La biomasa en cifras

En términos teóricos, la biomasa es una excelente fuente de energía que no solo es renovable sino también neutra en carbono. Por este motivo, las tecnologías basadas en la biomasa leñosa tienen ya aplicación comercial y atraen el interés de los responsables políticos. No obstante, las asunciones teóricas sobre la producción de esta fuente de energía limpia siguen siendo eso, teóricas. Según explica Reinhart Ceulemans, profesor de la Universidad de Amberes (Bélgica), «la biomasa leñosa plantea tres interrogantes aún sin respuesta: ¿es eficiente?, ¿es rentable? y, sobre todo, ¿reduce realmente las emisiones de gases de efecto invernadero?». Para despejar estas incógnitas, Ceulemans y su equipo han puesto en marcha el proyecto POPFULL, financiado mediante una subvención avanzada (Advanced Grant) del Consejo Europeo de Investigación (CEI) de cinco años de duración. Su objetivo es realizar un análisis del ciclo de vida (ACV) completo de una plantación de biomasa y calcular el consumo (input) y la producción (output) de energía, así como los costes y beneficios medioambientales resultantes.

En los campos (y bosques) de Flandes

Cerca de Gante, el equipo ha puesto en marcha una plantación mixta de variedades de crecimiento rápido de chopo y sauce. En esta explotación de más de dieciocho hectáreas, estudian una estrategia de monte bajo de ciclo corto (MBCC) consistente en realizar cortas a hecho cada dos años y recolectar los troncos y ramas de los árboles para hacer astillas y utilizarlas como fuente de energía.

Este experimento comprende dos ciclos de recolección, en 2012 y 2014. Una parte esencial del proceso de elaboración del ACV consiste en cuantificar la energía que se consume y se genera con el sistema de MBCC. Para ello, se registran el combustible consumido por la maquinaria forestal y las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) procedentes de la combustión de la biomasa, por un lado, y la energía producida, por otro. Asimismo, se calcula el equilibrio de carbono del ecosistema de la plantación, esto es, los flujos de entrada y salida de GEI como el CO2, el CH4 y el N2O. En palabras de Ceulemans, «al cruzar los datos recabados sobre el proceso de MBCC con los relativos al ecosistema, podremos calcular con exactitud el equilibrio de carbono a lo largo del ciclo de vida de un cultivo de monte bajo de ciclo corto y, por tanto, deducir su contribución en términos cuantitativos al calentamiento global».

Nuevas herramientas y altas torres

«Las mediciones de los flujos de gases de efecto invernadero son la piedra angular de nuestra iniciativa, ya que las herramientas y técnicas necesarias para realizarlas son bastante recientes», afirmó Ceulemans. Entre las hileras de árboles se alza una alta torre en la que se ha instalado un anemómetro tridimensional y varios analizadores de gases de alta sensibilidad. «Medimos constantemente la velocidad del viento en tres direcciones y la concentración de GEI en la atmósfera para poder calcular los flujos netos de entrada y salida de la plantación. La diferencia se debe a los gases que absorben los árboles, principalmente mediante la fotosíntesis. Estos instrumentos son tan sensibles que nos permiten comprobar cómo desaparece el efecto de la fotosíntesis durante la noche o cómo aumenta el CO2 cuando nos visitan grupos grandes de personas».

Gran parte de la importante labor de medir los flujos de GEI se la debemos a la Dra. Donatella Zona, beneficiaria de una beca Marie Curie, quien ha pasado a convertirse en un destacado miembro del equipo de investigación. «Se trata de una plantación de características únicas, ya que es la primera del mundo que cuenta con el equipo necesario para medir con exactitud el equilibrio de los gases de efecto invernadero y, por tanto, para realizar un análisis de ciclo de vida completo», destacó Ceulemans, a lo que añadió que la iniciativa «ha despertado mucho interés, como demuestra el hecho de que la revista National Geographic haya publicado un reportaje sobre el proyecto».

Los resultados de la cosecha

«Tras una rotación podemos afirmar que la plantación es eficiente, ya que genera el doble de energía de la que consume, y esperamos obtener cifras aún mejores en la segunda rotación . Para conocer los resultados en lo que respecta a los gases de efecto invernadero habrá que esperar a la segunda rotación. Hasta el momento el proceso no es totalmente neutro en cuanto al carbono, pero supone una reducción considerable de las emisiones en comparación con los combustibles fósiles», señaló Ceulemans. «Los sistemas de MBCC probablemente no generarán beneficios económicos hasta después de veinte años, a no ser que se subvencionen como ocurre con muchas otras fuentes de energía. Se trata, pues, de una cuestión política más que económica», prosiguió.

«Visto desde una perspectiva más amplia, cuando POPFULL haya concluido dispondremos de datos concretos para formular políticas basadas en fundamentos científicos y empíricos y poder así situar a la biomasa en el lugar que le corresponde en la combinación energética del futuro».

Fuente: Prof.dr. Reinhart Ceulemans

- Coordinador del proyecto: Universidad de Amberes, Bélgica
- Título del proyecto: System analysis of a bio-energy plantation: full greenhouse gas balance and energy accounting
- Acrónimo del proyecto: POPFULL
- sitio web del proyecto: http://webh01.ua.ac.be/popfull/
- Programa de financiación del 7PM (convocatoria del CEI): subvención avanzada (Advanced Grant) 2008
- Financiación de la Comisión Europa: 2 500 000 euros
- Duración del proyecto: cinco años

- National Geographic documentary (nl/en):
- inglés
- neerlandés

- Selección de bibliografía:

- Njakou Djomo S., El Kasmioui O. and Ceulemans R. (2011) Energy and greenhouse gas balance of bioenergy production from poplar and willow: a review. Global Change Biology Bioenergy, 3: 181-197
- Broeckx L.S., Verlinden M.S. and Ceulemans R. (2012) Establishment and two-year growth of a bio-energy plantation with fast-growing Populus trees in Flanders (Belgium): Effects of genotype and former land use. Biomass and Bioenergy, 42: 151-163
- El Kasmioui O. and Ceulemans R. (2012) Financial analysis of the cultivation of poplar and willow for bioenergy. Biomass and Bioenergy, 43: 52-64
- Njakou Djomo S. and Ceulemans R. (2012) A comparative analysis of the carbon intensity of biofuels caused by land use changes. Global Change Biology Bioenergy, 4: 392-407
- Berhongaray G., El Kasmioui O. and Ceulemans R. (2013) Comparative analysis of harvesting machines on an operational high-density short rotation woody crop (SRWC) culture: one-process versus two-process harvest operation. Biomass and Bioenergy, doi:10.1016/j.biombioe.2013.07.003
- Njakou Djomo S., El Kasmioui O., De Groote T., Broeckx L.S., Verlinden M.S., Berhongaray G., Fichot R., Zona D., Dillen S.Y., King J.S., Janssens I.A., Ceulemans R. (2013) Energy and climate benefits of bioelectricity from low-input short rotation woody crops on agricultural land over a two-year rotation. Applied Energy, 111: 862-870
- Verlinden M.S., Broeckx L.S., Wei H. and Ceulemans R. (2013) Soil CO2 efflux after land use change to a bioenergy plantation with fast-growing Populus trees – influence of former land use, inter-row spacing and genotype. Plant and Soil, 369: 631-644
- Verlinden M.S., Broeckx L.S., Zona D., Berhongaray G., De Groote T., Camino Serrano M., Janssens I.A., Ceulemans R. (2013) Net ecosystem production and carbon balance of an SRC poplar plantation during its first rotation. Biomass and Bioenergy, 56: 412-422.
- Zona D., Janssens I.A., Aubinet M., Gioli B., Vicca S., Fichot R., Ceulemans R. (2013) Fluxes of the greenhouse gases (CO2, CH4 and N2O) above a short-rotation poplar plantation after conversion from agricultural land. Agricultural and Forest Meteorology, 169: 100-110.