha de biomasa. Para el cardo, es necesaria la aplicación del abono en el momento previo a la floración, lo cual plantea problemas, dado el elevado porte de las plantas y el estado de desarrollo avanzado (Verissimo, 1999), siendo las opciones a considerar el empleo de equipos para la fertilización en forma líquida o el uso de fertilizante granulado. 13.4 Especies herbácea Perennes. Siembra. La siembra debe hacerse con una sembradora neumática de precisión o una plantadora, dependiendo del origen. Es preferible sembrar en seco en septiembre u octubre en previsión de que las lluvias del otoño se retrasen. De esta forma, la planta aprovecha el agua de primavera para nacer. En el caso de semillas, después de la siembra es conveniente un pase de rulo para apretar la tierra contra la semilla y enterrar las piedras que pudieran molestar en el momento de la recolección.
  • 175. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 167 - La disponibilidad hídrica y el tipo de suelo son factores que determinan la elección de la densidad óptima. Los rangos de densidades que se pueden estimar ya han sido descritos en los apartados del capítulo 10. 13.5 Especies herbácea Perennes. Producciones. Las producciones medidas son muy variables en función de la disponibilidad hídrica;). El rango productivo ya ha sido descritos en los apartados del capítulo 10. 13.6 Especies herbácea Perennes. Costes. Los costes de instalación del cultivo varían en función de múltiples factores, pero como coste orientativo de implantación se puede cifrar en 600-700 €/ha, muy influidos por el tipo de fertilización, mientras que los costes anuales de mantenimiento pueden ser de 200 €/ha (AFG, 2007). En cuanto a los costes de recolección, son también variables en función del método de cosecha y de la maquinaria empleada, situándose el coste medio en 180 €/ha (AFG, 2007). Según el IDAE, los costes orientativos de implantación y de mantenimiento anual del cultivo del cardo se sitúan en torno a 517 €/ha y 359 €/ha respectivamente, incluyendo el coste de implantación, alzado, gradeo, abonado, abono (0,7 t/ha), siembra con máquina neumática, 2 pasadas de cultivador, semilla y alquiler del terreno. El coste de mantenimiento anual incluye fertilización (0,5 t/ha), cosechado, empacado y transporte, alquiler del terreno, repercusión del coste de implantación en 7 años y el precio de la semilla. Considerando una producción media según las establecidos en el capítulos 10 el coste de la biomasa puesta en campo estará sobre las 20 - 36 €/t.
  • 176. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 168 - Tabla Comparativa de costes. Fuente; Elaboración propia ARUNDO MAÍZ AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 GASTOS SEMILLA (SEMBRADA/Plantada) 284,40 € 320,00 € 320,00 € 320,00 € FERTILIZANTES 450,00 € 300,00 € 300,00 € 300,00 € FITOSAN/HERBICIDA 139,07 € 139,07 € 150,00 € 150,00 € MECANIZACIÓN / LABORES 402,00 € 400,00 € - € - € SECADO 300,00 € - € - € - € CANON BÁSICO 63,96 € 63,96 € 63,96 € 63,96 € AGUA 160,00 € 130,00 € 130,00 € 130,00 € MANTENIMIENTO 30,00 € 30,00 € 30,00 € 30,00 € PICADO / EMPACADO 10,00 € 50,00 € 90,00 € 90,00 € TRANSPORTE A ALMACÉN 15,00 € - € 120,00 € 120,00 € SEGUROS 24,00 € 24,00 € 24,00 € 24,00 € MANO DE OBRA - € - € - € - € AMORTIZACIÓN MAQUINA - € 200,00 € 200,00 € 200,00 € ARRENDAMIENTO DEL TERRENO - € - € - € - € GASTOS TOTALES 1.878,43 € 1.657,03 € 1.427,96 € 1.427,96 € INGRESOS PRODUCCIÓN TM/HA 13,5 PRODUCCIÓN TM/HA 76 PRECIO VENTA (€/TM) 212,00 € PRECIO VENTA (€/TM) 37,00 € PAC 250,00 € PAC - € INGRESOS MAÍZ + PAC 3.112,00 € INGRESOS ARUNDO + PAC 2.812,00 € INGRESOS - GASTOS 1.233,57 € INGRESOS - GASTOS 1.384,04 € MAÍZ ARUNDO
  • 177. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 169 - 13.7 Especies leñosas de rebrote. Los cultivos energéticos de rebrote de corta rotación (Short Rotation Coppice, o SRC en la literatura anglosajona) consisten en plantaciones de alta densidad de variedades de alta productividad de especies leñosas en un ciclo de 2 a 10 años. Básicamente son: • Chopos • Sauces • Eucaliptus • Leguminosas Arbustivas • Leguminosas Arbóreas (Acacia, Robinia, Gleditchia, Etc) • Olmo de Siberia (Ulmus Pumila) 13.8 Especies leñosas de rebrote. Preparación del terreno. La importancia de una preparación eficiente del terreno es clave para la implantación de un cultivo SRC. Al tratarse de un cultivo perenne a largo plazo, asegurar unas condiciones ideales supondrá beneficios en la primera y siguientes cortas. El control de malas hierbas es una parte crítica del establecimiento en el primer año de cultivo. La competición ejercida por las malas hierbas es la causa más común del fracaso de las plantaciones CR (Abrahamson et al., 2002). Una o dos aplicaciones de un herbicida basado en glifosato, aplicados a una tasa adecuada, deberían ser efectuadas en el verano/otoño previo a la plantación (DEFRA, 2004). Idealmente se recomienda una primera aplicación del herbicida a mediados del verano, con una siguiente aplicación en otoño para controlar cualquier rebrote de las malas hierbas (DEFRA, 2004). En algunos lugares, una aplicación adicional antes de plantar en primavera puede ser necesaria, pues no es probable que una aplicación de herbicida sólo en primavera sea efectiva (DEFRA, 2004). Según Abrahamson et al., (2002), la preparación en un sitio anteriormente cultivado debe comenzar el verano antes de plantar, preferiblemente de mediados a finales de julio. Se debe empacar el cultivo anterior y dejar libre la superficie. Una vez realizada esta operación se ejecutará labores de arado para romper la suela de labor y, posteriormente el arado puede ir acompañado de un rastreo con discos cruzados o cultivador. En suelos compactados, se puede recurrir a un subsolado hasta 40 cm para aminorar la compactación y asegurar el desarrollo del sistema radical antes del arado. A continuación se debe de arar hasta una profundidad de hasta 25 cm y dejar reposar en
  • 178. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 170 - el invierno (DEFRA, 2004). En suelos más ligeros, un arado en primavera puede ser más apropiado. (DEFRA, 2004). También se recomienda el arado del terreno inmediatamente previo a la plantación en la primavera. Se pueden aplicar abonos de fondo a los suelos previo al arado. En caso de existir riesgo de ataque de conejos, libres, corzo o similar, se debe de controlar mediante un cercado al menos durante los dos primeros años e idealmente hasta la primera corta, para permitir al cultivo que madure más allá de su etapa vulnerable. El uso protectores individuales se desaconseja. Esquema de una plantación de leñosas en alta densidad y turno de corta de 3 años. Fuente: Jesús Fernández. UPM 13.9 Especies leñosas de rebrote. Plantación. Estas especies se plantan con plantones de vivero o estaquillas de 18-20 cm o, en ocasiones como varetas de 1.5 -3 m. Este material de plantación se obtiene a partir de material de un año de edad cortado entre diciembre y marzo cuando las plantas están en período de parada vegetativa. Se deben de plantar inmediatamente o ser almacenadas a -2 a -4 ºC. A estas temperaturas las estaquillas permanecen viables durante varias semanas; las varetas hasta 3 meses. El material sólo debe de ser retirado del almacén en frío y llevados al lugar de plantación en la mañana de la plantación. Si las varetas o estaquillas se dejan a temperaturas por encima de los 0 ºC despertarán de su parada vegetativa, desarrollando raíces adventicias y pudiendo reventar las yemas, lo que llevaría a una reducción en el contenido de nutrientes y agua La maquinaria específica más usada actualmente para la plantación son plantadoras o las conocidas como step-planters que constan de una plataforma transportada por un tractor agrícola donde se sitúan dos o más operadores, dependiendo del número de filas a plantar. La máquina corta las varetas en estaquillas de 18-20 cm, inserta las estaquillas verticalmente en el suelo y afianza con firmeza el suelo alrededor de cada estaquilla. Esta maquinaria ha sido utilizada con éxito para la plantación de sauce en Gran Bretaña, Suecia y USA. La step-planter no puede ser utilizada para la plantación de chopo ya que este último requiere que las estaquillas sean procesadas manualmente para asegurar la presencia de una yema apical en el primer centímetro terminal de la estaquilla.
  • 179. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 171 - La plantación debería de realizarse idealmente después de las últimas heladas, pero tan temprano como Febrero, si las condiciones del suelo lo permiten. La plantación puede tener éxito hasta incluso el mes de Junio; no obstante la plantación tardía debe de ser evitada puesto que cuanto mayor sea la primera temporada de crecimiento, mayor crecimiento y vigor presentan las plantas en el siguiente invierno para el recepe. Unido a esto, disminuye la disponibilidad de material almacenado en frío a principio del año; en el caso de las estaquillas, éstas comienzan a perder viabilidad a las pocas semanas de ser almacenadas (DEFRA, 2004). Detalle de Plantación de Sauces. Fuente: Jesús Fernandez. UPM Las densidades de plantación se encuentran dentro de los rangos descritos en el capítulo 10. 13.10 Especies leñosas de rebrote. Manejo de Plantación. De cada estaquilla surgen de 1 a 3 brotes, alcanzando hasta 4 m al final de la primera temporada de crecimiento, según las condiciones del suelo. Según las guías de buenas prácticas del DEFRA (2004) no se debe aplicar ningún fertilizante durante el año de establecimiento pues favorecería las malas hierbas, que pueden llegar a dominar al cultivo y son la principal causa de fracaso de los cultivos energéticos. Cerca de la mitad de los cultivos energéticos de CR implantados en Suecia en la década de los 90 fallaron por un mal control de malas hierbas. El cultivo debe de ser monitoreado cuidadosamente para evitar la presencia de patógenos y controlar el crecimiento de las malas hierbas (DEFRA, 2004). De ser necesario un control de malas hierbas, deberá utilizarse un rociador de herbicida encapuchado especialmente diseñado para uso en cultivo energético CR para no dañar los brotes (DEFRA, 2004; CLR, 2004). Una vez se cierra la cubierta del cultivo de CR se controla efectivamente las malas hierbas, lo que sucede a partir del primer-segundo año (DEFRA, Abrahamson, 2002).
  • 180. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 172 - 13.11 Especies leñosas de rebrote. Cortado. Durante el invierno siguiente a la plantación usualmente, se produce el primer cortado hasta 10 cm del suelo para favorecer el crecimiento de rebrotes. Se debe de efectuar lo más tarde posible en el invierno, pero antes de la ruptura de las yemas, generalmente a finales de febrero. Las máquinas más efectivas son segadoras modificadas, que dan un corte limpio a los troncos (DEFRA, 2004). Se debe aplicar un herbicida de contacto tras la corta de tallar para controlar las malas hierbas que hayan crecido durante el año de establecimiento. Es importante que el herbicida sea aplicado antes de la ruptura de las yemas para evitar el daño al cultivo (DEFRA, 2004). Se debe evitar en general el uso de herbicidas sistémicos de contacto debido al riesgo de dañar al cultivo. De 5 a 20 brotes, dependiendo de la especie, emergerán de cada cepa y, según la variedad. A los 3 meses del corte de tallar, ocurrirá nuevamente el cierre de la cubierta, resultando en un control natural de malas hierbas a nivel de suelo (DEFRA, 2004). Detalle de Corte en Chopo. Fuente: Jesús Fernandez. UPM En el diseño de las plantaciones, se deben dejar calles para permitir el acceso, y cabeceras de al menos 10 m para permitir el giro de la maquinaria al final de las filas. En esos espacios se pueden plantar especies para favorecer la biodiversidad (Volk, 2004).
  • 181. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 173 - Cortadora Class Jaguar para aprovechamiento anual-bianual de sauce o chopo. Rendimiento: 14-17 t/ha. Diámetro máximo: 6 cm. Fuente: ENCE Tras la corta, la humedad de la madera suele estar alrededor del 50% con una densidad de 700 kg/m3. Pocos días después, una vez que se orea, pierde un 15% de humedad pasando su densidad a ser de 595 kg/m3. Una vez que queda totalmente seca al aire su humedad residual es del 25%, con una densidad final de 525 kg/m3. El poder calorífico inferior (PCI) de la madera seca (0% de humedad) son los indicados en el capítulo 10. Cosecha Plantación de Sauces. Fuente: Jesús Fernández. UPM
  • 182. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 174 - Astilladora de olivos • PCS0 de la poda ….. 4.600 kcal/kg En condiciones naturales • PCI6 leñas secas ….. 4.300 “ • PCI16 ramón picado 3.500 “ • PCI19 hojas ………… 3.000 “
  • 183. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 175 - 14 Aprovechamientos Forestales. La biomasa de origen forestal para uso energético se refiere principalmente a los restos procedentes de los diferentes procesos forestales, tales como el aprovechamiento maderero o los tratamientos selvícola. El material vegetal resultante de dichas operaciones es de una elevada heterogeneidad, ya que está constituido por ramas, raberones, restos de desbroce, pies no maderables, leñas, etc. Esta circunstancia unida a su baja densidad aparente y a la dispersión de las zonas forestales, provoca un encarecimiento sustancial del transporte. Por consiguiente todas las operaciones deberán ir encaminadas a minimizar este coste. 14.1 .-Sistemas de aprovechamiento de biomasa forestal En los sistemas de aprovechamiento de la biomasa forestal destinada al aprovechamiento energético se distinguen varias operaciones: 14.1.1 Recolección La recolección de biomasa forestal dependerá de la dispersión de los residuos, una vez concluida las labores de corta y desembosque, variando en función de la forma en que se lleven a cabo las operaciones selvícola, pudiéndose distinguir en los aprovechamientos generalmente dos situaciones: • Saca árbol completo a pista o cargadero: Una vez hechas las labores de apeo, los pies, sin desramar, son llevados a pie de pista o a cargadero, dónde tiene lugar su desramado y tronzado, en el caso de que los fustes tuvieran otro destino comercial distinto al energético. En caso contrario se acopian en un punto fijo, dónde se pueden tratar antes de su transporte. • Aprovechamiento de fustes: En este caso el desembosque se realiza exclusivamente de los fustes una vez han sido desramados, por lo que en general los restos aprovechables como biomasa forestal se quedan esparcidos por la zona de corta. Estos residuos pueden ser recogidos directamente por un autocargador forestal o ser agrupados previamente en montones o en cordones a pie de pista.
  • 184. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 176 - Fuente IDAE Para la agrupación de restos se ha desarrollado un apero de tipo rastrillo frontal con grapas hidraúlicas independientes sobre tractor de (de cadenas o de ruedas) de pequeña potencia que facilita el amontonado o el alineado de restos a vía forestal o calle, pero para ello es necesario que el tractor pueda transitar por la zona de corte, por lo que suele estar restringido a cortas finales o a cortas intermedias de peso fuerte, dónde la superficie de corta queda lo suficientemente abierta para que la maquinaria pueda moverse con comodidad. Sin embargo en clareos o cortas o cortas intermedias de peso moderado a débil, los restos suelen agruparse por medios manuales en montones o cordones, a pie de pista o calles de desembosque, dónde el autocargador pueda realizar su recogida. 14.1.2 Densificado A causa de la baja densidad aparente de la biomasa forestal recogida, ésta suele ser tratada para disminuir su volumen y minimizar el coste del transporte y almacenaje. El densificado se realiza mediante dos tecnologías principalmente: • Astillado: Este proceso se basa en la reducción del tamaño del material, lo que implica un aumento de la densidad del residuo, facilitando así el secado natural y economizando su transporte. Esta operación puede realizarse en planta, en cargadero o directamente en el área de corta.
  • 185. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 177 - • Empacado: En este caso la densificación se realiza por la compresión de los restos hasta formar unidades compactas denominadas pacas. Las empacadores cargan los restos, los compactan y posteriormente los fleja con malla plástica combustible. Fuente EUBIOM Energía 14.1.3 Secado Al igual que el densificado, la reducción de humedad consigue reducir los costes del transporte. Existen dos formas de secado distintas: el secado natural y el secado forzado. El secado natural es ideal para zonas con clima mediterráneo o continental y cuando la humedad de la materia prima sea elevada (>30%), como es el caso de la comarca de ADAC. Por el contrario, el secado forzado es mucho más costoso, ya que se tiene que realizar en fábrica, siendo sólo necesario para algunos usos finales como la producción de pelets. Para garantizar un mejor resultado del secado natural se suelen programar las actuaciones de secado en campo dejando el material a procesar acumulado en campo durante el periodo de verano. De esta manera la biomasa a recolectar puede llegar a tener una humedad cercana al 30%. En general, se va a realizar un secado natural, si bien éste se puede llevar a cabo antes del astillado o después. Sin embargo suele ser recomendable astillar con
  • 186. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 178 - anterioridad para favorecer su secado posterior y porque la operación se realiza mejor con cierto grado de humedad, al igual que sucede con el empacado. 14.1.4 Transporte Los aprovechamientos forestales suelen estar situados muy alejados de las centrales de transformación de la biomasa, por lo que en muchas ocasiones se intenta amortizar el transporte, llevando la mayor cantidad de biomasa seca posible por viaje, por lo que los residuos forestales son tratados previamente a su transporte en camión por carretera. Sin embargo en otras ocasiones los restos son llevados en bruto directamente a la central en dónde se lleva a cabo su tratamiento antes de su transformación. El siguiente gráfico muestra los distintos procesos que se pueden llevar a cabo para transportar los residuos forestales desde el monte hasta la central de transformación, dónde pueden llegar en bruto, empacados o astillados. Fuente Guía para el uso y aprovechamiento de la biomasa en el sector forestal La elección de los sistemas de aprovechamiento de la biomasa más adecuados dependerá de multitud de factores, entre los cuales se pueden destacar: las condiciones de mercado, el tratamiento selvícola realizado, los usos tradicionales, el acceso a los montes, la distancia a destino y los requerimientos del consumidor final.
  • 187. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 179 - 14.2 Estudio del recurso La Provincia de Guadalajara tiene una superficie forestal de 553.000 ha, de las que aproximadamente dos tercios se encuentran repartidas en la comarca de la Sierra Norte, situada al norte de la provincia y en la subcomarca del Alto Tajo, en la parte oriental. El otro tercio se reparte por el resto de la provincia, con especial presencia en la Comarca de la Alcarria. Por tanto la comarca de ADAC se abastecerá fundamentalmente de la zona Norte, debido a su proximidad. Las masas forestales predominantes de la Sierra Norte son el monte bajo de distintas especies del género quercus, principalmente el Q. pirenaica y el Q.ilex y el monte alto de coníferas, correspondiente a pinares de P.silvestris, P nigra y P. pinaster, acompañadas de grandes extensiones de matorral con jaras, piornos y brezos. CESEFOR, en el año 2007 realizó distintas experiencias en masas forestales de Castilla y León, de similares características a las que se encuentran en la Sierra Norte, por lo que, a continuación, se indicarán los resultados obtenidos de su experiencia. Resalveo en masa de rebollo (Q. pyrenaica). 50 t/ha de astilla verde Proceso Maquinaria Coste total (€/t) Apeo Cosechadora multitalador 54,00 Desembosque Autocargador Astillado Astillado sobre camión con astilladora remolcada fija en cargadero Transporte Por carretera a 100 km del aprovechamiento Clara fuerte del 35 % en masa repoblada de P. sylvestris. 47 t/ha de astilla verde Proceso Maquinaria Rend. (t/ha) Coste (€/t) Total (€/t) Apeo Cosechadora convencional 6,32 11,16 26,64 Desembosque Autocargador convencional 6,54 8,25 Astillado Astillado fijo en cargadero sobre suelo con astilladora autopropulsada y carga posterior. 31,64 3,23 Transporte Por carretera a 40 km del aprovechamiento 4,00 Corta a hecho de chopera Populus sp. 106,1 t/ha de astilla verde Proceso Maquinaria Rend. (t/ha) Coste (€/t) Total (€/t) Apeo Apeo y desrame manual con motosierra 2,1 9,45 31,92 Desembosque fustes Cargadora frontal 5,87 8,60 Agrupación restos Cargadora frontal 21,05 2,38 Astillado Astillado fijo en cargadero sobre camión con astilladora remolcada. 3,36 22,54 Transporte Por carretera con distancia de 100 km 7,00
  • 188. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 180 - Corta a hecho de Pinus pinaster. 40,3 t/ha de astilla verde Proceso Maquinaria Rend. (t/ha) Coste (€/t) Total (€/t) Apeo Cosechadora multitalador 26,0 2,6 27,4 Desembosque Autocargador convencional 19,6 3,5 Astillado Astillado móvil con astilladora sobre autocargador 10,7 11,5 Transporte Por carretera a 40 km del aprovechamiento 9,8 14.3 Estudio de la logística y aprovechamiento La obtención de biomasa como material procedente del monte, es una actividad que debe mecanizar todo lo posible con el objeto de reducir costes y optimizar la productividad, limitando así los trabajos manuales. Actualmente existe una gran variedad de maquinaria empleada en los aprovechamientos forestales, en este apartado se indicarán las más utilizadas en los aprovechamientos específicos de biomasa como recurso energético. 14.3.1 Apeo y procesado. Procesadoras Son máquinas automóviles con dotadas de aperos específicos, cuya aplicación principal es el desrame y troceado de los fustes. Cuando además intervienen directamente en el apeo se denominan cosechadoras. Las procesadoras también se emplean para trocear los restos del tratamiento como las ramas grandes y las copas, de tal forma que puedan manejarse más fácilmente en las labores posteriores. Fuente John Deere
  • 189. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 181 - 14.3.2 Desembosque. Autocargadores y skidders Los autocargadores son tractores equipados con una grúa terminada en una pinza y con un remolque, que se utilizan para recoger y cargar los materiales, maderables o no, sacándolos de la zona de corta a cargadero. Los autocargadores se clasifican según el sistema de articulación entre la cabeza tractora y el remolque, el cual le posibilitará una menor o mayor maniobrabilidad dentro del monte, distinguiéndose así entre autocargadores de semichasis y de doble eje. Autocargador. Fuente Timberjack Por el contrario los skidders son tractores de arrastre que realizan las labores de desembosque de los fustes o los árboles completos. Los pies, una vez apeados, se enganchan al skidder y se arrastran por la zona de corta, utilizando las calles de desembosque o directamente desde pista. Los tractores se clasifican según el elemento de trabajo utilizado para el agarre, ya se de cable con cabestrante o bien, de grapa. Skidder de cable .Fuente Julio Vías
  • 190. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 182 - 14.3.3 Densificado. Astilladoras y empacadoras Este tipo de maquinaria se utiliza para reducir el volumen, tanto de los residuos procedentes de los tratamientos selvícolas, como de la biomasa leñosa procedente de los cultivos energéticos, así como de los residuos de origen agrícola (podas frutales, olivo, vid, etc). Las astilladoras existentes se pueden clasificar según su sistema de tracción, que a su vez, está relacionado con el tratamiento y capacidad del proceso: • Astilladoras estáticas. Equipos fijos que pueden procesar una gran cantidad de biomasa por hora (200 t/h) y que generalmente se localizan en las industrias transformadoras o en las plantas de tratamiento de residuos leñosos. • Astilladoras semimóviles. Equipos de grandes dimensiones con ruedas, que se pueden desplazar a las explotaciones para realizar el astillado, pero desde un punto fijo. El rendimiento de estas máquinas ronda las 100 t/h. Astilladora semimóvil. Fuente Biometsa • Astilladoras móviles. Son de menores dimensiones, por lo que tienen una mayor facilidad para entrar en las explotaciones agrícolas y forestales. Las astilladoras pueden ser remolcadas o autopropulsadas. Las primeras necesitan de la toma de fuerza de un tractor suelen ser de menor tamaño, teniendo un rendimiento de entre 1 y 10 t/h, mientras que las segundas poseen tracción autónoma y sus rendimientos se sitúan entre las 5 y las 20 t/ha. Por otro lado las empacadoras son máquinas que reúnen y comprimen biomasa bruta (ramas, copas, árboles completos, etc.) de origen forestal, para formar pacas o balas de suficiente densidad, como operación previa al transporte, ya que el material
  • 191. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 183 - resultante es unas tres veces más denso. Al igual que sucede con las astilladoras, las empacadoras pueden ser semimóviles, para operaciones en cargadero, o móviles, bien autopropulsada o bien, remolcada sobre autocargador. El coste de las empacadoras es similar al de las astilladoras móviles, por lo que su uso en el sector de la biomasa energética se restringe a situaciones dónde existan distancias grandes de suministro y que cuentan con centros logísticos que les permiten procesar grandes cantidades de pacas sin problemas. Empacadora forestal. Fuente Batelumes
  • 192. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 184 - 15 Aprovechamiento Industrial. Puntos de viabilidad. 15.1 Descripción y Premisas de Partida para la ubicación de instalaciones Existen dentro del entorno de la comarca de ADAC varias zonas industriales, susceptibles de albergar los desarrollos industriales propuestos. Para seleccionar la ubicación más favorable de la Central de Biomasa se han tenido en cuenta unas premisas y unas restricciones que se enumeran a continuación y se pasan a describir y caracterizar el en punto siguiente. Con las mismas se ha realizado un análisis cartográfico para proponer la ubicación de las instalaciones necesarias. • Calificación del suelo como industrial, y categorizado como vacante. Apto para este tipo de actividades. • Acceso desde varios puntos de vías y carreteras pavimentadas. • Acceso posible para maquinaria pesada y camiones. • Idónea topografía del terreno, explanado, con acceso desde la carretera. • Situados en un entorno próximo a los lugares de producción / aprovechamiento de las materias primas utilizadas. • Situados en un entorno con presencia de Mano de Obra potencial. • Subestación eléctrica dentro con capacidad de evacuación. • La totalidad de las materias primas utilizadas provienen del entorno geográfico considerado en el estudio con potencial de suministros. • Se parte de la suposición de existencia en el territorio de cultivos energéticos implantados. • La biomasa local procedente de los restos de cultivos agrícolas, de trabajos selvícolas de limpieza y conservación en montes públicos y privados y de cultivos energéticos. Todos ellos considerados y descritos en los capítulos anteriores. • Se producirán ingresos por venta de la energía eléctrica, venta y aprovechamiento del calor generado y venta de los residuos deshidratados proteicos que resulten para la fabricación de piensos. En el flujo de trabajo desarrollado en el análisis cartográfico para la ubicación de la central de Biomasa, sea cual sea la alternativa tecnológica elegida, se ha tenido en cuenta las restricciones y premisas enumeradas anteriormente. No todas ellas afectan por igual al mismo tipo de instalación, de esta manera distinguen tres restricciones para los centros de acopio de biomasa y seis consideradas para la instalación de la Central (Área de Preparación y Planta).
  • 193. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 185 - A continuación se muestra el flujo de trabajo, con los resultados parciales del análisis, así como la descripción de los pasos seguidos para llegar a proponer las tres áreas aptas de instalación. Flujo de trabajo del análisis cartográfico para proponer zonas aptas para la instalación de la Central de Biomasa Red Viaria Uso del Suelo Pendiente Uso Industrial Red Eléctrica Núcleos urbanos Zonas Aptas Central Biomasa Análisis de alternativas Zona óptima TorijaYunquera de Henares Fontanar Zonas Aptas Acopio
  • 194. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 186 - 15.1.1 Proximidad a la Red Viaria A la hora de seleccionar la ubicación de las nuevas instalaciones es necesario contar únicamente con aquellas áreas cuyo acceso sea viable para maquinaria pesada y camiones. De esta manera, se han seleccionado tan solo aquellas zonas cercanas a la red viaria actual, aquellas que están a menos de 100 metros de Autopistas, Autovías, Carreteras Nacionales y Autonómicas o pistas y caminos transitables.
  • 195. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 187 - Selección de áreas aptas en proximidad a la red viarias, son las situadas a menos de 100 metros de la red viaria transitable por maquinaria pesada. 15.1.2 Restricciones por uso del suelo (Corine Land Cover) Los tipos de uso del suelo seleccionados a partir del Mapa Corine Land Cover 5 de Castilla Mancha 2006 para la posible instalación de las áreas de acopio de biomasa han sido los siguientes: Cultivos anuales asociados con cultivos permanentes, Escombreras y vertederos, Mosaico de cultivos, Olivares, Sistemas agroforestales, Terrenos principalmente agrícolas, Terrenos regados permanentemente, Tierras de labor en secano, Zonas de extracción minera, Zonas en construcción, Zonas industriales o comerciales y Zonas quemadas. Por lo tanto, han sido excluidos los siguientes usos del suelo: Bosque mixto, Bosques de coníferas, Bosques de frondosas, Espacios con vegetación escasa, Instalaciones deportivas y recreativas, Láminas de agua, Matorral boscoso de transición, Matorrales esclerófilos, Pastizales naturales, Prados y praderas, Redes viarias, ferroviarias y terrenos asociados, Tejido urbano continuo y Tejido urbano discontinuo. Como resultado de esta selección se muestran a continuación las zonas aptas bajo el punto de vista de usos del suelo: 5 http://www.ign.es/ign/layoutIn/corineLandCover.do
  • 196. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 188 - Usos del suelo aptos para una posible instalación de centros de acopio de biomasa en las comarcas de la Sierra Norte y ADAC.
  • 197. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 189 - 15.1.3 Restricciones por la orografía del terreno Es necesario descartar aquellas áreas cuya orografía impide dificulta o encarece la instalación de centros de acopio de biomasa o la propia instalación generadora de energía, debido a ellos se han seleccionado aquellas áreas cuya pendiente es menor de 12,5%. Esto se ha realizado tras la generación de un mapa de pendientes a partir de un Modelo Digital de Elevaciones de 5m de pixel facilitado por el Instituto Geográfico Nacional6 . Áreas con orografía apta (pendiente < 12,5%) para la ubicación de instalaciones de biomasa 6 http://www.ign.es/ign/layoutIn/modeloDigitalTerreno.do
  • 198. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 190 - 15.1.4 Selección de zonas aptas para el acopio de biomasa Fruto de las anteriores premisas y restricciones, y tras intersectar las distintas áreas aptas para cada una de ellas, se han obtenido el mapa de zonas aptas para el acopio de biomasa. Esto son áreas que próximas a la Red Viaria, cuya pendiente diente del terreno es menor de 12,5% y están sobre un uso del suelo que permitiría el acopio de biomasa. Son las siguientes zonas: Zonas aptas para el acopio de biomasa en las comarcas de ADAC y Zona de Influencia.
  • 199. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 191 - 15.1.5 Restricción por uso del suelo Para la instalación de la Central de Biomasa se han seleccionado aquellos polígonos cuyo uso del suelo está clasificado como industrial vacante, la información de estas áreas ha sido extraída de la página web de la Consejería de Fomento de la Junta de Comunidades de Castilla La Mancha7 . En la comarca de ADAC se han registrado 5 Municipios con parcelas industriales vacantes, siendo estos: El Casar, Fontanar, Quer, Torija y Yunquera de Henares. A continuación se muestran la ubicación de estos polígonos en la comarca de ADAC. Suelo industrial vacante en la comarca de ADAC http://www.castillalamancha.es/gobierno/fomento/actuaciones/mapa-de-suelo-industrial7
  • 200. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 192 - 15.1.6 Proximidad a la Red Eléctrica Se han seleccionado tan solo aquellas zonas cercanas a la Red Eléctrica, es decir, aquellas áreas a menos de 1000 metros de la Red Eléctrica con capacidad para evacuar energía eléctrica, esto son líneas eléctricas de alta y media tensión y subestaciones eléctricas. Área de influencia de la Red Eléctrica, 1.000 metros de proximidad.
  • 201. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 193 - 15.1.7 Restricción de uso urbano La ubicación de la central de Biomasa se ubicará al menos a 1 Kilómetro de distancia lineal desde los núcleos de población, para prevenir impactos negativos sus habitantes. De esta manera se han excluido los núcleos de población según la cartografía 1:25.000 del Mapa Topográfico Nacional y un área de 1 Km de influencia alrededor de estos. No se han considerado las edificaciones aisladas. Áreas restringidas por uso urbano
  • 202. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 194 - 15.2 Zonas aptas para la instalación de la Central de Biomasa Tras realizar en análisis cartográfico con las premisas y restricciones anteriormente descritas se han seleccionado un conjunto de parcelas de suelo industrial vacante pertenecientes a los polígonos industriales de Fontanar, Yunquera de Henares y Torija. Las características y los centroides de las mismas son las siguientes: Municipio UTM_X UTM_Y Altitud (m.s.n.m.) Pendiente media (%) Uso del Suelo Fontanar 483.835 4.509.759 715 1,5 Industrial vacante Yunquera de Henares 486.482 4.513.190 699 0,3 Industrial vacante Torija 497.102 4.511.822 979 2 Industrial vacante Localización de las tres zonas industriales vacantes y aptas para la instalación de la central de Biomasa
  • 203. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 195 - A continuación se muestra en detalle los tres polígonos seleccionados como aptos para la instalación de la Central de Biomasa. Zonas Aptas y parcelas industriales vacantes aptas para la instalación de la central de Biomasa en Fontanar (Polígono Industrial Sector 11)
  • 204. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 196 - Zonas Aptas y parcelas industriales vacantes aptas para la instalación de la central de Biomasa en Torija (Polígono SI-8)
  • 205. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 197 - Zonas Aptas y parcelas industriales vacantes aptas para la instalación de la central de Biomasa en Yunquera de Henares (Polígono Industrial San Isidro) 15.2.1 Accesibilidad y coste de transporte de los recursos Las propuestas de ubicación de la planta de biomasa han de apoyarse en la accesibilidad de los recursos energéticos existentes en el territorio. Partiendo de los cálculos de Bioraise se ha analizado la proximidad del conjunto de recursos para cada una de las tres plantas propuestas en bandas de 10 kilómetros. Son los siguientes: Recursos energéticos (Tn/año) <10 Km <20 Km <30 Km <40 Km <50 Km >50 Km Yunquera de Henares 9.710 16.992 15.124 6.379 10.077 6.651 Torija 7.135 14.853 13.920 10.502 8.488 10.036 Fontanar 9.405 14.985 13.558 8.027 8.906 10.052
  • 206. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 198 - Respecto al coste de transporte de dichos recursos a las zonas propuestas para la Central de Biomasa se ha realizado un análisis de cercanía a partir de los datos ofrecidos por Bioraise. Los costes de transporte se han supuesto con el precio del gasoil a 1€/L. Debido a que las tres propuestas de Central están muy próximas y utilizarán la misma red de carreteras, los resultados son los mismos para las tres. Estos costes se distribuyen de la siguiente manera: Dado que el coste de transporte es el mismo para cada propuesta, hay que fijarse en la distribución de los recursos energéticos en el territorio para discriminar una ubicación más eficiente de la Central. En la tabla anterior se observa que la propuesta de Yunquera de Henares tiene mayor disponibilidad de recursos en sus proximidades, hasta los 30 Km de radio acumula una diferencia de 3.877 Tn.
  • 207. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 199 15.3 Descripción de las necesidades de suministro y las producciones previstas La planta industrial propuesta debe de entenderse como un modelo general que estaría formado por un conjunto de infraestructuras, que pueden funcionar de manera combinada o independiente, que serían: • Zonas de acopio de biomasa, para su almacenamiento y conservación desde el momento de la recogida hasta el de consumo. • Área de preparación de biomasa, para producirla triturada, homogeneizada y libre de materias extrañas (piedras, tierra y piezas metálicas). • Una Planta de valorización energética esta valorización energética puede ser mediante varias tecnologías. 15.3.1 Necesidades de suministro Como quiera que la zona de estudio posea distintas fuentes primarias, hay que considerar que el potencial total de una planta industrial se desplegaría en el territorio utilizando diversas fuentes de las existentes. Para desarrollar un modelo a modo de ejemplo podríamos suponer que, los tipos de biomasa lignocelulósica que alimentarían una planta serían: Así, se contaría con las siguientes cantidades de biomasa y orígenes: • Biomasa de restos de cultivos agrícolas: Serían principalmente restos de cultivos de maíz, cereales y olivar. Estimándose que se podrían retirar unas 26.000 t/año a un coste puesto en planta sobre los 0,040– 0,055 euros /kilo. • Biomasa de restos forestales: Existen varias empresas forestales actualmente operando en el territorio y, la posibilidad de creación de otras nuevas. Podemos estimar que una existe actualmente suministro seguro para una cantidad de restos procedentes de trabajos selvícolas superior a las 30.000 t/año, así, supondremos que la planta
  • 208. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 200 industrial utiliza 10.000 t/año con contratos de suministro a largo plazo a un coste puesto en planta de 35 – 38 euros/Tonelada. • Biomasa de restos de poda de jardines y parques: Actualmente, según las fuentes locales consultadas, existen en el entorno rural del proyecto municipios con una producción de restos de poda triturada que ronda las 1.200 t/año. Así, supondremos que la planta industrial utiliza 1.000 t/año con contratos de suministro a largo plazo a un coste puesto en planta de 20 – 25 euros/Tonelada • Biomasa de cultivos energéticos herbáceos y leñosos: Mediante el presente estudio se ha puesto de manifiesto el gran potencial que presenta el territorio para el desarrollo de estos tipos de cultivos. Así como, las existencias de especies cuya rentabilidad se asemeja a los cultivos tradicionales actuales Se puede contar que podrían asegurase un suministro entorno a las 20.000 t/año. Lo que supondría unas 400 – 500 Ha. Después de analizar distintas tecnologías se puede considerar que las necesidades de biomasa para generar 1MWe pueden ser de 7.000-8.000 tn para las tecnologías de pirolisis o gasificación, y de 10.000-12.000 para las tecnologías de combustión Tipo de biomasa t/año Suministro Restos de cultivos agrícolas 26.000 En pacas. Restos forestales 10.000 Triturados o en pacas. Restos de podas y jardines 1000 Triturados o en pacas. Cultivos energéticos 20.000 Triturados o en pacas. Otros orígenes 0 No se consideran. Se dispone de una cantidad total de biomasa de 57.000 toneladas
  • 209. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 201 15.3.2 Infraestructuras necesarias. 15.3.2.1 Almacenamiento/acopio de la biomasa: La biomasa que se recoge en los lugares donde se genera, se transporta en pacas, triturada o astillada hasta la planta. Las imágenes muestran detalles del transporte, descarga y almacenamiento de pacas y la biomasa triturada en un parque de logística de almacenamiento de biomasa. Detalle de transporte y almacenamiento de biomasa.
  • 210. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 202 15.3.2.2 Planta de Preparación de Biomasas: Es necesario pretriturar y deshacer las pacas, separando los objetos y piezas metálicas y después triturar a los tamaños adecuados. Detalle de recogida de pacas y pretrituración. La biomasa suelta deshecha de las pacas, se lleva al molino donde se tritura a los tamaños deseados, en este caso un tamaño aproximado de G45.
  • 211. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 203 Detalle de trituración de Biomasa y silo. 15.3.2.3 Secado de la biomasa La aplicación principal de la biomasa es como combustible para la generación de energía, ya sea para la producción de electricidad y/o como combustible para generar energía térmica. El proceso de secado consiste aportar calor a biomasa de forma que se quede con una humedad cercana al 10 %. Este aporte de calor depende de tipo de biomasa y de la forma de presentación, ya que humedad puede variar del 70% al 10% El proceso es sencillo y no encierra ninguna dificultad, salvo el problema de lograr que la producción se haga de manera continuada. Como ya se ha descrito en los puntos anteriores, la biomasa se compone básicamente de hemicelulosa, celulosa y lignina. Durante el proceso de secado se producen los siguientes fenómenos: • Por debajo de 250 ºC o Se seca la biomasa. o Disminuye la resistencia de la lignina.
  • 212. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 204 o Comienza la volatilización y carbonización de la Hemicelulosa. • Por encima de 250 ºC o La Hemicelulosa se descompone en volátiles y alquitranes. o Se alcanza el límite de volatilización y carbonización de las ligninas y celulosas. Existen en el mercado gran variedad de equipos de secado siendo la forma de secar de forma directa (en contacto con llama) o indirecta. Los dispositivos más utilizados son los compuestos por elementos rotativos. Estos últimos están en contenedores estancos y disponen de con tecnología más avadas, tienen mejores rendimientos y no generan olores. Como ejemplo se muestra una vista de este tipo de secaderos, fabricados por la empresa Wyssmont de EE.UU y los principios y el esquema de funcionamiento. Estos equipos tienen la ventaja de que no hay contacto directo entre los gases de escape del motor y el producto a secar, por esto se suelen utilizar para el secado de productos para la alimentación humana y animal. Si bien hay que señalar que para la biomasa esto no es importante por lo que se puede optar por equipos de secado directo tipo trómel o ciclo cuya inversión es menos y el manejo es más sencillo
  • 213. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 205 Fuente PRODESA 15.3.2.4 Recuperación y transformación del calor recuperado. La producción de calor se concentra en el motor, con dos fuentes de producción de calor diferentes: De alta entalpía: Los gases de escape del motor, a una temperatura superior a 500 ºC De baja entalpía: El agua del circuito de refrigeración del motor, a una temperatura de 90 – 110 ºC. Un ejemplo gráfico de esto se puede observar en el siguiente esquema
  • 214. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 206 Fuente: Ecoenergía 15.3.2.5 Infraestructuras, obras civiles y construcciones Las infraestructuras que se necesitan para la construcción de la planta • Explanación, urbanización y vallado. • Viales interiores para el tránsito de vehículos. • Parque de almacenamiento y logística de biomasa. • Canalizaciones de la red de distribución de fluidos y eléctrica. • Suministro de servicios externos. • Naves y edificios. • Obras civiles para la instalación de los equipos y máquinas. La superficie que se necesita es del orden de 3- 4 ha, teniendo en cuenta las necesidades del parque de almacenamiento y logística de la biomasa.
  • 215. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 207 15.3.2.6 Instalaciones auxiliares Entre las instalaciones y servicios que se han de considerar para el desarrollo de una planta industrial se pueden describir las siguientes: • Caseta de control de entrada. • Báscula de pesaje de camiones. • Almacenamiento y distribución de agua industrial, incluyendo el agua necesaria para la refrigeración del motor. • Producción, almacenamiento y distribución de aire comprimido. • Distribución de energía eléctrica en baja tensión. • Evacuación de aguas residuales tratadas (mínimo caudal) • Almacenamiento y distribución de nitrógeno para inertización. • Almacenamiento y distribución de combustibles de apoyo para arranque de las instalaciones. • Equipos de elevación y transporte interiores. • Detección y defensa contra incendios. • Iluminación interior y exterior. • Grupo electrógeno de emergencia. • Talleres electromecánicos. • Laboratorio de análisis de biomasas. • Almacenes. • Edificio de oficinas y sala de control • Vestuarios y servicios para el personal.
  • 216. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 208 15.3.2.7 Planificación de ejecución La ejecución del Proyecto está dividida en dos etapas consecutivas, cuyo detalle y explicación figuran a continuación: 1. ACUERDO DE EJECUCIÓN DEL PROYECTO. Firma del Acuerdo de proyecto y definición de la fórmula de explotación 2. ESTUDIO DE VIABILIDAD. Tiempo estimado entre 4 y 6 meses, ya que se necesita disponer de las informaciones de los equipos, maquinaria e instalación y tener una idea preliminar del punto de enganche, suministro de agua y punto de vertido, de las ayudas previsibles y de las condiciones de suministro de biomasas. 3. PERMISOS Y AUTORIZACIONES ADMINISTRATIVAS Se indican seguidamente las autorizaciones y permisos totales, indicando aquellos que son preceptivos para la construcción y operación de la central de energía: a. Autorización de Impacto Ambiental b. Autorización Ambiental Integrada c. Informe técnico de Patrimonio d. Informe de Compatibilidad Ambiental del Ayuntamiento e. Concesión del punto de enganche de la línea eléctrica f. Certificado de gestionabilidad g. Confirmación del Punto de conexión por la Consejería de Industria y Energía h. Registro de Preasignación Previo i. Autorización ante Industria y energía j. Licencia de obras k. Licencia de actividad 4. SUMINISTRO DE BIOMASA Tiempo necesario para establecer los contactos, negociar las condiciones, hacer las pruebas y test necesarias y la firma de los contratos de suministro.
  • 217. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 209 5. ESTUDIOS DE DETALLE Y PRUEBAS Comprende la continuación de los ensayos y pruebas indicados con los tipos de biomasas contempladas en este Proyecto. ETAPA DE CONSTRUCCIÓN 6. CONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA DE PREPARACIÓN DE BIOMASA. 7. CONSTRUCCIÓN DE LA CENTRAL ENERGÉTICA. 8. CONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA DE TRASFORMACIÓN DEL CALOR
  • 218. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 210 16 Propuesta de plantas de aprovechamiento energético de biomasa La propuesta de instalación consiste en una planta de producción de energía eléctrica de 4 MW de potencia eléctrica bruta, alimentada con biomasa de la comarca. La generación de electricidad está basada distintas tecnologías, la elección de la tecnología es importante ya que de ella depende el rendimiento eléctrico se tiene que decidir en función de las distintas variables. La tecnología empleada para la generación eléctrica puede ser algunos de las siguientes combinaciones: • Caldera de vapor + Ciclo de vapor Rankine agua – vapor y con turbina de vapor a condensación. • Planta de Gasificación y combustión de este gas en un motor ciclo Otto que genera electricidad y calor. La combustión del gas también puede realizarse en una caldera de vapor y este ser aprovechado en un ciclo Rankine • Planta de Bio-oil La biomasa de transforma en combustible líquido denominado bio-oil o biolíquido que puede quemarse en motor diesel para generar energía eléctrica y calor. • De forma complementaria el ciclo primario de generación de energía puede complementarse con un ciclo de cola tipo orgánico para generar electricidad aprovechando el calor residual. En el presente estudio se ha optado por comparar tres hipótesis: 1. Planta de generación eléctrica mediante combustión de biomasa y aprovechamiento energético mediante ciclo de vapor, con un potencia instalada de 4 MW eléctricos 2. Planta de generación eléctrica mediante transformación en biocombustible (bio- oil) y aprovechamiento energético mediante la combustión de este en motores de combustión interna, con una potencia instalada de 8 MW eléctricos. 3. Planta de generación en biocombustible (bio-oil) con una capacidad de producción de 16.000 m3 /año.
  • 219. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 211 17 Descripción planta de combustión de biomasa de 4MWe El proyecto consiste en una Central de generación Eléctrica, formada, básicamente, por una caldera de vapor de parrilla que utilizará como combustible biomasa de cultivos agrícolas y/o forestales, así como residuos forestales, y un grupo turbogenerador de vapor a condensación. 17.1 Hipótesis de diseño Se han considerado los siguientes datos para hipótesis Planta de biomasa de 4MWe Materia Prima tn/año 40.000 Campa de recepción y manejo de materia prima m2 35.000 Superficie total m2 50.000 Datos de diseño Horas de operación al año h/año 7.000 Potencia eléctrica neta media de turbina kWe 4.000 Potencia media de consumo de auxiliares kWe 421 Rendimiento eléctrico medio % 24 17.2 Descripción técnica En la central, la biomasa es quemada en la caldera, utilizándose la energía térmica obtenida para calentar agua y obtener vapor sobrecalentado. El vapor a alta presión y sobrecalentado es expandido en una turbina de vapor, en la que se transforma la energía térmica que porta el vapor en energía mecánica, dando lugar a un movimiento giratorio del rotor de la turbina. La transformación de la energía mecánica en energía eléctrica se realiza mediante alternador acoplado a la turbina a través de un reductor.
  • 220. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 212 La salida del vapor de la turbina se efectúa en condiciones de vacío, lo que se consigue mediante un condensador. Este condensador estará refrigerado por agua procedente de un sistema de torres de refrigeración. El cierre del ciclo se efectúa mediante el bombeo del agua condensada a la salida del condensador, hasta la caldera de biomasa, convirtiendo de nuevo aquélla en vapor. Los gases de combustión de la biomasa atraviesan la caldera a así ceden cediendo su energía en los diferentes pasos, es decir en las paredes, el sobrecalentador, el vaporizador y el economizador. Una vez que salen de la caldera estos gases son sometidos a un proceso de limpieza y depuración en un sistema compuesto por un multiciclón y un filtro de mangas, tras lo que se consigue que el nivel de emisiones de partículas por la chimenea se ajuste la legislación vigente. La caldera y la infraestructura de generación electica requiere de otros equipos auxiliares, como son bombas de condensado, bombas de alimentación a la caldera, sistema de refrigeración del condensador mediante torres de refrigeración y equipo de bombeo, planta de tratamiento de aguas, y sistema eléctrico de interconexión a la red eléctrica y de suministro a los equipos consumidores de la central. La interconexión eléctrica se efectuará en Alta Tensión, mediante un transformador elevador de tensión, desde la tensión de generación del turbogenerador, hasta la tensión del embarrado de interconexión. 17.3 Inversiones estimadas Inversiones estimadas Maquinaria de trasiego biomasa Nave/edificaciones Trómel/ equipo de secado Equipos de molienda y afino Caldera Equipos tratamiento gases, cenizas y auxiliares Equipos generación eléctrica Equipos auxiliares Proyecto e ingeniería y DO Inversión total para planta de generación eléctrica Total € 10.500.000
  • 221. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 213 17.4 Ingresos y rentabilidad estimada Los parámetros básicos económicos y de rentabilidad del proyecto son los que se muestran a continuación en función de los valores de venta de energía, compra de biomasa y gastos de explotación considerados Se ha considerado la venta de calor y se ha tomado como referencia un precio de venta de calor de 5 cent€ por kwh térmico. Se puede calcular que el coste del calor generado por gasoil es cercano a los 10 céntimos y el gas natural del orden de 8 céntimos. Energía eléctrica generada kWh/año 28.000.000 Precio de venta de electricidad €/kwh 0,077 Previsión de ingresos por venta de electricidad €/año 2.156.000 Energía térmica con posibilidad de venta kWh/año 30.800.000 Precio medio de venta de calor €/MWth 5 Previsión de ingresos por venta de calor €/año 154.000 Total previsión de ingresos €/año 2.310.000 Inversión necesaria M€ 10 --11 Producción energía eléctrica GWh/año 28 Producción de energía térmica para venta GWht/año 30.800 Precio de la energía eléctrica considerado €/MWh 77 Precio de la energía térmica considerado €/MWht 5 Costes de Operación y Mantenimiento €/MWh 14 Coste de la materia prima €/Tn en planta 42 Necesidad de biomasa tn/año 40.000 TIR % 6%-12%
  • 222. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 214 17.5 Otros aspectos asociados a la planta La planta objeto del estudio presenta los siguientes aspectos asociados • Superficie necesaria mínima 3 Ha o Terreno espacioso y llano. o Emplazamiento cercano a una línea eléctrica. o Accesos adecuados al tráfico generado. • Concesión de agua para la vida de la planta. o Consumo de agua: 0,25 Hm3/año (de los cuales la mitad son consuntivos). 12 l/seg de captación máxima. • Vida útil: 20 años o Plazo de construcción: 20 meses • Generación de empleo directo o Durante el periodo de construcción, se estima que haya una subcontratación de numerosas empresas con alrededor de 20 -25 trabajadores. o Plantilla en funcionamiento: 18 personas en planta o Plantilla asociada a la biomasa: 20-30 personas • Garantía de suministro biomasa a 20 años.
  • 223. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 215 18 Descripción planta de generación eléctrica mediante transformación en biocombustible El estado actual de la tecnología y el desarrollo de la misma a nivel mundial permiten dimensionar y proyectar instalaciones destinadas a la producción de biocombustibles o a la generación de electricidad. Las plantas de generación eléctrica a partir de esta tecnología consisten en la suma de dos grandes etapas, la primera es la transformación de la biomasa en combustibles líquidos y la segunda es la utilización para la generación de electricidad mediante el uso de motores de combustión interna acoplados a grupos alternadores. Por tanto la planta industrial puede tener dos orientaciones: • Generación de biocombustible de segunda generación • Generación de electricidad El proyecto consiste en una Central de generación eléctrica, formada, básicamente, por la suma de dos tecnologías: una planta de pirólisis que transforma la biomasa en combustible líquido y unos motores de combustión interna acoplados a generadores de energía eléctrica. El conjunto utilizará como materia prima la biomasa de cultivos agrícolas y/o forestales, así como residuos forestales. 18.1 Hipótesis de diseño Se han considerado los siguientes datos para hipótesis Planta de biolíquido-electricidad 16.000 m3/año-8MWe Materia Prima tn/año 56.000 Campa de recepción y manejo de materia prima m2 25.000 Superficie total m2 40.000 Datos de diseño Horas de operación al año h/año 7.500 Potencia eléctrica neta media de motor generadores kWe 8.000 Potencia media de consumo de auxiliares kWe 2.790 Rendimiento eléctrico medio % 35
  • 224. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 216 18.2 Descripción técnica En la central, la biomasa es trasformada en biocombustible líquido el cual es utilizable en motores diesel que a su vez están acoplados a grupos alternadores que generan energía eléctrica. Se han estudiado diversos grupos de cogeneración de diversos fabricantes esto grupos generan energía electica y energía térmica derivada del aprovechamiento del intercambio térmico de los gases de escape y de la camisa de refrigeración de motor de combustión interna. Como referencia del combustible se ha considerado líquido un PCI similar al gasóleo y un consumo de 250 litros/h para una potencia de 1 MWe. La transformación de la energía mecánica en energía eléctrica se realiza mediante alternador acoplado al eje de cada uno de los motores de combustión. La salida de los gases de escape se hace pasar por un intercambiador de alta eficiencia para ceder su energía a un fluido para su posterior aprovechamiento térmico. Los caudales líquidos procedentes de las camisas de refrigeración de los motores se conducen a diversos intercambiadores térmicos para que cedan su energía térmica a otro fluido para su aprovechamiento térmico. Los reactores de pirolisis, los motores y la infraestructura de generación electica requiere de otros equipos auxiliares, como son bombas y tanques de almacenamiento intermedio, circuito de nitrógeno para inertizar, bombas de alimentación a los motores, sistema de refrigeración complementarios y equipo de bombeo, planta de tratamiento de aguas, y sistema eléctrico de interconexión a la red eléctrica y de suministro a los equipos consumidores de la central. La interconexión eléctrica se efectuará en Alta Tensión, mediante un transformador elevador de tensión, desde la tensión de generación del turbogenerador, hasta la tensión del embarrado de interconexión.
  • 225. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 217 18.3 Inversiones estimadas Inversiones estimadas Maquinaria de trasiego biomasa Nave/edificaciones Trómel/ equipo de secado Equipos de molienda y afino Reactor termoquímico pirólisis Equipos de tratamiento de biolíquidos Tanques de almacenamiento Equipos de generación/cogeneración eléctrica Proyecto e ingeniería y DO Inversión total para planta de generación eléctrica a partir de biolíquido Total € 17.910.000 18.4 Ingresos y rentabilidad estimada Los parámetros básicos económicos y de rentabilidad del proyecto son los que se muestran a continuación en función de los valores de venta de energía, compra de biomasa y gastos de explotación considerados Se ha considerado la venta de calor y se ha tomado como referencia un precio de venta de calor de 5 cent€ por kwh térmico. Se puede calcular que el coste del calor generado por gasoil es cercano a los 10 céntimos y el gas natural del orden de 8 céntimos. Energía eléctrica generada kWh/año 60.000.000 Precio de venta de electricidad €/kwh 0,066 Previsión de ingresos por venta de electricidad €/año 3.960.000 Energía térmica con posibilidad de venta kWh/año 78.000.000 Precio medio de venta de calor €/MWth 5 Previsión de ingresos por venta de calor €/año 390.000 Total previsión de ingresos €/año 4.350.000
  • 226. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 218 Inversión necesaria M€ 17--18 Producción energía eléctrica GWh/año 60 Producción de energía térmica para venta GWht/año 78 Precio de la energía eléctrica considerado €/MWh 66 Precio de la energía térmica considerado €/MWht 5 Costes de Operación y Mantenimiento €/MWh 24,5 Coste de la materia prima €/Tn en planta 42 Necesidad de biomasa tn/año 56.000 TIR % 10%-18% 18.5 Otros aspectos asociados a la planta La planta objeto del estudio presenta los siguientes aspectos asociados • Superficie necesaria mínima 4 Ha o Terreno espacioso y llano. o Emplazamiento cercano a una línea eléctrica. o Accesos adecuados al tráfico generado. • Concesión de agua para la vida de la planta. o Consumo de agua: no significativo. • Vida útil: 20 años o Plazo de construcción: 20 meses • Generación de empleo directo o Durante el periodo de construcción, se estima que haya una subcontratación de numerosas empresas con alrededor de 20 -25 trabajadores. o Plantilla en funcionamiento: 25-30 personas en planta o Plantilla asociada a la biomasa: 20-30 personas • Garantía de suministro biomasa a 20 años.
  • 227. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 219 19 Descripción planta de generación de biocombustible con capacidad de 16.000 m3/año El proyecto consiste en una planta de generación de biocombustible de segunda generación que utilice como materia prima la biomasa procedente de cultivos energéticos, biomasa residual agrícola o forestal. Esto es lo que a nivel internacional se define como una biorrefinería. Los productos que se obtienen son: • Biodiesel de segunda generación obtenido a partir de biomasa. • Biofuel para usos térmicos obtenido de fuentes renovables. El proceso de termoquímico de pirolisis flash se caracteriza por un rápido proceso de pirolisis, en ausencia de oxígeno con un intercambio térmico elevado que se realiza en una fracción de tiempo de 2-3 segundos. Mediante esta tecnología se consigue transformar los materiales poliméricos en moléculas de menor tamaño, mediante un proceso conocido como cracking. Este cracking es ampliamente utilizado en la industria petroquímica para obtener a partir del petróleo, especialmente de las fracciones más pesadas, fracciones más ligeras con mayor cuota de mercado. Esta tecnología puede aplicarse a otras materias primas como la biomasa, obteniendo combustibles líquido similares a los convencionales. Mediante esta tecnología se consiguen transformar la biomasa en un biocrudo similar al petróleo, que puede ser destilado, tratado y fraccionado para obtener fracciones más ligeras (gases combustibles) medias (naftas y gasolina), pesadas (gasóleos y diesel) y muy pesadas (fuelóleos).
  • 228. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 220 19.1 Hipótesis de diseño Se han considerado los siguientes datos para hipótesis Planta de biolíquido 16.000 m3/año Materia Prima tn/año 56.000 Campa de recepción y manejo de materia prima m2 25.000 Superficie total m2 35.000 Datos de diseño Horas de operación al año h/año 7.500 Potencia eléctrica media de turbina kWe no aplica Potencia media de consumo de auxiliares kWe 1.452 Rendimiento eléctrico medio % no aplica 19.2 Descripción técnica En la central, la biomasa es trasformada en biocombustible líquido. El estado actual de la tecnología y el desarrollo de la misma a nivel mundial permiten dimensionar y proyectar instalaciones destinadas a la producción de biocombustibles o a la generación de electricidad. Para que la propuesta sea comparable con la descrita en el punto anterior se propone una planta de transformación termoquímica con una capacidad nominal de 2.000 litros/hora. El biocombustible generado en estas instalaciones sería • 16.000 m3 de biocombustible similar al gasóleo • 2.800-3.200 tn de biocoque, combustible sólido similar al coque de petróleo.
  • 229. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 221 Los reactores de pirolisis requieren de otros equipos auxiliares, como son bombas y tanques de almacenamiento intermedio, circuito de nitrógeno para inertizar, bombas de alimentación a los motores, sistema de refrigeración complementarios y equipo de bombeo, planta de tratamiento de aguas, y sistema eléctrico de suministro a los equipos consumidores de la central. 19.3 Inversiones estimadas Inversiones estimadas Maquinaria de trasiego biomasa Nave/edificaciones Trómel/ equipo de secado Equipos de molienda y afino Reactor termoquímico pirólisis Equipos de tratamiento de biolíquidos Tanques de almacenamiento Proyecto e ingeniería y DO Inversión total para planta de generación eléctrica a partir de biolíquido Total € 12.560.000 19.4 Ingresos y rentabilidad estimada Los parámetros básicos económicos y de rentabilidad del proyecto son los que se muestran a continuación en función de los valores de venta de biolíquido, biocoque, compra de biomasa y gastos de explotación considerados Se ha considerado la venta de biolíquido a de 66 céntimos/litro. Biolíquido generado m3/año 16.000 Precio de venta de biolíquido €/lt 0,66 Previsión de ingresos por venta de biolíquido €/año 10.560.000 Energía térmica con posibilidad de venta kWh/año 0 Precio medio de venta de calor €/MWth 0 Previsión de ingresos por venta de calor €/año 0 Total previsión de ingresos €/año 10.560.000
  • 230. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 222 Inversión necesaria M€ 11—13 Producción de biolíquido litros/año 0,016 Precio de venta de biolíquido €/lt 0,66 Costes de Operación y Mantenimiento €/litro 0,52 Coste de la materia prima €/Tn en planta 42 Necesidad de biomasa tn/año 56.000 TIR % 12%-20% La materia prima necesaria para esta instalación viene determinada por el factor de conversión, es decir si la planta se alimenta con biomasa con un PCI de 4.000 kcal/kg de media y se pretende obtener un biolíquido con un PCI de 10.000 kcal, son necesarios 3,5 kg de biomasa para generar 1 litro. Según este cálculo son necesarias unas 56.000 tn al año de biomasa con una humedad del 30% 19.5 Otros aspectos asociados a la planta La planta objeto del estudio presenta los siguientes aspectos asociados • Superficie necesaria mínima 3 Ha o Terreno espacioso y llano. o Emplazamiento cercano a una línea eléctrica. o Accesos adecuados al tráfico generado. • Concesión de agua para la vida de la planta. o Consumo de agua: no significativo. • Vida útil: 20 años o Plazo de construcción: 12 meses • Generación de empleo directo o Durante el periodo de construcción, se estima que haya una subcontratación de numerosas empresas con alrededor de 20 -25 trabajadores. o Plantilla en funcionamiento: 20-30 personas en planta o Plantilla asociada a la biomasa: 20-30 personas • Garantía de suministro biomasa a 20 años.
  • 231. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 223 20 Propuesta de desarrollo de la comarca. 20.1 Descripción y Premisas de Partida Premisas de partida 1. El principal frente de lucha contra el cambio climático es la sustitución de los combustibles fósiles para no aportar más CO2 a la atmósfera. Es necesario sustituir las fuentes fósiles de energía por renovables con balance de emisión de CO2 negativo, esto es hay que usar la biomasa como combustible. 2. Podemos desarrollar en la comarca una industria de biocombustibles que sea el motor de desarrollo de las zonas rurales. Se trata de que este sector sea una industria estratégica para la comarca ya que dispone de territorio agrícola, agua, sol y un medio rural amplio por desarrollar. 3. La comarca posee una gran parte del territorio con capacidad agrológica suficiente, no explotada de forma adecuada por falta de infraestructuras y necesitadas de modernización del sector. Hay que resaltar que el principal problema para desarrollar regadíos y otras infraestructuras es la incertidumbre y el tiempo de obtención de las concesiones. 4. La mayor importancia de las energías renovables es que se presentan como un elemento de gran significación para evitar la independencia de los combustibles tradicionales garantizando el desarrollo del territorio y el avance tecnológico. Como medidas importantes para el cambio climático se pueden adoptar medidas del tipo de fomento de la utilización de la biomasa para fines eléctricos y/o térmicos, así como el fomento de los biocarburantes, procedentes de cultivos desarrollados en las proximidades a las zonas de consumo. 20.2 Hipótesis de trabajo Se ha desarrollado un trabajo en el que se ha estudiado la comarca, se ha determinado la biomasa potencial y real presente en la misma. Se ha complementado con un estudio de tecnologías con las que se pueden estimar un escenario en el que se propone la instalación de una planta de biomasa que valorice energéticamente una cantidad de biomasa del orden de 50.000-60.000 tn año. Según los datos estudiados en el punto 11 se puede establecer que la biomasa actual en la comarca de ADAC es la siguiente
  • 232. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 224 (Tn/año) Escenario de máximos Escenario medio Escenario de mínimos Aprovechamientos Subproductos agrícolas (ADAC) 115.033 (Met.Biblio) 59.396 (Enc.Loc) 27.472 (Bioraise) Aprovechamientos forestales de Biomasa (ADAC y SN) 43.481 (Met.Biblio) 29.345 (Bioraise) 10.616 (Bionline) Deshechos de jardinería de urbanizaciones (ADAC) 1.500 (Enc.Loc) 1.350 (Enc.Loc) 1.200 (Enc.Loc) TOTAL 160.014 90.091 39.288 Y con un potencial de hasta 950.00 tn de biomasa al año según el punto 12 en el que se ha calculado la biomasa potencial, es decir aquella cantidad que se obtendría si el 100% de los terrenos de labor actuales se dedicaran al cultivo de la biomasa Puede plantearse un escenario de desarrollo de la comarca en la que el 16 % del territorio cultivable se destine la obtención de la biomasa. El escenario puede disponer de una cantidad de biomasa cercana a los 250.000 tn/año.
  • 233. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 225 Se puede mostrar el siguiente esquema resumen con las características de los proyectos en función de las tecnologías anteriormente descritas. Inversión MM€ Biomasa Necesaria tn/año Producto que vende TIR estimado Empleo generado Total Empleo en planta Empleo gestión biomasa Superficie requerida Planta Planta de biomasa de 2MWe 7 --8 23.000 Electricidad /calor 0%-6% 30-35 12-15 15-20 30.000 Planta de biomasa de 4MWe 10 --11 40.000 Electricidad /calor 6%-12% 40-55 12-18 25-40 50.000 Planta de biolíquido 8.000 m3/año 6—7 28.000 biolíquido 10%- 18% 30-35 12-15 20-25 25.000 Planta de biolíquido 16.000 m3/año 11—13 56.000 biolíquido 12%- 20% 55-65 15-20 25-35 35.000 Planta de biolíquido-electricidad 8.000 m3/año-4MWe 9—10 28.000 Electricidad /calor 8%-14% 30-35 15-20 20-25 25.000 Planta de biolíquido-electricidad 16.000 m3/año-8MWe 17—18 56.000 Electricidad /calor 10%- 18% 55-65 20-25 25-35 40.000
  • 234. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 226
  • 235. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 227 20.3 Tecnologías propuestas En función de las distintas tecnologías si se suponen 250.000 tn/año de biomasa podría dar los siguientes productos para comercialización: • 25 MW eléctricos con tecnología de combustión. • 40 MW eléctricos con tecnología de pirolisis y MACI. • 80.000 m3 de biolíquido sustitutivo de gasoil. 20.4 Necesidades de suministro Si se supone que una central de biomasa del tipo a las descritas en los puntos anteriores consume una media de unos 55.000 tn/año de biomasa puede considerarse la posibilidad de implantación de 4 - 5 centrales de biomasa. Con este planteamiento seria la puesta en funcionamiento de varias centrales de gasificación de biomasa de una potencia instalada de 25 MW Las 250.000 tn/año pueden suministrarse de acuerdo al siguiente planteamiento. PROPUESTA DE DESARROLLO tn/año BIOMASA NECESARIA 250.000 BIOMASA FORESTAL 30.000 BIOMASA RESIDUAL CULTIVOS Agrícolas 30.000 CULTIVO ENERGÉTICO SECANO 110.000 CULTIVO ENERGÉTICO REGADÍO 80.000 Superficie cultivo secano 9.167 % de superficie 15% Superficie cultivo regadío 1.778 % de superficie 33%
  • 236. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 228 20.5 Análisis de la generación de empleo local directo e indirecto Se ha considerado la generación de 0,87 puestos de trabajo indirectos por puesto de trabajo directo creado por la actuación. Dato sacado del estudio de IDAE denominado Estudio sobre el empleo asociado al impulso de las energías renovables en España 2010 realizado por ISTAS. Desarrollo de la comarca 250.000 tn biomasa/año (5 plantas de 4 MWe) Generación Total Empleoen planta Empleo gestión biomasa Totalempleo directo Empleo indirecto TotalEmpleo generado Plantas de combustión / gasificación 25 MWe 60 125 185 161 346 Plantas de biolíquido + generación 40 MWe 75 125 200 174 374 Plantas de biolíquido (biorrefinería) 80.000 m3 100 125 225 196 421 20.6 Hogares a los que se les puede suministrar la energía Comparando la producción energética de la solución adoptada con el consumo medio de energía para una casa tipo, se puede calcular el número total de casas o familias abastecidas con la energía generada por el proyecto. Con relación al consumo eléctrico de un hogar se ha considerado 3.663 kWh/año según el estudio de IDAE Análisis del consumo energético del sector residencial en España (2011) Con relación al consumo de gasóleo de calefacción se ha considerado un gasto medio de gasóleo de calefacción de 450 litros/mes para un periodo de 7 meses completo al cabo de un año. Cálculo de número de hogares servidos Electricidad Gasoil calefacción Plantas de combustión / gasificación 54.600 -- Plantas de biolíquido + generación 87.360 -- Plantas de biolíquido (biorrefinería) -- 25.397
  • 237. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 229 20.7 Emisiones de CO2 evitadas anualmente Con la utilización de un recurso renovable como es la biomasa se consigue un efecto positivo con relación a los factores climáticos derivados de la contaminación antrópica. Hay que destacar que la obtención de energía de la biomasa pasa por la incorporación de CO2 a la atmósfera, pero este gas puede denominarse renovable o de balance neutro, ya que ha sido fijado con anterioridad en los vegetales por su propio crecimiento. Por tanto para el balance global de carbono con relación a la biomasa no se considera la emisión, pero sí en cambio la no emisión de nuevos entrantes de CO2 procedente de fuentes fósiles por efecto sustitutivo, es decir cada kWh suministrado por biomasa equivale a un kWh no gastado de procedencia fósil. Así si se toma como referencia que la emisión de CO2 debida a un litro de gasóleo es de 2,6 kg, se puede calcular que una planta de generación de 16.000 m3 año de biolíquido supone el ahorro de 41.600 tn eq CO2/año. Por tanto la hipótesis de desarrollo de la comarca que considera la generación de 80.000 m3 /año supone el ahorro de 208.000 tn CO2/año. 20.8 Ahorro anual y dependencia energética Como se ha resaltado en los primero puntos el estudio, nuestro país tiene una elevada dependencia energética exterior, como dato significativo se puede resaltar que las importaciones de petróleo del año 2011 rondan la cifra de los 44.000 millones de euros suponiendo un porcentaje del PIB del orden del 4,6%. Se puede establecer un ahorro estimado como país a la hora de contabilizar la no dependencia de los mercados exteriores de petróleo. Si se toma como base que un barril de petróleo tiene 159 litros de crudo, del cual se pueden obtener unos 109 litros de gasóleo, se puede obtener que la generación de 16.000 m3 supone un ahorro de 146.788 barriles de petróleo al año. Si se considera un precio medio de 98 $ por barril de petróleo, es decir 71,64 € el ahorro anual ronda los 10,5 millones de euros. Si se realiza el cálculo para la hipótesis de desarrollo de la comarca, se puede obtener que la generación de 80.000 m3 supone un ahorro de 733.944 barriles de petróleo al año. Si se considera un precio medio de 98 $ por barril de petróleo, es decir 71,64 € el ahorro anual ronda los 52,5 millones de euros.
  • 238. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 230 20.9 Inversión Industrial necesaria La inversión necesaria para la central de biomasa varía en función de la tecnología escogida. Para la hipótesis establecida en la que se procesan unas 250.000 tn/año de biomasa se puede establecer el siguiente cuadro de inversiones Desarrollo de la comarca 250.000 tn biomasa/año (5 plantas de 4 MWe) Inversión MM€ Generación Total Productoque vende Plantas de combustión / gasificación 50 25 MWe Electricidad /calor Plantas de biolíquido + generación 60 40 MWe Electricidad /calor Plantas de biolíquido (biorrefinería) 85 80.000 m3 Biolíquido
  • 239. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 231 21 Conclusiones finales. En el presente trabajo se ha realizado un estudio de la biomasa disponible en el territorio basándose en la cartografía de distintas fuentes y aplicando las metodologías anteriormente explicadas para cada tipo de biomasa considerada. Para el cálculo de la biomasa residual de procedencia agrícola se ha empleado como cartografía base el Mapa de Culticos y Aprovechamientos (MCA) de escala 1:50.000 y a partir de él se ha empleado la metodología expuesta en el punto 10.6 para el cálculo de los recursos energéticos procedentes de los subproductos agrarios presentes en el territorio. Además también se ha calculado en base a las superficies de cultivo descritas por el MCA la producción de residuos fruto de una encuesta realizada a agricultores locales, obteniéndose los valores teóricos y reales de producción si toda esa biomasa se destinase a combustible. Respecto al cálculo de Biomasa procedente de la fracción de residuo forestal se ha contado con la información del Tercer Inventario Nacional Forestal y la cartografía del Mapa forestal Nacional escala 1:50.000, a partir de estos datos y aplicando la metodología descrita en el punto 10.7 se han calculado los recursos energéticos de procedencia forestal. Estos datos se han contrastado con los ofrecidos por otras fuentes de información como son BIORAISE y BIOLINE desarrollados por el CIEMAT y el IDAE. Los residuos vegetales procedentes de la poda y mantenimiento de espacios verdes de las urbanizaciones de la comarca también se han contabilizado a partir de encuestas facilitadas por las actuales empresas gestoras de dichos espacios. Tan solo en la comarca de ADAC están disponibles más de 30 mil toneladas anuales de biomasa residual según los cálculos más conservadores, si bien es factible considerar que la biomasa residual, procedente de actividades agrícolas puede estimarse en unas 60.000 tn/año. Esta biomasa es producida como residuos de cultivos de secano y regadío presentes en toda la comarca. Respecto al aprovechamiento de biomasa forestal primaria la comarca de ADAC es pobre comparada con la Zona de Influencia, en particular con la zona de la Sierra Norte, pero con estimaciones conservadoras puede estimarse que el conjunto de la comarca de ADAC junto con las masas forestales próximas puede obtenerse unas 30.000 tn/año mediante la adecuada gestión forestal. Con relación al aprovechamiento de la biomasa forestal hay que resaltar que este aprovechamiento se autofinancia en precios de 15-20 €/MWh eléctrico generando aproximadamente supondría 20-30 puestos de trabajo directos en monte.
  • 240. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 232 Como cuadro resumen el trabajo de cuantificación puede establecerse el siguiente: (Tn/año) Escenario medio Aprovechamientos Subproductos agrícolas (ADAC) 59.396 (Enc.Loc) Aprovechamientos forestales de Biomasa (ADAC y Zona de Influencia) 29.345 (Bioraise) Deshechos de jardinería de urbanizaciones (ADAC) 1.350 (Enc.Loc) TOTAL 90.091 Con relación a los subproductos industriales resulta más difícil realizar una cuantificación de los empleos generados en aprovechamiento de subproductos industriales como orujillo, cáscara de almendra, corteza de madera, serrines, cascarilla de arroz, restos de maíz, etc. dado su diversidad de características y costes de valorización. No obstante resulta evidente que las incipientes redes de comercialización en España del orujillo o hueso de aceituna como combustible, que mayoritariamente se destina a la exportación, están transformando un problema ambiental serio de eliminación de una gran cantidad de residuo con importantes costes de gestión en una oportunidad de negocio con un subproducto que genera ingresos no despreciables. Por una parte esta gestión genera puestos de trabajo en acondicionamiento del orujillo y transporte que se financian con los ingresos de la venta. Por otra la eliminación de costes de gestión y/o obtención de ingresos por parte de las almazaras permite a estas aumentar su competitividad. Resulta difícil valorar la capacidad de generación de empleo del aumento de competitividad pero puede ser mucho más importante que el empleo directo generado. De igual modo podríamos analizar la evolución actual o futura de muchos otros de los subproductos indicados. El aumento de la demanda va a suponer un aumento de precio hasta alcanzar los precios de equilibrio con el aprovechamiento de biomasa primaria. Lamentablemente muchos de estos subproductos debidamente acondicionados se destinan a la exportación a países como Gran Bretaña, Francia, Italia o Bélgica por la falta de consumo local.
  • 241. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 233 El incipiente mercado de consumo, granjas industriales, secaderos, etc. se está beneficiando de costes de energía inferiores a los que asumía utilizando gasóleo o GLP, aumentando igualmente su competitividad. Con los cálculos conservadores de la biomasa real presente en la comarca, cabe la posibilidad de implantar una central energética que consuma una cantidad de energía comprendida entre las 50.000 y 60.000 tn/año. La comarca de posee una territorio con infraestructuras desarrolladas suficientes y necesarias para la implantación de una planta de generación eléctrica con una potencia eléctrica cercana a los 8 MWe. Si se opta por tecnologías de generación de biocombustible el potencial real seria de 16.000 m3 /año de generación de biocombustibles aptos para utilizar como sustituto de gasóleo de calefacción. Se pueden estimar que mediante una actuación de este tipo que requeriría una inversión estimada de 18 millones de euros, se podría generar la electricidad para 17.500 hogares o el combustible de calefacción para 5000 hogares. Con esta actuación se podrían generar entre 40 y 50 puestos de trabajo directos y otros 30 indirectos. Esta biomasa real, actualmente presente en la comarca puede verse incrementada mediante cultivos energéticos obteniendo una biomasa potencial de unos 950.000 tn/año, en el caso que todas las superficies agrícolas se destinaran a cultivos destinados a usos energéticos. Con el estudio del territorio y sus potencialidades se ha podido establecer una hipótesis de desarrollo de la comarca basado en una apuesta estratégica por la bioenergía destinando el 16% de su territorio a cultivos energéticos. Esta hipótesis establece que al destinar el 15% de cultivo de secano y el 33% de la superficie de cultivo de regadío se puede obtener una cantidad de biomasa del orden a los 250.000 tn/año. Esta cantidad de biomasa sería suficiente para obtener un desarrollo de 40 MW eléctricos o 80.000 m3 de biocombustibles de segunda generación. Con esta actuación de desarrollo territorial se pueden estimar que mediante una actuación de este tipo que requeriría una inversión estimada comprendida entre 60 y 85 millones de euros, se podría generar la electricidad para 87.500 hogares o el combustible de calefacción para 25.000 hogares. Con esta actuación se podrían generar entre 200 y 250 puestos de trabajo directos y otros 150 indirectos.
  • 242. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 234 Con la actuación de construcción y puesta en marcha de un proyecto de este tipo de una planta de generación de 16.000 m3 año de biolíquido supone el ahorro de 41.600 tn eq CO2/año. Por tanto la hipótesis de desarrollo de la comarca que considera la generación de 80.000 m3 /año supone el ahorro de 208.000 tn CO2/año. Si se establece un precio de la teq de CO2 de 8 €/tn eq CO2 supondría unos ingresos adicionales de 1.664.000 euros anuales por bonos de carbono o equivalentes. Se puede establecer un ahorro estimado como país a la hora de contabilizar la no dependencia de los mercados exteriores de petróleo. Si se toma como base que un barril de petróleo tiene 159 litros de crudo, del cual se pueden obtener unos 109 litros de gasóleo, se puede obtener que la generación de 16.000 m3 supone un ahorro de 146.788 barriles de petróleo al año. Si se considera un precio medio de 98 $ por barril de petróleo, es decir 71,64 € el ahorro anual ronda los 10,5 millones de euros. Si se realiza el cálculo para la hipótesis de desarrollo de la comarca, se puede obtener que la generación de 80.000 m3 supone un ahorro de 733.944 barriles de petróleo al año. Si se considera un precio medio de 98 $ por barril de petróleo, es decir 71,64 € el ahorro anual ronda los 52,5 millones de euros.
  • 243. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 235 22 Bibliografía. • ANÁLISIS DE VIABILIDAD ECONÓMICO-FINANCIERO DE UN PROYECTO DE ENERGÍAS RENOVABLES. SABINA SCARPELLINI . PRENSAS UNIVERSITARIAS DE ZARAGOZA, 2009 • APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS AGRÍCOLAS Y FORESTALES (EBOOK) XAVIER ELÍAS CASTELLS • BIOMASA Y BIOCOMBUSTIBLES. AMV EDICIONES. AL COSTA. ETC. AÑO 2013 (1ª EDICIÓN). • BIOMASA Y BIONERGÍA (EBOOK) XAVIER ELÍAS CASTELLS.DIAZ DE SANTOS • BIOMASA. IDAE. 2008 • BIOMASA: EXPERIENCIAS CON BIOMASA AGRÍCOLA Y FORESTAL PARA USO ENERGÉTICO IDAE MADRID, 2008 • EL UNIVERSO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES. TOMAS PERALES BENITO. MARCOMBO, S.A., 2012 • ENERGÍA DE LA BIOMASA (VOL. II): ENERGÍAS RENOVABLES. FERNANDO SEBASTIAN NOGUES PRENSAS UNIVERSITARIAS DE ZARAGOZA, 2010 • ENERGÍA DE LA BIOMASA: REALIDADES Y PERSPECTIVAS. EDITORES: MANUEL PINEDA, PURIFICACIÓN CABELLO. SERVICIO DE PUBLICACIONES DE LA UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA (ESPAÑA). CÓRDOBA, 1998. • ENERGÍA, AGUA, MEDIOAMBIENTE, TERRITORIALIDAD Y SOSTENBILIDAD (EBOOK) S. BORDAS y XAVIER ELIAS . DIAZ DE SANTOS, 2011 • ENERGÍA, AGUA, MEDIOAMBIENTE, TERRITORIALIDAD Y SOSTENIBILIDAD . S. BORDAS y XAVIER ELIAS. DIAZ DE SANTOS, 2011 • ENERGÍAS RENOVABLES: RESPUESTA POLÍTICA . EMILIO MENENDEZ .LA CATARATA (ASOCIACIÓN LOS LIBROS DE LA CATARATA), 1997 • FUENTES DE ENERGÍA ELÉCTRICA. RAMON M. MUJAL ROSAS EDICIONES UPC, 2005 • FUENTES DE ENERGÍA. JOSE ROLDAN VILORIA EDICIONES PARANINFO, S.A., 2008 • GUÍA COMPLETA DE LA BIOMASA Y LOS BIOCOMBUSTIBLES AMV EDICIONES. AUTOR: JOSÉ M. FERNÁNDEZ SALGADO. AÑO 2010. • LA BIOMASA FUNDAMENTOS TECNOLÓGICOS Y APLICACIONES. AMV EDICIONES. AUTOR: ALAIN DAMIEN (TRADUCIDO AL ESPAÑOL POR ANTONIO LÓPEZ GÓMEZ) AÑO 2010. • LA BIOMASA Y SUS APLICACIONES ENERGÉTICAS. AMV EDICIONES. AUTOR: ANTONIO MADRID VICENTE. AÑO 2012 (1ª EDICIÓN). • LA ENERGÍA DE LA BIOMASA. FRANCISCO JARABO FRIEDRICH, JOSÉ FERNÁNDEZ GONZÁLEZ. SOCIEDAD ANÓNIMA DE PUBLICACIONES TÉCNICAS, 1999. .
  • 244. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 236 • LA QUÍMICA VERDE. JOSE MANUEL LOPEZ NIETO CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS, 2011 • LOS BIOCOMBUSTIBLES. .MANUEL CAMPS MICHELENA. MUNDI-PRENSA LIBROS, S.A., 2008 • LOS BIOCOMBUSTIBLES. MUNDIPRENSA. AUTORES: M. CAMPS MICHELENA Y F. MARCOS MARTÍN. 383 AÑO 2008 • MANUAL TÉCNICO PARA EL APROVECHAMIENTO Y ELABORACIÓN DE BIOMASA FORESTAL. AMV EDICIONES. AUTOR: EDUARDO TOLOSANA ESTEBAN. AÑO 2009. • POSIBILIDADES TÉCNICAS DEL USO DE BIOMASA NO ALIMENTARIA PARA LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA EN ESPAÑA. FUERTES SÁNCHEZ, A. 2009. • SELVICULTURA. MARISA MESÓN GARCIA MUNDI-PRENSA LIBROS, S.A., 2005 • TRATADO DE LA BIOMASA. MCGRAW-HILL / INTERAMERICANA DE ESPAÑA, S.A., 2013
  • 245. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 237 23 Dossier ejecutivo del proyecto resumiendo el estudio en un máximo de 25 páginas.
  • 246. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 238 24 ANEXO I Datos climáticos de las estaciones consultadas. Para la caracterización climática de la zona de estudio se ha contado con los datos climáticos ofrecidos por el SIGA8 (Sistema de Información Geográfico Agrario del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente). A través de este se han tomado como referencia los datos de las estaciones termopluviométricas cercanas a la zona de estudio. Los datos de localización de las estaciones se muestran a continuación: 8 http://www.magrama.gob.es/es/agricultura/temas/sistema-de-informacion-geografica-de- datos-agrarios/
  • 247. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 239 Nombre Clave Provincia Altitud Latitud(º) Latitud(') Longitud(º) Longitud(') Orientación Años precipitación Añoinicio precipitación Añofin precipitación Años temperatura Añoinicio temperatura Añofin temperatura ALCALÁ HENARES 'CAMPOS EXPER.' 3170E Madrid 610 40 31 3 17 W 23 1969 1991 22 1969 1990 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 3169 Madrid 613 40 30 3 18 W 43 1961 2003 43 1961 2003 TALAMANCA DEL JARAMA 3117 Madrid 654 40 44 3 30 W 43 1961 2003 42 1961 2003 VALDELCUBO 3131 Guadalajara 1011 41 13 2 40 W 43 1961 2003 40 1964 2003 SAUCA 3138E Guadalajara 1099 41 2 2 31 W 15 1969 1983 12 1969 1983 BERNICHES 3083E Guadalajara 938 40 34 2 48 W 12 1986 1998 13 1986 1998 ARANZUEQUE 3216 Guadalajara 694 40 29 3 4 W 42 1962 2003 34 1970 2003 LICERAS 2096 Soria 1020 41 22 3 14 W 36 1968 2003 33 1971 2003 ALMAZAN 2045 Soria 938 41 29 2 31 W 35 1961 1995 35 1961 1995 RADONA 2060 Soria 1095 41 16 2 27 W 37 1967 2003 30 1974 2003 PRESA DE RIO SEQUILLO 3109 Madrid 1000 40 59 3 38 W 43 1961 2003 43 1961 2003 PRESA DE PUENTES VIEJAS 3112 Madrid 960 40 59 3 34 W 43 1961 2003 42 1961 2003 PRESA DEL ATAZAR 3116A Madrid 960 40 54 3 27 W 35 1968 2003 34 1970 2003 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 2150I Segovia 1500 41 12 3 28 W 26 1971 1998 20 1974 1994 MADRIGUERA 2129E Segovia 1130 41 18 3 19 W 24 1967 1994 22 1973 1994 CONDEMIOS DE ARRIBA 3150 Guadalajara 1316 41 13 3 7 W 20 1961 1980 20 1961 1980 PANTANO EL VADO 3103 Guadalajara 980 41 0 3 17 W 41 1961 2003 40 1961 2003 ATIENZA 3142 Guadalajara 1169 41 12 2 52 W 40 1962 2001 34 1968 2001 MATILLAS 'CEMENTOS' 3141 Guadalajara 818 40 57 2 50 W 17 1969 1985 17 1969 1985 ARGECILLA 3162 Guadalajara 980 40 53 2 49 W 35 1968 2003 23 1969 1995 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 3168A Guadalajara 685 40 38 3 9 W 26 1961 1986 25 1961 1985 ALCALA HENARES 'ENCIN' 3170 Madrid 610 40 31 3 17 W 34 1967 2003 35 1967 2003
  • 248. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 240 Estaciones termo pluviométricas consultadas
  • 249. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 241 Las variables climáticas ofrecidas por el SIGA para estas estaciones son las siguientes: • ETP anual (Thornthwaite): o Enero o Febrero o Marzo o Abril o Mayo o Junio o Julio o Agosto o Septiembre o Octubre o Noviembre o Diciembre o Primavera o Verano o Otoño o Invierno o Anual • Clasificación climática de Papadakis Tipo de Invierno o Tipo de Verano o Régimen de Humedad o Régimen Térmico o Clasificación • Factor R de erosión Índice • Índice de potencialidad agrícola de Turc en regadío o Enero o Febrero o Marzo o Abril o Mayo o Junio o Julio o Agosto o Septiembre o Octubre o Noviembre o Diciembre o Primavera o Verano o Otoño o Invierno o Anual • Índice de potencialidad agrícola de Turc en secano o Enero o Febrero o Marzo o Abril o Mayo o Junio o Julio o Agosto o Septiembre o Octubre o Noviembre o Diciembre o Primavera o Verano o Otoño o Invierno o Anual • Periodo cálido Nº de meses • Periodo frio o de heladas Nº de meses • Periodo seco o árido Nº de meses • Precipitación o Primavera o Verano o Otoño o Invierno o Anual • Precipitaciones máximas en 24 horas o Enero o Febrero o Marzo o Abril o Mayo o Junio o Julio
  • 250. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 242 o Agosto o Septiembre o Octubre o Noviembre o Diciembre o Máxima • Pluviometría media mensual o Enero o Febrero o Marzo o Abril o Mayo o Junio o Julio o Agosto o Septiembre o Octubre o Noviembre o Diciembre o Anual • Temperatura o Primavera o Verano o Otoño o Invierno o Anual • Temperaturas medias mensuales o Enero o Febrero o Marzo o Abril o Mayo o Junio o Julio o Agosto o Septiembre o Octubre o Noviembre o Diciembre o Anual • Temperatura media de máximas del mes más cálido (ºC) • Temperatura media de mínimas del mes más frio (ºC) • Temperatura media mensual de las máximas absolutas o Enero o Febrero o Marzo o Abril o Mayo o Junio o Julio o Agosto o Septiembre o Octubre o Noviembre o Diciembre o Máxima Anual • Temperatura media mensual de las mínimas absolutas o Enero o Febrero o Marzo o Abril o Mayo o Junio o Julio o Agosto o Septiembre o Octubre o Noviembre o Diciembre o Mínima Anual Los datos por estación se muestran en las siguientes tablas:
  • 251. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 243 ETP anual (Thornthwaite) Mes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Verano Primavera Otoño Invierno Anual PRESA DE RIO SEQUILLO 11,3 14,2 27,6 39 69 99,4 127 116,6 81,1 48,5 22,5 13 135,6 343,1 152,1 38,4 669,2 PRESA DE PUENTES VIEJAS 9,8 13,4 27,3 39,5 68,5 102,9 131,5 120,8 83 48,4 21,9 12 135,3 355,2 153,2 35,2 678,9 PRESA DEL ATAZAR 10,1 14,7 29,1 40,7 71,3 111,3 143,1 133,6 89,8 50,8 23,1 12,5 141,1 388 163,7 37,3 730,1 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 8 11,2 23 27,6 59,6 86,5 111,3 110,2 75,9 41,2 21,6 11,7 110,2 308 138,7 30,9 587,9 MADRIGUERA 10,2 13,3 25,6 34,7 63,9 95,6 125,6 119,1 83,8 47,8 21,8 13,1 124,2 340,3 153,5 36,6 654,6 CONDEMIOS DE ARRIBA 1,5 4 14,4 29,2 59,1 85,4 110,7 102 72,8 43,1 14,5 2,3 102,7 298 130,4 7,8 538,9 PANTANO EL VADO 11,4 14,9 29 39,4 69,4 103,7 134,2 125,6 87,4 50,9 24 13,6 137,8 363,6 162,3 39,9 703,6 ATIENZA 7,2 11,7 25,9 36,6 68,2 105,1 140,1 129,4 88,2 49,1 19,6 9 130,7 374,6 157 27,8 690,1 MATILLAS 'CEMENTOS' 8,3 12 23,4 42,7 69,4 111,7 144,4 129,7 88,7 48,6 20,9 10,2 135,4 385,7 158,1 30,6 709,8 ARGECILLA 17,9 21,1 31,9 46,6 68,2 96,5 122,4 118,9 83,2 57,8 35,6 22,3 146,8 337,9 176,5 61,3 722,5 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 12,2 16 28,6 46,1 75,1 111,4 144,4 129,1 90,7 53,3 24,3 13 149,8 385 168,3 41,1 744,2 ALCALA HENARES 'ENCIN' 11,3 16,4 32 43,6 75,7 112,7 145,3 130,9 88,6 52,3 23,1 12,8 151,3 388,9 164 40,6 744,7 ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' 11,2 15,2 28,8 43,4 75,2 116,8 154,1 135,5 95,3 52,3 22,8 12,5 147,4 406,4 170,4 39 763,1 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 10,2 14,4 30,3 44,2 78,3 117,2 151,1 137,7 93,3 52,7 21,6 10,9 152,7 406 167,6 35,5 761,8 TALAMANCA DEL JARAMA 9,6 14,8 31,1 44,7 77,5 116,9 151,3 139,5 92,5 51,7 22 11,2 153,3 407,7 166,2 35,7 762,9 VALDELCUBO 7 10,6 25,2 37,2 68,2 102 131,5 120,2 80,4 45,4 19,2 9,1 130,6 353,7 145,1 26,7 656,1 SAUCA 6,8 9,4 19,3 37,2 68,3 103,6 138,1 123,3 82,4 44,5 18,1 7,1 124,8 365 144,9 23,2 658 BERNICHES 10,6 15,9 40,2 43,2 83,8 120,8 164,9 151,3 93,9 53,3 25,3 13 167,2 437 172,5 39,5 816,2 ARANZUEQUE 8,3 13 29,3 43,3 75,9 113,3 140,6 129 86,8 48,7 20,6 10,2 148,5 382,8 156 31,5 718,8 LICERAS 6,1 10,6 24,8 34,9 65,2 99,7 127,8 120,5 81,4 46,4 18,6 9,1 124,8 348,1 146,4 25,8 645,1 ALMAZAN 4,1 9,1 24,1 39,3 72,4 102,8 131,3 118,8 80,3 44,5 16,7 6 135,8 352,9 141,6 19,2 649,4 RADONA 7,8 12,4 27,3 36,8 64,8 96,9 123,8 116,3 78,6 46,4 19,9 11,1 128,9 336,9 144,9 31,3 642
  • 252. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 244 Clasificación climática de Papadakis Nombre Tipo de Invierno Tipo de Verano Régimen de Humedad Régimen Térmico Clasificación PRESA DE RIO SEQUILLO av M ME TE Mediterráneo templado PRESA DE PUENTES VIEJAS av M ME TE Mediterráneo templado PRESA DEL ATAZAR av O ME CO/Co Mediterráneo continental CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' av t Hu Pa Patagoniano húmedo MADRIGUERA av M ME TE Mediterráneo templado CONDEMIOS DE ARRIBA Ti P ME pa Mediterráneo templado fresco PANTANO EL VADO av M ME TE Mediterráneo templado ATIENZA av M ME TE Mediterráneo templado MATILLAS 'CEMENTOS' Av t Me Pa Mediterráneo templado fresco ARGECILLA Ci M Me MA Mediterráneo marítimo GUADALAJARA 'INSTITUTO' av O Me CO/Co Mediterráneo continental ALCALA HENARES 'ENCIN' Av M Me PA Mediterráneo templado fresco ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' Av M Me PA Mediterráneo templado fresco ALCALA HENARES 'CANALEJA' Av M Me PA Mediterráneo templado fresco TALAMANCA DEL JARAMA Av M ME PA Mediterráneo templado fresco VALDELCUBO av M ME TE Mediterráneo templado SAUCA Tv t ME Pa Mediterráneo templado fresco BERNICHES av g ME CO Mediterráneo continental ARANZUEQUE Av t ME Pa Mediterráneo templado fresco LICERAS av t ME Pa Mediterráneo templado fresco ALMAZAN Tv t ME Pa Mediterráneo templado fresco RADONA av t ME Pa Mediterráneo templado fresco
  • 253. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 245 Nombre Factor R de erosión PRESA DE RIO SEQUILLO 115,29 PRESA DE PUENTES VIEJAS 89,05 PRESA DEL ATAZAR 92,97 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 191,68 MADRIGUERA CONDEMIOS DE ARRIBA 140,77 PANTANO EL VADO 142,19 ATIENZA 91,7 MATILLAS 'CEMENTOS' ARGECILLA 46,43 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 62,04 ALCALA HENARES 'ENCIN' 64,78 ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' 57,44 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 60,22 TALAMANCA DEL JARAMA 68 VALDELCUBO 57,64 SAUCA BERNICHES ARANZUEQUE 68,76 LICERAS 55,44 ALMAZAN 65,2 RADONA 64,32
  • 254. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 246 Índice de potencialidad agrícola de Turc en regadio Mes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Verano Primavera Otoño Invierno Anual PRESA DE RIO SEQUILLO 0 0 0,07 1,62 5,04 6,58 7,07 6,23 4,67 2,88 0,36 0 6,73 19,88 7,92 0 34,52 PRESA DE PUENTES VIEJAS 0 0 0,08 1,71 5,07 6,72 7,18 6,33 4,75 2,92 0,41 0 6,86 20,23 8,08 0 35,17 PRESA DEL ATAZAR 0 0,18 1,33 3,62 5,44 7,08 7,43 6,59 5,03 3,17 1,42 0,24 10,39 21,1 9,63 0,42 41,54 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 0 0 0 0 3,38 5,68 6,42 5,89 4,22 1,68 0,08 0 3,38 17,99 5,98 0 27,35 MADRIGUERA 0 0 0 0,82 4,73 6,4 7,02 6,26 4,7 2,8 0,31 0 5,55 19,68 7,81 0 33,03 CONDEMIOS DE ARRIBA 0 0 0 0 1,59 5,39 6,25 5,49 3,93 0,8 0 0 1,59 17,14 4,73 0 23,45 PANTANO EL VADO 0 0 0,79 2,62 5,25 6,83 7,27 6,45 4,92 3,1 0,98 0,01 8,66 20,54 8,99 0,01 38,21 ATIENZA 0 0 0 0,89 5,12 6,83 7,35 6,5 4,91 2,98 0,21 0 6,02 20,68 8,1 0 34,79 MATILLAS 'CEMENTOS' 0 0 0 0,94 5,27 7,05 7,43 6,52 4,96 1,83 0 0 6,21 20,99 6,79 0 33,99 ARGECILLA 0,57 0,91 2,1 4,01 5,35 6,71 7,09 6,37 4,89 3,4 2,18 0,98 11,45 20,17 10,46 2,47 44,54 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 0,14 0,48 1,49 4,03 5,65 7,11 7,45 6,54 5,08 3,31 1,55 0,25 11,16 21,1 9,94 0,88 43,08 ALCALA HENARES 'ENCIN' 0 0 1,08 3,22 5,66 7,14 7,46 6,56 5,04 3,28 0,91 0 9,96 21,16 9,23 0 40,34 ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' 0 0 0,89 3,48 5,71 7,26 7,56 6,63 5,2 3,33 0,84 0 10,07 21,45 9,37 0 40,89 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 0 0 0,69 3,13 5,8 7,26 7,53 6,65 5,15 3,33 0,63 0 9,62 21,44 9,12 0 40,19 TALAMANCA DEL JARAMA 0 0 0,92 3,5 5,78 7,26 7,54 6,67 5,13 3,29 0,91 0 10,21 21,48 9,33 0 41,02 VALDELCUBO 0 0 0 1,19 4,93 6,62 7,15 6,29 4,61 2,71 0,1 0 6,12 20,05 7,42 0 33,6 SAUCA 0 0 0 0 4,33 6,68 7,28 6,35 4,68 1,47 0 0 4,33 20,32 6,16 0 30,8 BERNICHES 0,39 1,08 3,41 4,19 6,13 7,4 7,67 6,79 5,23 3,47 2,01 0,82 13,73 21,86 10,71 2,29 48,58 ARANZUEQUE 0 0 0 1,57 5,56 7,09 7,37 6,51 4,95 3,02 0 0 7,13 20,98 7,97 0 36,08 LICERAS 0 0 0 0,46 4,73 6,51 7,06 6,28 4,61 2,7 0,06 0 5,18 19,84 7,37 0 32,4 ALMAZAN 0 0 0 0 4,52 6,63 7,14 6,24 4,58 1,7 0 0 4,52 20,01 6,28 0 30,8 RADONA 0 0 0 0,8 4,67 6,38 6,95 6,17 4,5 2,69 0,04 0 5,48 19,5 7,23 0 32,21
  • 255. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 247 Índice de potencialidad agrícola de Turc en secano Mes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Verano Primavera Otoño Invierno Anual PRESA DE RIO SEQUILLO 0 0 0,07 1,62 5,04 4,08 0 0 0,5 2,88 0,36 0 6,73 4,08 3,74 0 14,55 PRESA DE PUENTES VIEJAS 0 0 0,08 1,71 5,07 2,99 0 0 0,12 2,92 0,41 0 6,86 2,99 3,45 0 13,3 PRESA DEL ATAZAR 0 0,18 1,33 3,62 5,44 0,22 0 0 0 2,51 1,42 0,24 10,39 0,22 3,94 0,42 14,97 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 0 0 0 0 3,38 5,68 4,15 0,33 2,92 1,68 0,08 0 3,38 10,16 4,68 0 18,22 MADRIGUERA 0 0 0 0,82 4,73 5,84 0 0 0,79 2,4 0,31 0 5,55 5,84 3,5 0 14,88 CONDEMIOS DE ARRIBA 0 0 0 0 1,59 5,39 2,98 0 1,71 0,8 0 0 1,59 8,36 2,51 0 12,46 PANTANO EL VADO 0 0 0,79 2,62 5,25 5,42 0 0 0,73 3,1 0,98 0,01 8,66 5,42 4,8 0,01 18,9 ATIENZA 0 0 0 0,89 5,12 5,73 0 0 0,77 2,98 0,21 0 6,02 5,73 3,96 0 15,7 MATILLAS 'CEMENTOS' 0 0 0 0,94 5,26 0 0 0 0 0,8 0 0 6,2 0 0,8 0 6,99 ARGECILLA 0,57 0,91 2,1 3,72 2,19 0 0 0 0 2,01 2,18 0,98 8,01 0 4,18 2,47 14,66 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 0,14 0,48 1,49 4,03 2,7 0 0 0 0 1,88 1,55 0,25 8,22 0 3,43 0,88 12,53 ALCALA HENARES 'ENCIN' 0 0 1,08 2,95 1,72 0 0 0 0 1,87 0,91 0 5,75 0 2,77 0 8,52 ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' 0 0 0,89 2,79 1,13 0 0 0 0 1,51 0,84 0 4,8 0 2,35 0 7,15 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 0 0 0,69 3,02 1,49 0 0 0 0 1,83 0,63 0 5,2 0 2,45 0 7,66 TALAMANCA DEL JARAMA 0 0 0,92 3,5 4,24 0 0 0 0 1,91 0,91 0 8,66 0 2,81 0 11,48 VALDELCUBO 0 0 0 1,19 4,93 2,33 0 0 0,45 2,29 0,1 0 6,12 2,33 2,85 0 11,3 SAUCA 0 0 0 0 4,33 4,51 0 0 0,7 0,99 0 0 4,33 4,51 1,69 0 10,53 BERNICHES 0,39 1,08 3,41 4,19 2,82 0 0 0 0 2,27 2,01 0,82 10,41 0 4,28 2,29 16,98 ARANZUEQUE 0 0 0 1,57 5,38 0 0 0 0 2,3 0 0 6,95 0 2,3 0 9,25 LICERAS 0 0 0 0,46 4,73 6,15 0 0 1,13 2,68 0,06 0 5,18 6,15 3,87 0 15,21 ALMAZAN 0 0 0 0 4,52 5,15 0 0 1,52 1,66 0 0 4,52 5,15 3,17 0 12,84 RADONA 0 0 0 0,8 4,67 3,43 0 0 0,8 2,31 0,04 0 5,48 3,43 3,14 0 12,05
  • 256. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 248 Nombre Periodo cálido Periodo heladas meses Periodo árido meses PRESA DE RIO SEQUILLO 0 8 2,5 PRESA DE PUENTES VIEJAS 2 8 2,5 PRESA DEL ATAZAR 2 6 3 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 0 8 1,5 MADRIGUERA 0 8 3 CONDEMIOS DE ARRIBA 0 10 2 PANTANO EL VADO 2 6 2,5 ATIENZA 2 8 2,5 MATILLAS 'CEMENTOS' 2 8 3,5 ARGECILLA 2 7 3,5 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 2 6 4 ALCALA HENARES 'ENCIN' 2 6 4 ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' 2 7 4 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 2 6 4 TALAMANCA DEL JARAMA 2 6 4 VALDELCUBO 0 8 3 SAUCA 2 8 3 BERNICHES 2 4 3,5 ARANZUEQUE 2 8 3,5 LICERAS 0 8 2,5 ALMAZAN 2 8 2,5 RADONA 0 8 3
  • 257. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 249 Precipitaciones máximas en 24 horas Mes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Max PRESA DE RIO SEQUILLO 21,9 20 15,5 17,8 19,1 18,7 9,9 9,8 17,8 18,6 29,6 24 48,6 PRESA DE PUENTES VIEJAS 18,2 15,8 14,5 17 17,7 15,7 10,5 8,2 16 20,6 26,2 19,3 41,7 PRESA DEL ATAZAR 19,9 16,3 13,1 18,2 19,3 14,9 10,6 6,6 16,2 16,8 25,5 18,9 41,3 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 36,5 28,1 24,3 34,2 34,2 25,7 16 19,7 25,2 32,2 41 38,6 66,1 MADRIGUERA 11 13,9 9,8 15,6 19,7 20,3 8,7 12,5 17,5 15,5 17,9 14 35,1 CONDEMIOS DE ARRIBA 23,5 26,9 21,4 22,8 24,3 20,2 15 11,2 16,5 21,2 35 26 56,2 PANTANO EL VADO 26,4 21,5 16,1 23,8 23,1 17,4 12,5 9,4 21,4 24,4 32,1 27,9 51,8 ATIENZA 20,3 17,8 14,2 19,7 20,9 23,2 13,7 10,2 20,1 18,4 27,7 19,4 44,7 MATILLAS 'CEMENTOS' 11,5 11,5 11,2 15,7 16,2 14,2 11,8 8,7 13,9 11,2 17,4 15 30,3 ARGECILLA 11,2 10,2 11,7 12,1 12,6 10,3 8,5 7,3 10,7 11,6 12,1 11,6 24,4 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 11,1 15,1 13,3 16,9 15 15,3 6,7 8,1 11,5 17,6 21,1 12,1 33,9 ALCALA HENARES 'ENCIN' 12,3 11 11,7 18,8 17,9 13,3 7,7 8,2 15 16,8 16,6 14 36,4 ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' 11,2 13,1 11,7 16,3 14 16,4 10,5 11,6 14,5 16 15,2 13,3 35,1 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 10,4 12,3 10,9 16,9 17,1 13,1 8 9 15,1 16,8 18,8 13,5 34,5 TALAMANCA DEL JARAMA 14,9 14,5 11,1 15,7 15,7 13,8 7,9 8,8 14,5 15,6 20,9 14 34,7 VALDELCUBO 13 12,1 9,9 15,3 17,8 16,6 10,3 9,6 17,8 14,8 18,8 13,5 32,8 SAUCA 13,4 10,5 10,9 15,8 17,4 17,5 8,1 11,9 17,5 13,7 16,6 11,5 33,3 BERNICHES 13,5 11,2 4,5 16,9 17,5 22 8,9 9,7 12,8 20,3 22,3 14,1 33,5 ARANZUEQUE 12,8 15,2 11 18,1 16,1 15,6 7,8 8,9 15 16,6 21,5 14,5 36,9 LICERAS 12,5 11,7 11,2 16,1 18,6 18,1 11,5 14,1 18 16,4 17 16 33,9 ALMAZAN 11,7 11,5 12,7 17,2 19 18,6 11,1 13,9 16,3 14,9 18,4 11,9 36,8 RADONA 10,4 9,9 12,1 19,2 18 17,2 9,5 13,6 14,7 14,3 18,9 11,8 34,5
  • 258. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 250 Pluviometría media mensual (mm) Mes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Verano Primavera Otoño Invierno Anual PRESA DE RIO SEQUILLO 67,8 59,4 43,7 56,9 65,1 41,5 19,2 18,1 40,1 58,2 90,7 76,1 165,8 78,8 189 203,2 636,8 PRESA DE PUENTES VIEJAS 64,6 52,8 41,2 57,7 58,8 38,6 18,1 14,7 38,6 64,6 79 66,1 157,7 71,4 182,3 183,5 594,9 PRESA DEL ATAZAR 65,5 45,8 35,2 54,4 58,3 33,4 16 11,2 34,6 56,3 73,5 72,6 147,9 60,6 164,5 183,8 556,8 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 112,5 116,9 92,8 123,2 143,1 78,4 34,9 39,7 59,6 120,4 156,8 149,2 359,1 153 336,8 378,6 1227,5 MADRIGUERA 41,3 44 37,9 57,2 63,7 54,5 18,5 29,6 33,6 46,2 48,4 52,9 158,8 102,6 128,2 138,2 527,8 CONDEMIOS DE ARRIBA 85,5 95,2 65,8 72,5 81,7 64,7 26,6 20 45,8 63,1 103,6 75,9 220,1 111,2 212,6 256,7 800,5 PANTANO EL VADO 95,5 71,3 51,9 75,4 70,9 42,6 23,5 16,9 49,6 80,8 104,7 103,3 198,1 83 235,1 270,1 786,3 ATIENZA 62,9 50,9 43,8 63,8 67,1 54,2 24,6 19,7 46,8 57,2 76,6 65,4 174,8 98,4 180,6 179,3 633,1 MATILLAS 'CEMENTOS' 42,4 40,9 35,7 44,6 60,5 35,1 23,3 13,6 36,6 29,4 45,6 46,4 140,7 71,9 111,6 129,7 453,9 ARGECILLA 54,7 36 33 50 55,6 35,8 18,4 13 30,1 46 47 45,1 138,6 67,1 123 135,8 464,5 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 43,6 48 37 42,9 44,1 36,1 12,4 13,3 27,1 50,5 58,9 43,1 123,9 61,7 136,4 134,7 456,8 ALCALA HENARES 'ENCIN' 42 33,8 28,6 48,5 51,7 28,9 14,4 12,8 29 49,6 47,8 45,9 128,8 56,1 126,4 121,7 433 ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' 39,4 38,3 27,1 51,3 43,4 37,1 18,6 19 29,8 40 39,3 43,8 121,8 74,8 109,1 121,4 427,1 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 37,8 36,7 26,9 48,6 49,4 30,8 13,5 14,1 31,1 48,3 53,5 44,5 124,9 58,4 132,9 119,1 435,3 TALAMANCA DEL JARAMA 51,3 44,7 30,5 48,2 48,3 30,3 13 12,6 29,6 50,6 63,7 52 126,9 55,9 143,9 148 474,7 VALDELCUBO 43 35,7 30 47,3 54,5 41,6 20,5 17,2 38,6 44,6 52,6 46,1 131,8 79,4 135,8 124,8 471,8 SAUCA 51,2 35,6 37,5 47,1 63 53 15,7 22 41 35,6 44,4 41,1 147,6 90,7 121,1 127,9 487,2 BERNICHES 55,2 28,1 12 59,8 60,9 42,6 17,9 12,4 24,8 70,9 65,3 61,7 132,7 72,9 161 145 511,5 ARANZUEQUE 47,8 47,2 31,1 54,6 50,9 35,4 13,6 13,9 31,4 55,3 62,6 51,8 136,5 63 149,4 146,7 495,6 LICERAS 47,5 39,9 39 57,9 69,2 48,4 23,7 26,6 40,7 51,9 54,3 54,6 166 98,8 146,9 142 553,7 ALMAZAN 42,8 42,7 41,4 57,8 59,4 51,8 25 27,5 45,2 50 58,7 43,7 158,6 104,3 153,9 129,2 546 RADONA 34 31,1 33,8 59,5 60,3 42,8 19,5 25 35,2 45 55 39,4 153,6 87,2 135,2 104,5 480,7
  • 259. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 251 Temperaturas medias mensuales Mes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Verano Primavera Otoño Invierno Anual PRESA DE RIO SEQUILLO 4 4,9 7 8,8 12,8 17,1 20,7 20,4 16,9 11,8 7,1 4,6 9,5 19,4 11,9 4,5 11,3 PRESA DE PUENTES VIEJAS 3,8 4,8 7,2 9,1 12,9 17,8 21,4 21,1 17,3 12 7,1 4,5 9,7 20,1 12,2 4,4 11,6 PRESA DEL ATAZAR 4,6 6,1 8,5 10,3 14,2 19,6 23,2 23,2 19,1 13,4 8,4 5,5 11 22 13,7 5,4 13 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 2 2,7 4,5 5 9,5 13,7 17,3 18,3 14,4 8,6 5,2 3 6,3 16,4 9,4 2,6 8,7 MADRIGUERA 3,5 4,4 6,4 7,7 11,7 16,3 20,3 20,6 17,1 11,4 6,7 4,5 8,6 19,1 11,7 4,1 10,9 CONDEMIOS DE ARRIBA 0,3 0,7 2,3 4,6 8,6 12,7 16,5 16,3 13,1 8,1 2,9 0,4 5,2 15,2 8 0,5 7,2 PANTANO EL VADO 4,7 5,7 8,1 9,6 13,5 18,3 22 22 18,4 13 8,2 5,5 10,4 20,7 13,2 5,3 12,4 ATIENZA 3,1 4,5 7,1 8,8 13,1 18,2 22,5 22,4 18,4 12,4 6,8 3,8 9,6 21 12,5 3,8 11,7 MATILLAS 'CEMENTOS' 3,7 4,9 6,9 10,3 13,6 19,4 23,2 22,6 18,7 12,6 7,5 4,4 10,3 21,7 12,9 4,4 12,3 ARGECILLA 7,1 8 9,2 11,5 13,9 17,7 20,8 21,4 18,2 14,8 11,6 8,5 11,5 20 14,9 7,9 13,6 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 5,5 6,7 8,7 11,6 15,1 19,8 23,5 22,8 19,5 14,2 9 5,9 11,8 22 14,2 6,1 13,5 ALCALA HENARES 'ENCIN' 5,3 6,9 9,4 11,1 15,1 20 23,6 23 19,2 14 8,7 5,9 11,9 22,2 13,9 6 13,5 ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' 5,5 6,8 9 11,4 15,3 20,6 24,7 23,7 20,3 14,2 8,9 6,1 11,9 23 14,5 6,1 13,9 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 5,1 6,5 9,3 11,5 15,7 20,7 24,3 23,9 20 14,3 8,5 5,5 12,2 23 14,3 5,7 13,8 TALAMANCA DEL JARAMA 4,9 6,6 9,5 11,6 15,6 20,6 24,3 24,1 19,9 14,1 8,7 5,6 12,2 23 14,2 5,7 13,8 VALDELCUBO 2,6 3,6 6,3 8,2 12,4 17,3 21,1 20,8 16,5 10,9 6 3,3 9 19,7 11,2 3,2 10,7 SAUCA 2,5 3,3 5,1 8,3 12,5 17,6 22,1 21,3 16,9 10,8 5,8 2,7 8,6 20,3 11,2 2,9 10,7 BERNICHES 6 7,8 12,2 12,2 17,2 21,5 25,9 25,6 20,6 15,2 10,4 7 13,8 24,4 15,4 6,9 15,1 ARANZUEQUE 3,8 5,4 8,3 10,6 14,7 19,7 22,9 22,6 18,5 12,8 7,5 4,6 11,2 21,7 12,9 4,6 12,6 LICERAS 2,2 3,5 6 7,6 11,7 16,8 20,5 20,7 16,5 10,9 5,7 3,2 8,4 19,3 11,1 2,9 10,4 ALMAZAN 1,6 3,1 5,9 8,4 12,9 17,2 21 20,5 16,4 10,6 5,2 2,3 9,1 19,6 10,8 2,3 10,4 RADONA 2,6 3,9 6,4 7,8 11,5 16,3 19,9 20 15,9 10,8 5,9 3,7 8,6 18,7 10,9 3,4 10,4
  • 260. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 252 Nombre Temperatura media de máximas del mes más cálido Temperatura media de mínimas del mes más frio PRESA DE RIO SEQUILLO 29,1 -0,9 PRESA DE PUENTES VIEJAS 30,2 -0,8 PRESA DEL ATAZAR 30,6 0,8 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 25,1 -1,6 MADRIGUERA 28,3 -1,3 CONDEMIOS DE ARRIBA 24,6 -4 PANTANO EL VADO 30,2 0,2 ATIENZA 31,7 -1,8 MATILLAS 'CEMENTOS' 35 -2,9 ARGECILLA 32,1 2,7 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 31,8 1,5 ALCALA HENARES 'ENCIN' 32,7 -0,1 ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' 34,3 0,3 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 34 -0,4 TALAMANCA DEL JARAMA 33,2 -0,3 VALDELCUBO 29,8 -1,4 SAUCA 32,9 -2,5 BERNICHES 31,2 2,3 ARANZUEQUE 33,7 -2,6 LICERAS 28,8 -2 ALMAZAN 31,4 -3,4 RADONA 28,4 -1,8
  • 261. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 253 Temperatura media mensual de las máximas absolutas Mes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Anual PRESA DE RIO SEQUILLO 15,4 16,9 20,2 22,1 26,7 31,6 34,6 34,1 30,7 24,9 19,2 16,3 35,2 PRESA DE PUENTES VIEJAS 14,7 16,9 21 23,1 27,9 32,9 36,3 35,8 31,9 25,5 19,6 15,7 37 PRESA DEL ATAZAR 14,7 17,4 22 23,9 28,5 33,3 36,6 35,8 32,3 26,1 19,9 15,8 37,2 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' 13,3 13,7 18,6 18 22,2 26,6 30,9 30,9 27 22,5 17,8 13,7 31,7 MADRIGUERA 13,5 15 18,6 20,7 25,1 30,4 33,9 34,3 31,2 23,4 18,7 14,1 35,4 CONDEMIOS DE ARRIBA 11,2 11,8 15,2 17,9 23,2 26,7 30,3 30,1 26,4 21 15 12,3 31 PANTANO EL VADO 14,9 17,1 21,2 22,6 27,3 32,3 35,5 35,3 32,5 26 20,4 16,4 36,2 ATIENZA 15,4 17,7 22,3 25 29,5 34,3 38 37,9 34,3 26,6 20,3 15,3 38,8 MATILLAS 'CEMENTOS' 18,2 19,2 23,9 27,3 31,4 37,9 41,4 40,4 36,8 29,8 24,3 18,4 41,8 ARGECILLA 15,3 17 18,6 21,6 26,1 32 35,1 35,8 31,9 25,9 22,7 18,1 37 GUADALAJARA 'INSTITUTO' 14,6 16,2 20,5 23,7 28,4 34,1 36,9 35,9 32,2 26,5 19,6 15,4 37,3 ALCALA HENARES 'ENCIN' 16,1 18,3 22,9 25,5 30,1 34,9 38,2 37,5 33,1 27,6 21,1 16,3 38,9 ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' 15,8 18 22,9 25,8 30,7 36,2 39,9 38,8 35,5 28,9 22,3 16,9 40,7 ALCALA HENARES 'CANALEJA' 16,3 18,7 23,9 26,5 31,8 36,5 39,2 38,6 34,9 28,5 22 16,9 39,8 TALAMANCA DEL JARAMA 16,3 19,2 23,9 26,3 30,8 35,7 38,5 38,2 34,3 27,4 21,2 17,1 39,1 VALDELCUBO 12,3 14,6 19,9 22,6 27,9 32,7 36,1 35,3 30,9 24 18,1 13 36,9 SAUCA 15,1 15,5 21,5 25,9 31,9 36,5 40,2 38,5 33,7 27,7 21,4 16,8 40,7 BERNICHES 15,3 19,3 22,7 23,8 28,2 32,8 35,9 35,7 31,9 25,2 20,9 15,2 36,6 ARANZUEQUE 15,9 18,9 24,3 26,4 31,3 36,5 39,5 38,8 34,9 28,1 21,5 16,2 40 LICERAS 12,9 15,5 20,6 22,9 27,2 31,9 35,3 35,5 31,3 24,7 18,2 14 36,5 ALMAZAN 12,1 15,8 21,5 25,1 29,4 34,9 37,4 37,2 32,7 25,3 17,9 12,9 38,1 RADONA 13,6 16,2 20,4 21,9 25,3 31 34,8 34,4 30,5 23,9 18,1 14,3 35,8
  • 262. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC 254 Temperatura media mensual de las mínimas absolutas Mes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Anual PRESA DE RIO SEQUILLO -6,3 -5,7 -4,1 -2,1 1 4 7,4 6,9 4,3 0,5 -3,4 -6 -8,5 PRESA DE PUENTES VIEJAS -6 -5,2 -3,6 -1,8 1,2 4,9 7,8 8 4,4 0,9 -3 -5,4 -7,7 PRESA DEL ATAZAR -3,6 -3 -1 0,3 3 7,7 11 10,9 7,7 3,9 -0,5 -2,9 -5,2 CEREZO DE ARRIBA 'LA PINILLA' -8,3 -7,1 -5,8 -4,3 -1,5 2,5 3,7 5 1,6 -2,4 -5,6 -6,4 -10,1 MADRIGUERA -6,3 -6,2 -4,7 -3,1 0,4 4,3 7,3 7,3 4,6 0,7 -3,7 -5,9 -8,5 CONDEMIOS DE ARRIBA -11,3 -9,5 -9,5 -6,3 -3,3 -0,7 2,6 2,1 0 -2,7 -7,3 -11,2 -13,4 PANTANO EL VADO -4,5 -4,4 -2,3 -0,7 2,4 6,1 9,1 9,5 6,4 2,3 -1,7 -4,2 -6,3 ATIENZA -8,3 -7,5 -6,1 -4,7 -1,1 2,7 6,2 6,7 3,5 -0,1 -4,6 -7,4 -10,3 MATILLAS 'CEMENTOS' -9,2 -7,9 -7,2 -3,5 -0,8 4 6,9 6,6 2,4 -2,2 -5,9 -8,6 -10,7 ARGECILLA -0,6 -0,1 0,9 3,4 4,6 6,6 7,9 6,9 7,1 5,6 3,1 0,8 -2,6 GUADALAJARA 'INSTITUTO' -3,6 -3,1 -2,4 0,6 3,5 7,2 10,1 10,7 7,2 3,1 -1,3 -4,4 -6 ALCALA HENARES 'ENCIN' -6 -5,4 -4 -2,2 1,1 5,8 9,2 8,8 5 0,7 -4 -5,6 -7,7 ALCALA HENARES 'CAMPOS EXPER.' -5,8 -4,8 -4,4 -1,9 1,2 6,4 10,1 9,2 5,8 0,8 -4,1 -5,4 -7,6 ALCALA HENARES 'CANALEJA' -5,7 -5,4 -3,7 -1,7 1,3 6,1 9,5 9,4 5,8 0,9 -3,7 -5,8 -7,9 TALAMANCA DEL JARAMA -5,9 -5,6 -4 -1,3 1,9 6,4 10,2 10 6 1,2 -3,5 -5,9 -8 VALDELCUBO -7,8 -6,5 -5,6 -3,7 -0,5 3,6 6,5 6,9 3,5 -0,6 -4,6 -6,5 -9,2 SAUCA -10,4 -8,8 -8,5 -5,6 -2,6 1,3 4,7 4,7 0,2 -2,8 -7,4 -9,2 -11,9 BERNICHES -3,6 -1,9 1,8 1 6,2 10,8 14,3 13,8 10,1 6 0,7 -2 -4,5 ARANZUEQUE -8,6 -8,2 -6,3 -3,6 -0,5 4,1 7 6,1 2,1 -1,8 -6,4 -8 -10,6 LICERAS -8,6 -7,8 -6,3 -4,9 -1,6 2,5 5,6 5,5 2,7 -1,5 -5,5 -8 -10,7 ALMAZAN -10,9 -10 -8,1 -5,2 -2,6 1,6 4,5 4,1 1 -3,1 -8 -10,3 -13,2 RADONA -9,2 -9,2 -6,5 -4,8 -1,5 2 5,4 4,9 1,9 -1,3 -6,2 -7,7 -11,9
  • 263. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 255 -
  • 264. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 256 - 25 ANEXO II PLANOS
  • 265. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC - 257 -