LA EFICACIA DEL PROCESO FOTOSINTÉTICO
En todo proceso de conversión energética un importante factor a considerar es el rendimiento con que éste tiene lugar, es decir, la fracción del total de energía incidente (energía solar) que queda convertida en la forma de energía de interés (energía de la biomasa).
Teniendo en cuenta las ecuaciones que gobiernan la fotosíntesis, se puede obtener el valor teórico del 1% como media para el caso de plantas de cosecha anual. Aunque el rendimiento del proceso de conversión biológica de la energía solar pueda parecer bajo, se ha de considerar que los sistemas vivos que captan y convierten la energía solar se encuentran ampliamente distribuidos sobre tierras y agua del planeta, cubriendo una enorme superficie y representando, pues, el único tipo de colector solar que, hoy por hoy, está repartido por toda la Tierra, operando a gran escala.
El que la superficie colectora sea tan extensa determina que, pese a la baja eficacia, la cantidad de energía almacenada anualmente por fotosíntesis sea inmensa. de hecho, unas diez veces más que el total de energía que consume actualmente la Humanidad, como se muestra en la siguiente tabla:
TIPO DE ENERGÍA | POTENCIA
(1021 J/año) |
ENERGÍA
(1021 J) |
MASA
(1012 kg) |
MASA ANUAL
(1012 kg/año) |
Almacenada en los combustibles fósiles (comprobada) | 30 | |||
Almacenada en los combustibles fósiles (estimada) | 300 | |||
Solar que llega a la biosfera | 3.000 | |||
Almacenada en la biomasa | 30 | 2.000 | ||
Solar que fija el reino vegetal | 3 | 200 | ||
Consumo total de la Humanidad | 0,3 | |||
Consumo de la Humanidad como alimento | 0,015 |
A pesar del bajo rendimiento de conversión de la energía solar en energía de la biomasa, la cantidad producida de ésta es lo suficientemente elevada como para constituir una fuente de energía utilizable. Sin embargo, las cifras indicadas, aunque obedecen a estimaciones realistas, no deben conducir a un exagerado optimismo, puesto que para el uso de esta cantidad ingente de biomasa como fuente energética existen varias limitaciones.
Efectivamente, cerca del 40% de la biomasa que se produce en el mundo es de tipo acuático, localizada en los océanos y, por tanto, de difícil recolección. Por otro lado, de la biomasa terrestre, gran parte se encuentra muy dispersa, lo que hace que los costes energéticos de recolección y transporte restrinjan también el posible aprovechamiento de la biomasa producida en lugares relativamente alejados de los centros de utilización.
Finalmente, la existencia de vastos eriales, la extensión limitada de las zonas cultivables y el tipo de materias primas energéticas en que la civilización actual basa su funcionamiento, imponen serios condicionantes, tanto a la producción de biomasa aprovechable, como al estado en que ésta puede utilizarse.
A pesar de todo, mediante el desarrollo de una adecuada tecnología, parece evidente que podría utilizarse el potencial energético de la biomasa para cubrir un considerable porcentaje de la demanda energética actual.
TIPO
DE BIOMASA |
SUPERFICIE
OCUPADA (106 km2) |
PRODUCCIÓN
TOTAL (109 Tm/año) |
EQUIVALENTE
ENERGÉTICO (1020 J) |
Biomasa acuática | 365 | 70 | 10 |
Bosques | 57 | 85 | 15 |
Prados y estepas | 24 | 25 | 3 |
Desiertos y tundras | 50 | 5 | 0,5 |
Cultivos agrícolas | 14 | 15 | 1,5 |
TOTAL | 510 | 200 | 30 |