Calor industrial: Una fuente de energía sin emisiones

18 July 2016 por John Lerch
Calor industrial: Una fuente de energía sin emisiones

Entre el 20 y el 50% de la energía que consume la industria estadounidense se pierde finalmente en forma de calor. Muchas instalaciones de todo el mundo pueden aumentar su eficiencia general y sus resultados instalando tecnologías de recuperación de calor residual. La recuperación del calor residual puede aumentar la rentabilidad del sector industrial y mejorar la competitividad. Uno de los primeros pasos para iniciar un proyecto de recuperación de calor es conocer la calidad y la cantidad de calor disponible. Con HeatCalc, estamos haciendo para el calor residual lo que la industria solar ha hecho para el cálculo de la producción solar doméstica: automatizar las estimaciones, maximizar el intercambio de conocimientos y agilizar las conexiones con los proveedores de soluciones más relevantes.

Nuestro objetivo es hacer posible más proyectos de utilización del calor residual, que aprovechen al máximo la energía que ya estamos consumiendo. Hay proyectos de cogeneración que suministran electricidad y calor a hospitales, campus e instalaciones industriales que utilizan el calor residual para alimentar proyectos que aprovechan la energía que ya consumimos. Esperamos que pueda ahorrar tiempo y dinero en el proceso.


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El calor es una forma de energía que nos rodea. Está el calor del sol (solar térmica) y el de la tierra (geotérmica), pero en este artículo quiero hablar del calor industrial, que es un subproducto de la fabricación, la fundición, la generación de electricidad, etc. - y sus múltiples usos beneficiosos.

Hay mucho calor industrial

Entre el 20% y el 50% de la energía consumida por la industria estadounidense se pierde finalmente en forma de calor, lo que equivale a entre 5 y 13 cuatrillones de BTU al año de energía no utilizada (US DOE). Me gustaría señalar que esto no es un indicio de un despilfarro inusual en las instalaciones, sino más bien una indicación del gran tamaño de la industria estadounidense. Es probable que otros países tengan proporciones similares de calor disponible. Aunque algunas pérdidas de calor residual son inevitables e inevitables, muchas instalaciones de todo el mundo pueden aumentar su eficiencia general y sus resultados instalando tecnologías de recuperación de calor residual.

Opciones de utilización del calor

El calor residual se presenta en muchas formas, como el calor de escape, el aire caliente, el agua y el vapor. Una vez recuperado o capturado el calor, normalmente con un intercambiador de calor, hay tres opciones principales para darle un uso más eficiente:

  • Para calefacción (por ejemplo, precalentamiento de combustible, calefacción de espacios, calentamiento de agua, etc.)
  • Para refrigeración (por ejemplo, aire acondicionado o refrigeración con enfriadores de absorción)
  • Para generar electricidad (por ejemplo, ciclo rankine, termoeléctrica, etc.)

 

Beneficios económicos y medioambientales

Todas las opciones anteriores representan sustitutos libres de emisiones de los costosos combustibles adquiridos o de la electricidad. Por lo tanto, la utilización del calor puede reducir los costes de funcionamiento, potencialmente los costes de capital (al desplazar a las calderas o enfriadoras), y la huella de carbono de una empresa simultáneamente. El Banco Mundial encargó un estudio sobre la recuperación de calor residual en la industria del cemento y descubrió que el uso de la recuperación de calor residual tenía importantes beneficios medioambientales y económicos para las fábricas de cemento: "Larecuperación de calor residual puede reducir los costes de explotación y mejorar los márgenes de EBITDA de las fábricas de cemento entre un 10% y un 15%". - Corporación Financiera Internacional (CFI) El estudio también señala que la recuperación de calor residual "mejora la posición competitiva de las plantas en el mercado"(CFI). También he visto los beneficios de primera mano en aserraderos, acerías, plantas de generación de energía, refinerías de petróleo y otras instalaciones industriales. La recuperación del calor residual puede aumentar la rentabilidad del sector industrial y mejorar la competitividad. Ayuda a los gobiernos a cumplir las normas de eficiencia y/o energía limpia. Crea puestos de trabajo locales con la instalación y el funcionamiento de los equipos. Y, como la energía se produce y se consume in situ o en las proximidades, es un recurso energético distribuido que puede reducir los picos de carga energética y la presión sobre la red.

Proyectos

Entonces, ¿por qué no hay más proyectos de utilización del calor? Hay muchos. Hay proyectos de cogeneración que suministran electricidad y calor a hospitales, campus e instalaciones industriales. Los enfriadores de absorción utilizan el calor residual para refrigerar almacenes, centros comerciales e instalaciones de almacenamiento de alimentos. Los proyectos de conversión de calor en energía generan electricidad en las fábricas de cemento y las pequeñas estufas de leña cargan los teléfonos móviles en pueblos remotos. Pero con toda esa energía térmica disponible, podría haber más. Uno de los obstáculos para hacer posible los proyectos es el acceso a la información y a la retroalimentación inmediata sobre las fuentes de calor individuales. El calor industrial procede de una gran variedad de fuentes (motores, calderas, hornos, turbinas, incineradoras, hornos, etc.) y cada una de ellas tiene una composición térmica diferente, lo que afecta a lo que se puede hacer con ella.

Superar las barreras del proyecto

Uno de los primeros pasos para iniciar un proyecto de recuperación de calor es conocer la calidad y la cantidad de calor disponible. Calcular la cantidad de calor de su fuente de calor solía ser un poco como calcular la producción solar del tejado de una casa: había que ponerse en contacto con un fabricante de energía solar o con un ingeniero del sector para hacer números. Hoy en día, puedes introducir tu dirección en un sitio como el de NREL y obtener una estimación instantánea del rendimiento solar(NREL). En HeatCalc, estamos haciendo para el calor residual lo que la industria solar ha hecho para el cálculo de la producción solar doméstica: automatizar las estimaciones, maximizar el intercambio de conocimientos y agilizar las conexiones con los proveedores de soluciones más relevantes. Cualquiera que tenga una fuente de calor, desde compresores de aire hasta grandes hornos y chimeneas, puede obtener información gratuita sobre su fuente de calor y descubrir formas de utilizar su calor para ahorrar tiempo y dinero. Y lo que es más importante, en función de su fuente de calor única podemos ponerle en contacto con los proveedores de soluciones más relevantes, ahorrándole tiempo y dinero en el proceso. Nuestro objetivo es hacer posible un mayor número de proyectos de utilización del calor residual, que aprovechen al máximo la energía que ya estamos consumiendo.