Recuperar el calor residual para un Portugal más ecológico

Conozca el proyecto europeo EMB3Rs, que busca nuevas formas de reciclar el calor residual industrial para aumentar la eficiencia energética, reducir las emisiones de carbono y acabar con la pobreza energética en Portugal.

Si se acerca al Parque das Nações de Lisboa, encontrará bares y teatros elegantes, así como lugares emblemáticos como la modernista estación de tren de Oriente y el impresionante Oceanário de Lisboa. Sin embargo, aquí también se encuentra una construcción menos conocida: la única red de calor de distrito (DHC) a gran escala de Portugal.

Gestionada por Climaespaço, la red DHC comprende una red subterránea de tuberías de 22,5 km que suministra agua caliente y fría, para calefacción y refrigeración, a unos 3.500 usuarios, entre los que se encuentran miles de pisos, la estación del parque y el oceanario, así como su centro de exposiciones y su centro comercial. En la actualidad, el sistema utiliza gas natural como principal fuente de energía, proporcionando calor, frío y electricidad a través de una unidad de trigeneración, pero esto va a cambiar.

"Desde el punto de vista medioambiental y económico, ya no es sostenible seguir utilizando el gas natural como única fuente de energía", subraya João Castanheira, director general de Climaespaço. "Así que hemos estado pensando detenidamente en nuestro futuro y en cómo hacer nuestra transición energética".

Para ello, Climaespaço se ha unido al proyecto de investigación europeo EMB3Rs (User-driven Energy-Matching & Business Prospection Tool for Industrial Excess Heat/Cold Reduction, Recovery and Redistribution), creado para investigar el reciclaje del exceso de calor y frío industrial. Para ello, se ha desarrollado una plataforma que modela cómo la energía residual de las fábricas podría reutilizarse en procesos industriales cercanos, DHC e incluso en lugares residenciales.

En el marco del proyecto, varias partes interesadas de toda Europa han proporcionado datos a EMB3R y han probado y utilizado la plataforma para evaluar el potencial de uso de la recuperación de calor residual en sus empresas. En última instancia, la plataforma "pondrá en contacto" a posibles proveedores y usuarios de energía.

"Hemos estado trabajando en varios escenarios de transición energética, incluyendo el uso de calor residual de una incineradora [cercana]... y nos dimos cuenta de que EMB3Rs sería una herramienta muy útil para ayudarnos en nuestras decisiones", dice Castanheira.

"Conocemos algunos casos en los que hay fuentes de calor excedentes y, sin embargo, los edificios cercanos queman gas para la calefacción; esto no tiene sentido y queremos utilizar los EMB3R para analizar estas posibles oportunidades [de aprovechamiento energético]", añade. "Creemos que hay un enorme potencial para la calefacción y refrigeración urbana en todo Portugal, y como empresa con muchos sistemas de DHC que queremos desarrollar, la plataforma puede ayudar".

Pero mientras Climaespaço se ha unido al proyecto EMB3Rs para buscar nuevas fuentes de energía, otros socios del proyecto esperan encontrar formas de compartir el excedente de energía. El mayor fabricante de cemento de Portugal, CIMPOR-Indústria de Cimentos, ha colaborado con la consultora mundial de ingeniería Emerson para proporcionar a EMB3Rs datos sobre el exceso de energía en su planta de producción de cemento de Souselas.

Como señala Paulo Rocha, Director de Innovación y Sostenibilidad de CIMPOR, ya se recupera el calor residual de los gases liberados por el horno de la fábrica para el secado de los combustibles derivados de los residuos utilizados durante las operaciones. Sin embargo, el plazo de amortización de diez años de las futuras inversiones para explotar más la recuperación de calor de otras fuentes es simplemente demasiado largo. Por ello, Rocha espera que las EMB3R le orienten sobre las oportunidades inexploradas de recuperar calor de forma asequible en Souselas. Esta energía podría integrarse en los procesos de fabricación actuales o futuros de la fábrica para aumentar la eficiencia energética y reducir las emisiones de dióxido de carbono. También podría transferirse a industrias cercanas, como hospitales, instalaciones de cerámica, productores de arroz y un matadero de ganado.

"Creo que la herramienta EMB3Rs puede empujar a diferentes actores a pensar en nuevas soluciones", dice Rocha. "También podría ser importante para la futura industria: si se está construyendo una fábrica, la herramienta podría proporcionar información sobre las fuentes de energía cercanas que podrían suministrar megavatios de calor".

Es este flujo de energía del proveedor al usuario lo que Ana Cardoso, directora de proyectos de la Agencia Portuguesa de la Energía, ADENE, espera promover en Portugal. ADENE tiene acceso a una gran cantidad de información a través del sistema portugués de certificación energética de edificios y del sistema de gestión del consumo intensivo de energía de las industrias, y se ha unido a EMB3R como "superusuario" para ayudar a identificar grupos de fuentes y sumideros de energía en todo el país.

Como señala Cardoso, la plataforma EMB3Rs se está aplicando a la región industrializada de Aveiro, y los datos se utilizan para ayudar a relacionar el exceso de energía con los posibles usuarios a este nivel macro. Si tiene éxito, la información de otras regiones podría cargarse en EMB3Rs para vincular la demanda y los excedentes de energía en otros lugares.

"Las sinergias que identifiquemos apuntarán a soluciones de eficiencia energética y proporcionarán información sobre cómo reducir el exceso de calor en la industria", afirma. "Esto es importante: el clima de Portugal no es frío, pero la pobreza energética es un problema durante el invierno; quizá los EMB3R puedan ayudar a minimizarlo".

Lleno de promesas

La coordinadora de EMB3Rs, Mafalda da Silva, del Instituto de Ciencia e Innovación en Ingeniería Mecánica e Industrial (INEGI) de la Universidad de Oporto, está satisfecha con los avances del proyecto y también se siente alentada por el número de socios que han querido participar. Cuando el proyecto finalice a principios de 2023, espera que todos los socios dispongan de opciones técnicas viables sobre cómo utilizar el calor residual, que podrían incluso trasladarse a otras regiones dentro y fuera de Portugal.

"Gracias al análisis con ADENE, la herramienta también podría identificar regiones que no tienen datos [energéticos] y que no se dieron cuenta de que podían utilizar esos recursos", afirma.

De cara al futuro, da Silva espera que EMB3R se utilice como recurso educativo y también destaca que la plataforma se ha creado como una herramienta de código abierto para que todo el mundo pueda utilizarla. "La idea es que los usuarios puedan adaptar el código de la plataforma y hacer su propia versión de la herramienta para que sirva mejor a sus intereses", dice. "Incluso después de publicar la plataforma, espero que tengamos una base de usuarios interesados que la sigan haciendo crecer".

Aunque no participan en EMB3R, Maria João Samúdio y Pedro Rocha, del Cluster de Tecnologías de la Producción de Portugal, Produtech, han participado en numerosos proyectos europeos. Por ejemplo, MANU-SQUARE está creando un mercado digital para vincular las capacidades de producción con la demanda, mientras que PRODUTECH 4 S&C está desarrollando herramientas para apoyar la fabricación sostenible y circular en una serie de industrias.

En una línea similar a la de los socios del proyecto EMB3Rs, tanto Samúdio como Rocha valoran la importancia de reutilizar el calor industrial y creen que la plataforma puede aportar un valor real en este sentido. "Vemos muchas empresas que reutilizan el calor industrial en sus propias operaciones, pero los EM3ER también pueden ayudar a la distribución sostenible de este en el ecosistema circundante", dice Rocha.

Al igual que da Silva, Samúdio y Rocha también aprecian la importancia de contar con socios de proyecto que inviertan tiempo y fondos en una plataforma para que ésta evolucione más allá de su fase piloto. Y, lo que es más importante, esperan que en el futuro sea más fácil atraer esa participación.

Rocha señala el aumento del interés público por el cambio climático, así como las políticas industriales que animan a las empresas a mejorar sus credenciales ecológicas. "Los costes de la energía también están aumentando y esto ha llevado a la gente a pensar más en los procesos circulares, incluyendo la reutilización de la energía y el calor residual", añade Samúdio. "Ahora se está "empujando" a las empresas a alinearse con los objetivos de desarrollo sostenible, así que creo que el movimiento hacia la sostenibilidad será cada vez más fácil".

Autor: Rebecca Pool