Biomasa
Ciclo rápidoCuándo entró el carbono a ese reservorio
Hace poco: las plantas lo tomaron del aire por fotosíntesis
Al quemarlo
Devuelve carbono que ya circulaba; las plantas que vuelvan a crecer pueden tomar casi tanto como se liberó
Qué necesitás traer
Recordatorio corto: el carbono circula por un ciclo rápido (seres vivos, atmósfera) y uno lento (rocas, combustibles fósiles) (clase 4). Casi toda la electricidad sale de la misma cadena: algo mueve una turbina y la turbina mueve un generador, y en cada paso una parte de la energía se dispersa como calor (clase 21).
Desarrollo
Leer la explicación
Qué cambia y qué no
| Parte de la cadena (clase 21) | ¿Cambia según la tecnología? | Ejemplos |
|---|---|---|
| Qué entrega la energía | Sí: es lo que distingue a cada central | Carbón, gas, uranio, agua que cae, viento, Sol, biomasa |
| Qué mueve la turbina | A veces | Vapor (carbón, nuclear, solar térmica, biomasa), agua (hidro), viento (eólica) |
| Generador | No: siempre un giro que produce electricidad | Todas, menos la solar fotovoltaica |
| Solar fotovoltaica | Es la excepción | El panel convierte la luz en electricidad sin turbina ni generador |
Tabla comparativa
Dos palabras antes de leerla. Las emisiones de ciclo de vida suman todo lo que se emite para tener esa electricidad: construir la central, conseguir el combustible y operarla. La disponibilidad se mide con el factor de capacidad: qué porcentaje de lo que la central podría generar funcionando a pleno todo el año genera en realidad. No es lo mismo que la potencia instalada, que dice cuánto podría generar como máximo en un instante.
| Tecnología | Qué mueve la turbina | ¿Emite CO₂ al funcionar? (directas) | Ciclo de vida | ¿De qué reservorio de carbono? | Disponibilidad (factor de capacidad) | Impacto principal | Residuos |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Carbón | Vapor | Sí: 760 | 820 (740–910) | Fósil, ciclo lento | 48,7 % | CO₂ de carbono fósil | — |
| Gas natural (ciclo combinado) | Gases de combustión y vapor | Sí: 370 | 490 (410–650) | Fósil, ciclo lento | 58,4 % | CO₂ de carbono fósil | — |
| Hidroeléctrica | Agua que cae | No: 0 | 24 (1–2200) | No usa carbono como fuente | 35,3 % | Embalses que cubren áreas naturales o agrícolas; obstruye la migración de peces | — |
| Eólica terrestre | Viento | No: 0 | 11 (7–56) | No usa carbono como fuente | 23,6 % | Aves y murciélagos; ruido | Palas que hoy no se reciclan |
| Solar fotovoltaica | Sin turbina | No: 0 | 48 (18–180) | No usa carbono como fuente | 24,4 % | — | — |
| Solar térmica | Vapor | No: 0 | 27 (8,8–63) | No usa carbono como fuente | — | — | — |
| Nuclear de fisión | Vapor | No: 0 | 12 (3,7–110) | No usa carbono como fuente | 91,0 % | Combustible usado radiactivo | Combustible usado almacenado |
| Biomasa dedicada | Vapor | Sin valor directo en el IPCC | 230 (130–420) | Ciclo rápido | 34,2 % (madera) | Humo; deforestación si se cosecha de más | — |
Fijate en la columna del ciclo de vida: ninguna tecnología tiene cero. Hasta las que no emiten al funcionar tienen emisiones asociadas a construirlas y a conseguir sus materiales.
Biomasa: carbono de ciclo rápido
Quemar biomasa (leña, residuos de cultivos) libera $\mathrm{CO_2}$, igual que quemar carbón. La diferencia está en de dónde viene ese carbono:
Carbón, petróleo, gas
Ciclo lentoCuándo entró el carbono a ese reservorio
Hace millones de años: quedó enterrado
Al quemarlo
Agrega a la atmósfera carbono que estaba fuera del ciclo rápido
Fuente: EIA, Biomass and the environment; ciclos: clase 4.
Esa ventaja se pierde si se cosecha más rápido de lo que crecen las plantas: la EIA explica que eso produce deforestación, y entonces no vuelve a crecer lo necesario para tomar ese carbono. En ningún caso la quema crea carbono: los átomos se reacomodan (clase 10).
Nuclear: sin combustión
En una central nuclear la energía no sale de quemar nada. Sale de la fisión: los núcleos de los átomos de uranio del combustible se parten y liberan energía (DOE). Esa energía calienta agua, el vapor mueve la turbina y el resto de la cadena es igual que en una central de carbón.
- No hay combustión: no hay carbono que se combine con oxígeno, y por eso no se produce $\mathrm{CO_2}$ al funcionar.
- Sí tiene emisiones de ciclo de vida: mediana de 12 gCO₂eq/kWh (IPCC).
- Sí tiene residuos: el combustible usado es radiactivo y hay que almacenarlo; en EE. UU. está guardado en más de 70 sitios (DOE).
Renovable no es sinónimo de inocuo
«Renovable» habla de la disponibilidad del recurso: el agua, el viento y el Sol se reponen. No habla del impacto. Dos ejemplos:
| Fuente renovable | Impactos documentados |
|---|---|
| Hidroeléctrica | La represa puede obstruir la migración de peces; cambia la temperatura, la química y el caudal del río; el embalse puede cubrir áreas naturales, campos o sitios arqueológicos; en el agua embalsada se forman $\mathrm{CO_2}$ y metano por descomposición. |
| Eólica | Las aves y los murciélagos pueden morir al chocar con las palas; hace ruido; fabricar sus materiales puede usar combustibles fósiles; las palas actuales no se pueden reciclar. |
Exploración
Antes de tocar: ¿cuál creés que tiene más disponibilidad, la eólica o la nuclear? ¿Y cuál emite más en todo su ciclo de vida, la solar fotovoltaica o la nuclear?
Para probar: compará carbón, biomasa y eólica. ¿Qué criterio tenés que elegir para decir cuál conviene?
Animación
Descripción de la animación
Casi todas las centrales eléctricas comparten la misma cadena: una fuente primaria pone en movimiento algo que gira, ese giro mueve un generador, y el generador entrega electricidad.
Lo que cambia de una central a otra, en el fondo, es solo la primera caja de esa cadena. En una térmica a gas, la fuente es el gas natural y lo que hace girar la turbina es el vapor producido al quemarlo. En una hidroeléctrica, la fuente es el agua que cae y el agua empuja directamente la turbina. En una nuclear, la fuente es el uranio-235 y el calor viene de la fisión. En un parque eólico, la fuente es el viento y el viento empuja las palas.
Si mirás cuáles emiten dióxido de carbono al generar, la respuesta es que la térmica sí y las otras tres no.
Pero esa frase hay que decirla completa, porque si no engaña. «No emite CO₂» quiere decir «no emite al generar». Construir una represa, fabricar y transportar un molino, extraer y enriquecer uranio: todo eso tiene emisiones asociadas, aunque no salgan por una chimenea mientras la central funciona.
Por eso comparar sin decir exactamente qué se está comparando no sirve de nada. Ninguna central es buena o mala en abstracto: cada una se evalúa por lo que emite, por el territorio que ocupa, por lo que cuesta y por si está disponible cuando hace falta usarla.
Fuentes de la animación: EIA, Electricity explained: How electricity is generated, para la cadena de conversión y para las emisiones en la etapa de generación. Esquema, no está a escala real.
Simuladores para esta clase
Opcional: simuladores interactivos que van con el tema de esta clase. Se pueden abrir antes o después de la explicación.
Láminas para descargar
Comparar centrales
Biomasa, nuclear y renovables
Actividades
1. El reservorio explica la diferencia
Elegí dos tecnologías de la tabla con emisiones muy distintas (por ejemplo, gas natural y eólica, o carbón y biomasa).
- Escribí el dato de emisiones de cada una, con su fuente.
- Explicá, a nivel de átomos de carbono, de qué reservorio viene la energía de cada una y si al generar electricidad pasan átomos de carbono a la atmósfera.
- Usá esa explicación para justificar por qué una emite mucho más que la otra. Si elegiste biomasa, explicá por qué emitir $\mathrm{CO_2}$ al funcionar no la vuelve igual a un combustible fósil.
2. ¿Cuál conviene?
Caso: un pueblo alejado, con mucho viento, necesita una fuente de electricidad que funcione la mayor parte del tiempo y que emita poco. ¿Conviene una central eólica o una de gas natural?
Autoevaluación
Nueve preguntas. Al elegir una opción aparece una explicación: leela aunque hayas acertado.
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