Mejorar la eficiencia de los recursos de la industria de la transformación
Los procesos industriales, desde la transformación alimentaria hasta la producción de papel y las refinerías, utilizan mucha energía. De hecho, se estima que el sector industrial utiliza más energía suministrada que ningún otro sector de destino especial, consumiendo más de la mitad del total de la energía suministrada del mundo. Pero este uso de la energía fósil tiene un precio significativo y, además, conlleva emisiones de carbono considerables. Este coste, junto con la creciente presión para reducir las emisiones, está empujando al sector industrial a buscar nuevas formas de utilizar los recursos con una mayor eficiencia. Aquí es donde entra en juego el proyecto CoPro, financiado con fondos europeos. «Nuestro objetivo era contribuir a reducir la huella de carbono de las industrias de la transformación europeas mejorando la eficiencia energética y de recursos de plantas y polígonos industriales», afirma Sebastian Engell, catedrático de la Universidad Técnica de Dortmund y coordinador del proyecto CoPro. «Para ello, nos centramos en mejorar la supervisión de los procesos y en aplicar una planificación, una programación y un control dinámicos y óptimos de las unidades y plantas de transformación interconectadas».
Una gama de herramientas basadas en la optimización
Durante su trabajo en proyectos anteriores, los investigadores de CoPro descubrieron que la eficiencia energética y de recursos de las plantas de transformación depende en gran medida de la coordinación de varias unidades, que van desde la manipulación y el almacenamiento de materiales hasta la distribución de la energía. «Además, las decisiones sobre temas tales como qué equipo usar y cuándo, con qué carga, cuándo hay que efectuar el mantenimiento y cuándo apagarlo tienen un impacto sustancial sobre el uso de energía general de la planta», explica Engell. Según Engell, CoPro aspiraba a prestar apoyo a tales decisiones mediante la optimización matemática. «Incluso desarrollamos métodos para coordinar el funcionamiento de las plantas de transformación que están conectadas por redes de recursos, pero que se gestionan desde diferentes unidades de negocio de las empresas», añade. En el proyecto se desarrollaron cerca de veinte herramientas diferentes basadas en la optimización. «Estas innovaciones abarcan una amplia gama de sectores y comparten todas ellas la misma meta de conseguir que las industrias de la transformación europeas usen la energía con mayor eficiencia y sean más rentables», señala Engell. Por ejemplo, en el proyecto se elaboraron métodos para simplificar el proceso de aplicación de soluciones digitales avanzadas e integrar soluciones basadas en modelos en la tecnología operativa y de información existente en una planta. Otras herramientas ayudaron a los operadores a mejorar la eficiencia energética y material de las plantas petroquímicas o a optimizar el uso de esterilizadores en la producción de pescado en conserva. Se diseñaron otros métodos para anticipar y prevenir anomalías en las plantas químicas. Se demostraron las soluciones de CoPro en varias plantas industriales que abarcaban diversos sectores, entre ellos, la producción petroquímica integrada en INEOS, la producción de polímeros y sustancias químicas básicas en Covestro, la producción de celulosa en Lenzing AG, la formulación y el envasado de productos de consumo en Procter and Gamble y el envasado y la esterilización de pescado en FRINSA. Tras estas demostraciones, varias de las plantas optaron por incorporar las soluciones con carácter permanente a sus operaciones diarias.
Beneficios para la industria de la transformación europea
En CoPro se demostró satisfactoriamente cómo el uso de soluciones basadas en la optimización puede proporcionar beneficios significativos en aplicaciones industriales y contribuir tanto a mejorar la eficiencia energética como a reducir los costes de producción. Según Engell, si estas soluciones se implantaran en las industrias de la transformación europeas, podrían reducir el tiempo de manipulación presencial de los materiales, el consumo de recursos y energía y las emisiones de gases de efecto invernadero en al menos un 5 %. «Las tecnologías de CoPro reforzarán significativamente la posición mundial de la industria de la transformación europea y repercutirán de forma positiva en sus emisiones de carbono y en la eficiencia en el conjunto de recursos», concluye Engell. Los socios del proyecto trabajan ahora para seguir desarrollando y desplegando soluciones avanzadas, incluida la coordinación de plantas acopladas entre diferentes unidades de negocio o incluso empresas.
Palabras clave
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