by kari lydersen | Red de noticias de energía

Las granjas solares están surgiendo en todo Wisconsin y los recursos eólicos del estado están creciendo lentamente a medida que el gobernador. Tony Evers se ha comprometido al estado a alcanzar el 100% de generación de electricidad renovable para 2050. Las políticas relacionadas con la energía eólica y solar se discuten regularmente en procedimientos a menudo amargos ante la comisión de servicios públicos y la legislatura. Sin embargo, se presta relativamente poca atención al potencial y los riesgos de la fuente de energía renovable posiblemente más grande de Wisconsin: la biomasa. Cuando se considera la calefacción junto con la generación de electricidad, la gran mayoría de la energía renovable de Wisconsin proviene de la madera y la biomasa, incluidos los residuos de la silvicultura y los cultivos que alimentan muchas calderas industriales, hogares y una planta de energía a gran escala. Wisconsin es especialmente adecuado para la biomasa, ya que sus robustos sectores de madera, papel, lácteos y agricultura producen desechos que pueden usarse para generar calor y electricidad, creando beneficios económicos y eficiencias. Un informe estatal señaló que a partir de 2017, la madera y la biomasa produjeron aproximadamente 10 veces más energía eléctrica, combustible y térmica del estado que la energía hidroeléctrica, la siguiente fuente renovable más grande además del etanol. Pero la biomasa también está afectando la salud pública, como encontró un estudio reciente de la Escuela de Salud Pública de Harvard. En Wisconsin, Minnesota, Michigan y franjas del este y el oeste de EE. UU., Los investigadores de Harvard encontraron que la madera y la biomasa eran responsables de la mayor carga para la salud creada por el material particulado de fuentes estacionarias, más que el carbón o el gas. “La biomasa y la madera fueron responsables de la proporción de muertes prematuras de más rápido crecimiento” en todo el país a partir de fuentes de combustible estacionarias, encontró el estudio. La biomasa y la madera se destacan como soluciones climáticas en las recomendaciones emitidas por el gobernador. Grupo de trabajo de Tony Evers sobre cambio climático en diciembre de 2020. Una recomendación de “nivel 1” exige incentivar el uso de biomasa leñosa para procesos industriales, calor y energía combinados y calefacción de distrito, incluso en hospitales y escuelas. La recomendación también sugiere invertir en la industria forestal de Wisconsin, ya que los productos de madera almacenan carbono a largo plazo, mientras que la extracción de madera para obtener madera también genera desechos de madera que pueden usarse para energía. “La biomasa es una categoría amplia”, explicó Tim Baye, profesor de desarrollo empresarial y especialista en energía estatal en la Universidad de Wisconsin-Madison, que se ha especializado en biomasa desde 1984. “Abarca todo el espectro, desde los productos orgánicos desviados de un municipio [incluidas las aguas residuales y los desechos del jardín] hasta los residuos de los cultivos, los residuos forestales y los árboles enteros. La realidad es que la energía basada en biomasa todavía puede representar a nivel mundial la mayor parte de cualquier fuente de energía renovable. Es más grande que el viento y más grande que la solar. Históricamente se ha utilizado porque es el combustible conveniente ". De perfil bajo pero prolífico En todo Wisconsin, los hogares, las empresas, como la compañía de quesos Meister, y las industrias pesadas a menudo queman biomasa en calderas para generar calor, a veces también generan electricidad en el lugar. La planta de biomasa Rothschild de 50 megavatios suministra electricidad a los clientes de We Energies en asociación con una fábrica de Domtar Paper Company que proporciona el combustible leñoso. Según datos federales, una quinta parte de la generación de electricidad renovable de Wisconsin provino de biomasa en 2020, y aproximadamente 1 de cada 33 hogares de Wisconsin calientan con madera. Si bien las plantas de energía están sujetas a la Ley de Aire Limpio y otras regulaciones federales, el gobierno tiene menos poder sobre las calderas industriales y muy poca supervisión de las calderas residenciales de leña. La planta de Rothschild es la única instalación de biomasa en Wisconsin lo suficientemente grande como para activar los requisitos federales de que utilice la mejor tecnología disponible para controlar las emisiones, dijo Kristin Hart, jefa de permisos de aire y modelado de fuentes estacionarias del Departamento de Recursos Naturales de Wisconsin en el Programa de Gestión del Aire. . "Muchas de nuestras instalaciones de productos de madera en la parte norte del estado tienen una caldera de leña como parte de sus operaciones, para proporcionar vapor para curar la madera, y utilizan desechos de madera de sus operaciones para encender esas calderas", Hart dicho. “Esos son más pequeños, por lo general no activan la mejor tecnología de control disponible. Solo tienen que cumplir con los estándares generales que cubren todos los equipos que funcionan con combustible. En su mayoría, se promulgaron en los años 70 y, por lo general, no son las más estrictas ". A menudo, los grupos ecologistas y ciudadanos prestan escasa atención a la biomasa y la dendroenergía. Varias de estas organizaciones en Wisconsin, Minnesota, Indiana e Illinois dijeron que se centran poco en la salud u otros impactos de la biomasa y la dendroenergía. Es probable que esto se deba a que la biomasa se usa para calefacción y agua caliente más que la electricidad, y generalmente en sistemas más pequeños detrás del medidor que no están involucrados en casos de tarifas de servicios públicos o políticas energéticas estatales. La biomasa se considera una fuente de combustible baja en carbono, ya que gran parte del carbono liberado cuando dicho material orgánico se quema para producir calor o electricidad habría llegado a la atmósfera independientemente, y la energía de la biomasa reemplaza a los combustibles fósiles. Cuando se considera el ciclo de vida de la biomasa, incluidas las emisiones de carbono involucradas en la recolección y el transporte, el tipo de material orgánico y si las plantas se cultivaron específicamente para producir energía, la biomasa puede no ser neutra en carbono o incluso baja en carbono. Beneficios Collin Buntrock, líder del equipo de productos forestales del Departamento de Recursos Naturales de Wisconsin, describió el uso de biomasa leñosa para obtener energía como esencial para una industria forestal sostenible. La gestión de bosques sanos y la prevención de incendios forestales implica el aclareo constante y la tala de árboles y escombros. La extracción y el procesamiento de madera también da como resultado grandes cantidades de madera descartada. "Tenemos que averiguar qué hacer con toda esa madera", dijo Buntrock. “La madera es sin duda un combustible bajo en carbono y una notable historia de renovabilidad. Está apoyando empleos locales en áreas rurales donde la silvicultura es la industria principal ”. El DNR trabaja con empresas locales para ayudarlas a utilizar energía de madera y biomasa, y también alienta a las escuelas y otras entidades a considerar los sistemas de dendroenergía, dijo Buntrock. Es probable que las operaciones industriales que procesan madera, como los aserraderos, las fábricas de papel y las fábricas de pellets de madera, utilicen biomasa leñosa en calderas en el lugar para generar calor y, a veces, electricidad detrás del medidor, incluso a través de sistemas combinados de calor y energía. Por ejemplo, los desechos de madera se pueden quemar en lugar de gas o carbón para crear el calor abundante necesario para secar la madera, anotó Buntrock. Las empresas madereras pueden recolectar madera que no pueden procesar, incluidas las copas de los árboles, y venderla por contrato a otra instalación que pueda usarla para calefacción. “La interconexión con los bosques y las economías locales es integral para la fabricación de madera y tiene sentido desde el punto de vista de los costos”, dijo Buntrock. Riesgos para la salud El estudio de Harvard analizó los impactos en la salud del PM2.5 (polvo lo suficientemente fino como para infiltrarse en los órganos) y el dióxido de azufre, el óxido de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles, que son precursores que se forman e interactúan con PM2.5. En 2008, la quema de biomasa y madera representó alrededor del 14-17% de las muertes prematuras en todo el país atribuidas a fuentes estacionarias de contaminación, encontró el estudio de Harvard. Pero para 2017, la biomasa y la madera aumentaron al 39-47% de esas muertes tempranas. La proporción de muertes prematuras atribuidas al gas también aumentó, de aproximadamente un 11-14% en 2008 a un 21% en 2017. La carga de salud proporcional de la biomasa ha aumentado a medida que se cierran las centrales eléctricas de carbón y algunas industrias han cambiado sus calderas de combustibles fósiles a biomasa, encontró el estudio de Harvard. Buntrock señaló que las entregas de nuevas calderas de biomasa generalmente se correlacionan con los picos de precios del propano, el gas natural, el carbón y el petróleo que de otro modo se usarían como combustible. “Claramente, la reducción en la combustión de carbón como fuente de producción de electricidad ha sido algo bueno para la calidad del aire y la salud pública”, dijo Paul Mathewson, científico del personal de Clean Wisconsin. "Ahora, una tarea posiblemente más difícil es trabajar en la limpieza de las emisiones de fuentes más numerosas, más pequeñas y más dispersas [como calderas], ya que estas emisiones acumulativas se convierten en el problema principal". Mathewson no se opone al mayor uso de biomasa, pero quiere asegurarse de que se haga con cuidado. “La toma de decisiones realmente debe considerar también los impactos de la biomasa en la salud pública como fuente de energía para garantizar que el sistema energético no solo sea respetuoso con el clima, sino que también sea saludable”, dijo. “Una vez que haya incentivado algo, ese sistema de energía estará bloqueado por un tiempo. ¿Queremos encerrarnos en algo que tendrá efectos adversos en la salud bastante sustanciales? " Los defensores de la energía limpia han presionado por la electrificación de la calefacción de los edificios, de modo que cuando la electricidad se genere con energía eólica y solar, se eliminen las emisiones. Pero la electrificación y las energías renovables no necesariamente pueden producir el tipo de calor intenso y constante necesario para las calderas industriales en muchas instalaciones de Wisconsin. "El estudio apunta hacia el uso de energía renovable de cero emisiones cuando sea posible", dijo el autor del estudio Jonathan Buonocore, científico investigador del Centro para el Clima, la Salud y el Medio Ambiente Global de la Escuela de Salud Pública de Harvard. "Algunas operaciones de la industria realmente pesada, como hornos, metalurgia, son bastante reconocidas como entre los sectores más difíciles de descarbonizar". Calderas residenciales Las calderas de madera al aire libre que calientan muchas casas en Wisconsin prácticamente no enfrentan mandatos regulatorios incluso cuando liberan material particulado y otras emisiones tóxicas, especialmente cuando se queman madera tratada, plástico o basura. En su sitio web, el DNR de Wisconsin explica que las calderas de leña al aire libre se han convertido en formas cada vez más populares de calentar hogares en áreas rurales a medida que los precios del propano, el petróleo y el gas han aumentado o fluctuado enormemente. El DNR cita un estudio de 2006 que mostró que Wisconsin tiene el segundo mayor número de ventas de calderas de madera para exteriores desde 1990. Tales calderas residenciales no están reguladas por el estado. Hart dijo que los gobiernos locales o el DNR podrían exigir cambios a los propietarios de calderas individuales que son la fuente de muchas quejas de los vecinos, pero estos casos son raros. El sitio web del DNR señala que las calderas residenciales al aire libre, "que parecen pequeños edificios de servicios públicos con una chimenea", se queman más lentamente, de manera ineficiente y a temperaturas más bajas que las típicas estufas de leña o calderas interiores, creando más emisiones tóxicas en el proceso. Desde 2015, EE. UU. La EPA ha establecido límites de contaminación obligatorios para las nuevas calderas exteriores, pero las unidades compradas antes pueden seguir funcionando. Las calderas residenciales son "muy variadas", agregó Hart. “Desde quemadores de pellets en hogares que son súper limpios, hasta estas calderas de leña para exteriores que están diseñadas para cargarlas con mucha leña y dejarlas arder. Ese diseño es terrible ". Existen algunos incentivos estatales y federales que pueden ayudar a las personas a actualizar sus calderas, pero no es simple. “Especialmente en Wisconsin, en muchas áreas rurales de bajos ingresos, la madera es una forma asequible de mantenerse caliente”, dijo Mathewson, quien creció con una estufa de leña para calefacción en New Hampshire y nunca pensó en los impactos de las emisiones. “No es fácil decir simplemente 'cambia a otra cosa', es posible que la gente no pueda permitírselo”. Innovación y oportunidad Si bien las calderas industriales generalmente queman biomasa para generar calor, la biomasa como el estiércol y los desechos de alimentos también se puede procesar en biodigestores que lo convierten en biogás que es químicamente idéntico al gas natural y se puede usar para calefacción y generación, liberando menos partículas. que la quema de biomasa. Hay alrededor de 200 biodigestores de este tipo en el estado, según la Administración de Información de Energía. El uso de biogás emite carbono, pero los gases de efecto invernadero se habrían liberado de otras formas si el material no hubiera pasado por un biodigestor, y el biogás puede reemplazar al gas natural. Muchas plantas de tratamiento de aguas residuales, vertederos, lecherías y otras operaciones agrícolas de Wisconsin utilizan biodigestores, lo que les permite producir gas para calefacción y, a veces, para generar electricidad, según un estudio reciente de la Universidad de Wisconsin-Stevens Point. Pero la economía y la falta de apoyo técnico pueden ser una barrera importante, señaló el autor del estudio Shiba Kar, profesor asociado de dimensiones humanas de la gestión de recursos naturales. La instalación de los biodigestores cuesta en promedio $ 3 millones, encontró el estudio, y la mayoría no recibió subvenciones. Kar y Baye señalan que la producción de biogás podría ser más factible si la política ordenara que los servicios públicos permitan a los productores locales transportar biogás a través de sus tuberías para su venta. De manera similar, las políticas de medición neta que brindan una mayor compensación por la electricidad enviada a la red podrían fomentar una mayor generación de electricidad impulsada por biogás y biomasa por parte de industrias y granjas locales. La tecnología emergente puede reducir en gran medida las emisiones y mejorar la economía de aprovechar la biomasa, a través de la quema o la gasificación, para obtener energía, dijeron Baye y otros. Baye señaló que un proceso llamado pirólisis implica quemar a altas temperaturas y poco oxígeno, lo que resulta en emisiones muy bajas y produce gas y petróleo sintéticos que pueden reemplazar los combustibles fósiles y crear biocarbón, un valioso aditivo para el suelo. Pero “la mayoría de estas tecnologías aún se encuentran en etapas tempranas en términos de comercialización”, dijo Baye, y la ampliación podría ser difícil sin incentivos y apoyo. Kar trabaja con colegios y universidades para integrar la biomasa en su plan energético y en su plan de estudios. Señaló que muchas instituciones tienen “bosques escolares” que se utilizan para enseñar ecología y manejo forestal, y también podrían usar el bosque para obtener energía. "Está creando conciencia sobre este combustible", dijo Kar. “Hemos estado usando [formas de biomasa] durante mucho tiempo, pero se está volviendo mucho más eficiente y contamina cada vez menos”. Etiquetado: biomasa Tony EversHarvard School of Public Healthhealthrenewable energyWisconsin Kari Lydersen Kari ha escrito para Midwest Energy News desde enero de 2011. Es una autora y periodista que trabajó para la oficina del Medio Oeste del Washington Post desde 1997 hasta 2009. Su trabajo también ha aparecido en el New York Times, Chicago News Cooperative, Chicago Reader y otras publicaciones. Kari cubre Illinois, Wisconsin e Indiana, así como temas de justicia ambiental.