Valorización del calor residual: mejorar la eficacia energética en las industrias de transformación
En Europa, la energía supone hasta el 20 % de los costes de producción totales para las industrias de gran consumo energético, e incluso más para determinados sectores industriales. Sin embargo, a pesar de los considerables progresos técnicos logrados para reducir el consumo energético, se sigue perdiendo en forma de calor residual una cantidad significativa de la energía entrante. El excedente de calor de ciertos procesos puede ser un recurso valioso para otros procesos de la industria e incluso para otras industrias o usuarios, directamente o después de atravesar pasos de transformación intermedios. El potencial de recuperación del calor residual industrial sigue desaprovechándose debido a una serie de obstáculos tanto técnicos como no técnicos, entre ellos, la necesidad de disponer de tecnologías eficaces y rentables para recuperar el calor que se pierde y reutilizarlo, aumentar su temperatura o transformarlo con vistas a su valorización. Mejorar la eficiencia energética en los procesos industriales puede dar lugar a un ahorro sustancial de energía primaria, a la descarbonización del suministro energético y a la consiguiente reducción de las emisiones de CO2. Reducir el coste energético también posibilitará una mayor competitividad.
Un futuro más sostenible
En los proyectos que se presentan a continuación se han desarrollado y demostrado métodos, soluciones, tecnologías y prácticas operativas de carácter innovador para mejorar la eficacia energética en la industria, centrados en la recuperación y valorización del calor residual derivado de los procesos industriales. Estos incluyen la recuperación y el almacenamiento del calor, el aumento de su temperatura y la conversión de dicho calor en electricidad en diferentes sectores. Muchas de las posibles soluciones para recuperar el calor no utilizado pueden adaptarse a varios tipos de procesos y replicarse en diversos sectores industriales. Estas iniciativas respaldan el Plan Estratégico Europeo de Tecnología Energética (Plan EETE), un avance clave de cara a lograr un sistema energético climáticamente neutro mediante el desarrollo de tecnologías con baja emisión de carbono, y el plan de acción de la colaboración público-privada SPIRE y la sucesiva agenda de investigación de la Asociación Processes4Planet.
La investigación de la Unión Europea, en primer plano
Este Results Pack de CORDIS se centra en los resultados innovadores obtenidos por proyectos financiados en el marco del programa Horizonte 2020 en los que se trabaja para reutilizar el calor residual procedente de la industria de transformación. Por ejemplo, en TASIO se creó una nueva generación de tecnologías de intercambio térmico directo para los sistemas de conversión del calor en electricidad CRO comerciales utilizados en las industrias del cemento, el vidrio, la siderurgia y la petroquímica. En SUSPIRE se desarrollaron novedosos intercambiadores de calor de gran eficacia y una tecnología de almacenamiento de energía térmica para reutilizar o comercializar el calor residual, mientras que VULKANO se centró en una tecnología de almacenamiento de energía térmica basada en materiales de cambio de fase, capaces de recuperar y almacenar calor de alta temperatura. En I-ThERM se diseñaron tecnologías innovadoras listas para usar destinadas a recuperar el calor y convertirlo en electricidad compatibles con un amplio espectro de temperaturas, incluido el novedoso ciclo de CO2 supercrítico. Sin embargo, en algunos procesos, la energía residual es de baja calidad y no resulta práctico ni económicamente factible recuperarla con las tecnologías existentes, por lo que en Indus3Es se desarrolló un innovador transformador de calor por absorción para recuperar calor de baja temperatura y LOWUP demostró una tecnología innovadora de bombas de calor que capturan y mejoran la energía térmica. DREAM fue pionero en el diseño de intercambiadores de calor basados en caloriductos para recuperar la energía que se pierde en los hornos y transferirla a otro punto de la cadena de producción. En una línea similar, ETEKINA diseñó una novedosa tecnología de intercambiadores de calor basados en caloriductos para recuperar y gestionar el calor de los flujos de escape. Por último, DryFiciency desarrolló y logró demostrar dos tecnologías de bombas de calor industriales diferentes que recuperan y reutilizan el calor residual en los procesos de secado industrial.