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LOW valued energy sources UPgrading for buildings and industry uses

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Ideas recién salidas del horno para usar la energía de baja temperatura procedente del alcantarillado y las aguas residuales industriales

Las aguas residuales tibias industriales y los vertidos de temperatura superior de las redes de alcantarillado subterráneo son fuentes de energía excelentes para la calefacción y la refrigeración de espacios y para infinidad de procesos industriales. En un proyecto financiado con fondos europeos se demostraron tecnologías que capturan el calor retenido por las aguas residuales.

Cambio climático y medio ambiente
Tecnologías industriales
Energía

La calefacción y la refrigeración de edificios y fábricas suponen la mitad del consumo energético de la Unión Europea. Según las cifras de 2018 de Eurostat, el 75 % de la calefacción y la refrigeración sigue utilizando combustibles fósiles. En el proyecto LOWUP, financiado con fondos europeos, en el que participan trece socios de siete países europeos, se han demostrado tecnologías innovadoras que capturan y reutilizan energía de baja temperatura. El calor residual es un recurso sin explotar que permite dar un paso más hacia una reducción significativa de las emisiones de CO2 y el consumo de energía primaria.

Extraer el calor valioso de las alcantarillas

Por sorprendente que parezca, bajo nuestros pies tenemos una fuente de energía oculta que ha pasado prácticamente desapercibida: las aguas residuales domésticas. Según unos estudios llevados a cabo en Alemania y Suiza, aprovechar el calor de las aguas residuales serviría para suministrar calor (o frío) al 3 % de los edificios. «Los sistemas de alcantarillado contienen aguas residuales cuya temperatura oscila entre los 10 °C y 25 °C. Dicha temperatura permite funcionar con economía a las bombas de calor destinadas a la calefacción (o la refrigeración) de construcciones de servicios terciarios, como hospitales, hoteles, piscinas y centros comerciales», señala Rafael Socorro, coordinador del proyecto. En comparación con otras fuentes de energía tradicionales para las bombas de calor (aguas subterráneas, calor geotérmico, aire exterior), las aguas residuales de los sistemas de alcantarillado urbano son ideales para la recuperación de calor, ya que tienen temperaturas más altas. El reto consiste en combinar un intercambiador de calor de alto rendimiento (que extraiga el calor del alcantarillado) con una bomba de calor. La tecnología innovadora HEAT-LowUP, demostrada en una universidad española, se basa en un intercambiador de calor híbrido desarrollado por Wasenco, socio del proyecto. El sistema recupera entre un 20 y un 30 % del calor de las aguas residuales que se expulsan a través de los desagües y lo aprovecha para calentar el agua que se utiliza en la cocina y en la lavandería. La aplicación de una tecnología pasiva permite que el consumo eléctrico requerido por el proceso sea casi nulo.

Recuperar el calor de las aguas residuales industriales

En una empresa portuguesa de pasta y papel se hizo una demostración de la tecnología HP-LowUP del proyecto, la cual recupera el calor de aguas residuales tibias industriales. El calor residual se convierte en un flujo de mayor temperatura que puede reutilizarse para aumentar la eficacia de la cadena de producción. La clave del éxito reside en un intercambiador de calor giratorio desarrollado por la empresa Pozzi Leopoldo Srl, socia del proyecto. «Este tipo de intercambiador de calor está diseñado específicamente para funcionar con vertidos sucios que contienen partículas mecánicas, sin perder eficiencia. Al mantener en rotación constante las superficies de intercambio (los discos), se limpia automáticamente, por lo que apenas requiere mantenimiento», explica Socorro. «Como norma general, los intercambiadores de calor suelen atascarse u obstruirse al procesar fluidos sucios, lo cual puede afectar en gran medida a la eficacia de las instalaciones de recuperación de la energía contenida en las aguas residuales. En el peor de los casos, pueden provocar que el rendimiento de la transmisión térmica del intercambiador de calor sea incluso 2,5 veces inferior», añade Socorro. LOWUP sigue en curso. Ahora el proyecto se centrará en llevar a cabo estudios de mercado y estrategias de explotación para evaluar los beneficios y maximizar la repercusión de las tecnologías demostradas. Más allá del ahorro en CO2 y energía primaria, los resultados de LOWUP pueden abrir nuevas oportunidades para la industria de calefacción y refrigeración, generar nuevos puestos de trabajo y reducir la dependencia europea de la energía importada.

Palabras clave

LOWUP, aguas residuales, intercambiador de calor, aguas residuales, calefacción y refrigeración, bomba de calor, calor residual, energía de baja temperatura, pasta y papel

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