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El calor residual industrial, ya sea cálido como un día de verano o ardiente como la lava, no volverá a desperdiciarse

El calor residual industrial procede de muchas fuentes diferentes, lo que provoca que la tecnología de recuperación y uso del calor residual deba acomodar temperaturas operativas muy dispares. La innovación financiada con fondos europeos es útil a todos los niveles y su alto potencial de comercialización está dando mucho que hablar.

Cambio climático y medio ambiente
Tecnologías industriales
Energía

Las normativas energéticas son cada vez más estrictas con el fin de disminuir las emisiones y mejorar la sostenibilidad y la seguridad energética. Los sistemas de recuperación de calor residual pueden compensar la energía que precisan las industrias en sus procesos y, si no es necesaria, también pueden exportarla a las redes de distribución eléctrica o térmica. Con el proyecto I-ThERM, financiado con fondos europeos, se trató de desarrollar tecnologías innovadoras listas para usar destinadas a recuperar y reconvertir el calor residual, cuyo potencial de recuperación de energía abarcara todo el espectro térmico de 70 a 1 000 °C. Las tecnologías ayudarán a Europa a reducir su consumo de energía industrial y las emisiones asociadas, a la vez que aumentarán su posición competitiva en numerosas industrias y en el amplio mercado mundial de recuperación de calor residual..

Una cartera de productos listos para usar

Savvas Tassou, coordinador del proyecto y director del Instituto de Futuros Energéticos de la Universidad Brunel de Londres, explica: «En I-ThERM se diseñaron dos tecnologías de recuperación de calor para unas temperaturas de funcionamiento de entre 200 y 1 350 °C y se desarrollaron dos tecnologías de conversión del calor en energía con temperaturas operativas de entre 70 y 1 000 °C. Las cuatro tecnologías están respaldadas por la observación continua de los parámetros de rendimiento clave y un ajuste automático en tiempo real». En el proyecto se actualizó también el juego de herramientas EINSTEIN, que permite evaluar rápidamente la viabilidad y la economía de la recuperación y la utilización del calor residual, para incluir las tecnologías de I-ThERM. El economizador de condensación de caloriductos de I-ThERM (200-500 °C) está diseñado para aumentar la eficiencia de la recuperación de calor de las calderas y otras salidas de escape de la combustión. Puede recuperar entre un 10 y un 25 % más de energía que los economizadores sin condensación y es especialmente adecuado para los escapes «sucios» y ácidos de las industrias petroquímica, del cemento, del vidrio, del acero y alimentaria. La industria siderúrgica podría beneficiarse inmensamente del sistema de caloriductos planos diseñado para recuperar el calor radiante de los productos que se enfrían en una cinta transportadora desde una temperatura de 1 350 °C hasta 300 °C. El sistema con ciclo flash trilateral (TFC, por sus siglas en inglés) es idóneo para la conversión de calor en energía a partir de flujos de calor residual de baja temperatura (70-200 °C), en particular, en las industrias de alimentos y bebidas, pasta y papel, petroquímica y metalúrgica. El sistema TFC ofrece un mayor potencial de recuperación de calor y una mayor producción energética por unidad de calor entrante que los sistemas convencionales basados en el ciclo Rankine orgánico. Por último, Tassou afirma que «el ciclo de CO2 supercrítico (sCO2) para convertir el calor residual en electricidad es una tecnología singular y el primer sistema completo en entrar en funcionamiento en Europa. Esta tecnología está enfocada al calor residual de alta temperatura (400-1 000 °C) presente en las industrias del acero, el cemento, el vidrio y petroquímica». La producción de energía eléctrica de las tecnologías TFC y sCO2 es de 100 kilovatios eléctricos (kWe) y 50 kWe, respectivamente.

La innovación que no pasa desapercibida

Tres de las cuatro tecnologías han sido referenciadas por el Radar de la Innovación de la Comisión Europea, que identifica las innovaciones más prometedoras y los innovadores que las respaldan y proporciona asesoramiento experto para su comercialización. Su objetivo es «crear un flujo constante de empresas tecnológicas prometedoras que puedan crecer hasta convertirse en futuros líderes industriales»; y el consorcio de I-ThERM es una de ellas. Savvas resume: «Las tecnologías de caloriductos planos, TFC y sCO2 son totalmente nuevas, no tienen competencia directa en estos momentos y el Radar de la Innovación ha reconocido su alto potencial de mercado. En Europa, el proyecto ya ha despertado un interés significativo en las tecnologías de TFC y sCO2». Para muchas industrias de Europa y de otros lugares, el concepto de calor «residual» podría pronto ser un término sin sentido.

Palabras clave

I-ThERM, calor residual, energía, recuperación de calor residual, sCO2, Radar de la Innovación, EINSTEIN, economizador de condensación de caloriductos, sistema de caloriductos planos, ciclo flash trilateral, ciclo Rankine orgánico, CO2 supercrítico

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