¿Cómo medir la humedad de la biomasa? La respuesta corta es: con un medidor de humedad portátil, como el M75 o el M75D, o con un medidor en línea. Pero vale la pena profundizar. Los materiales llamados biomasa son de origen vegetal (leña, astillas de madera, aserrín, bagazo o paja de caña, cáscara de arroz, cáscara de coco, etc.) y están formados principalmente por carbono (49% a 50%), oxígeno (44% a 45%), hidrógeno (5% a 7%), nitrógeno (0,1% a 1%) y otros elementos en pequeñas cantidades. Todos estos materiales también contienen cierta cantidad de agua, y a esa cantidad la llamamos contenido de humedad.

Qué es el contenido de humedad en base húmeda

El contenido de humedad en base húmeda es el porcentaje de la masa total del material que corresponde al agua. Ejemplo: 100 kg de biomasa con un 35% de humedad contienen 35 kg de agua.

Humedad y energía: PCS, PCI y PCU

Para que haya combustión, el agua presente en el combustible debe evaporarse. Así, parte de la energía del combustible se gasta en evaporar el agua del material (la indicada por el contenido de humedad) y otra parte en evaporar el agua que se forma cuando el hidrógeno del material se combina con el oxígeno. La energía que queda después de esto es la que realmente se aprovecha en la quema de la biomasa.

Para caracterizar un material según su capacidad de generar energía se usan los términos PCS, PCI y PCU, en especial este último. ¿Qué significan estas siglas?

• PCS (poder calorífico superior): cantidad de energía generada por un combustible con un contenido de humedad del 0%. Este valor NO descuenta la energía gastada en evaporar el agua formada durante la combustión.
• PCI (poder calorífico inferior): cantidad de energía generada por un combustible con un contenido de humedad del 0%, descontada la energía gastada en evaporar el agua formada en la combustión.
• PCU (poder calorífico útil, a veces llamado poder calorífico neto): cantidad de energía producida por la quema de la biomasa, descontada la energía gastada en evaporar el agua presente en el material (contenido de humedad) y el agua formada a partir del hidrógeno del material.

Es decir, siempre PCS > PCI > PCU.

Entonces, ¿cómo medir la humedad de la biomasa?

Una forma es secar una muestra del material en estufa hasta que alcance masa constante. Las dificultades de este método son la demora, el pequeño volumen de muestra y los equipos necesarios. El método se describe en la norma brasileña ABNT NBR 14929:2017.

Otra forma es usar medidores electrónicos. Realizan análisis instantáneos y, por su simplicidad y el tamaño de la muestra, permiten analizar grandes volúmenes de material, lo que da una evaluación mucho más representativa (vea el artículo “Aplicación del método dieléctrico, principio capacitivo, para medir la humedad de astillas de madera”). Además, los resultados pueden guardarse en la memoria del equipo, lo que permite generar informes y estadísticas. Algunos medidores también indican el PCU del material medido, lo que permite evaluarlo directamente por su capacidad de producir energía útil.

Autor: Ing. Celso Martini, director comercial de Marrari Automação

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