Tim Kraemer, director de desarrollo empresarial del vapor de GESTRA
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A medida que pasan los años, tantos los negocios como la sociedad por igual se enfrentan a muchos retos e incertidumbre. Los mercados energéticos siguen siendo volátiles, dado que el conflicto en Europa ha tenido un gran impacto en la seguridad energética en todo el mundo. Además, ya estamos experimentando los efectos del cambio climático con eventos impredecibles cada vez más frecuentes.
Lo que sí es cierto es que para lograr el objetivo universal de cero emisiones de de carbono, se necesita adoptar un enfoque determinado en la innovación y la acción. Los negocios están tomando la delantera, ya que se han dado cuenta de todo lo que queda por hacer y el poco tiempo del que disponemos para cumplir con estos objetivos.
Haciéndose eco de los esfuerzos de estos negocios innovadores, los gobiernos también están empezando a estar a la altura de los retos que tenemos por delante. Este año, entrará en vigor la EGG 2023 en Alemania (una enmienda de la ley de fuentes de energía renovable1). Su objetivo es conseguir que el 80 % del consumo energético del país se abastezca mediante energías renovables en 2030 y que la generación de energía esté prácticamente libre de gases de efecto invernadero (GEI) en 2035.
También hay una nueva ley Alemana en materia de eficiencia energética que el gobierno federal está considerando. En caso de ser aprobada, esta ley requerirá que las empresas que consumen más de 10 gigavatios/hora (GWh) de energía al año implementen programas de gestión energética. Las empresas más pequeñas que consuman 2,5 GWh tendrán que realizar auditorías energéticas, a la vez que todas las empresas deberán evitar malgastar el calor en procesos de producción o reutilizarlo por ellas mismas, siempre que sea factible económicamente.
Y no solo Alemania considera que la eficiencia es fundamental para un futuro de neutralidad del carbono. En septiembre, el gobierno de Biden-Harris en EE. UU. publicó una hoja de ruta de descarbonización industrial. Al igual que Alemania, alrededor del 30 % de los requisitos de calor de los procesos industriales en EE .UU. corresponde a la producción de vapor.
La eficiencia energética es una estrategia fundamental e interdisciplinar de descarbonización y sigue siendo la opción más rentable para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a corto plazoHoja de ruta de descarbonización industrial, Departamento de Energía de los Estados Unidos
Ver que las regiones con más emisiones de gases de efecto invernadero, como China, EE. UU. y la UE, reconocen que la eficiencia es un factor clave para lograr el objetivo de la neutralidad del carbono, es una señal muy positiva. Sí, tan solo es un factor en el camino, pero forma una parte vital y constante del proceso.
A medida que se acercan los plazos para mitigar el crecimiento del cambio climático, no cabe duda de que veremos más factores que desempeñarán funciones clave. La electrificación de los procesos mediante energía renovable y el uso de hidrógeno como combustible y materia prima también desempeñarán papeles importantes, pero llevará un tiempo desarrollar estas estrategias. Al conseguir más resultados con menos recursos, como es el caso de la eficiencia, aceleraremos el cambio mientras esperamos a que surjan nuevas tecnologías.
Uno de los grandes beneficios de centrarse en la eficiencia es que implica adoptar medidas cuanto antes, sin dejarlo para más adelante y sin grandes cambios de infraestructura. La razón de mejorar la eficiencia en los sistemas de vapor no puede ser más obvia. El vapor sigue siendo fundamental en muchos procesos y es el uso final más importante de la energía en el sector industrial. Sin embargo, según nuestra experiencia, muchos negocios no son conscientes de las oportunidades desaprovechadas para mejorar la eficiencia del vapor.
En el centro de cualquier sistema de vapor se encuentra la generación del vapor e, independientemente de su combustible actual, lo más probable es que este vapor se produzca mediante una caldera. Todas las calderas son testigo de una constante evaporación como parte de su funcionamiento habitual. Esto aumenta gradualmente el número de los materiales sólidos disueltos en su interior, lo cual se debe gestionar para evitar daños tanto en la caldera como en el sistema de vapor conectado a ella.
La forma habitual de gestionar esto es el procedimiento que se conoce como la purga de la caldera. A su vez, este procedimiento se divide en dos categorías: la purga de lodo en la superficie (también conocida como purga intermitente) y la purga continua. Ambos métodos purgan eficientemente cualquier depósito no deseado liberando parte de la capacidad de la caldera. Cuando esto se lleva a cabo simplemente como una operación necesaria sin tratar de recuperar el agua y el calor liberados, esto supone un desperdicio considerable de energía.
Sin embargo, y en concreto con los volúmenes más grandes que implica la purga continua, esta energía se puede captar y reutilizar. No cabe duda de que la naturaleza específica de cualquier sistema de vapor determina la capacidad de recuperar y ahorrar energía, pero incluso en un circuito sencillo de recuperación de calor, el plazo de amortización podría ser de tan solo unos meses.
En el caso de circuitos más sofisticados (como el que se muestra en el siguiente diagrama), el vapor derivado del condensado (o vapor flash) y el calor de la purga se utilizan para calentar y purgar el agua de alimentación, lo cual puede generar ahorros que ascienden hasta decenas de miles de euros. Y todo ello con una modesta inversión.
Dado que el promedio de la vida útil de una caldera de vapor suele rondar entre 20 y 30 años, maximizar su eficiencia recuperando el calor de la purga de la caldera es sensato a la par que rentable. Dicho esto, el siguiente paso lógico es investigar todo el sistema, optimizar la recuperación del condensado y el aislamiento y adoptar las medidas disponibles para mejorar la eficiencia. Dena, la Agencia Alemana de Energía, estima que abordar la recuperación del calor podría reducir el consumo energético de la generación de vapor y agua caliente en un 15 % de media.
A medida que surgen nuevas tecnologías, puede que haya más opciones disponibles en el futuro. Puede que en unos años existe la opción de reacondicionar la caldera para utilizar electricidad renovable como fuente para crear vapor. No obstante, la purga de la caldera seguiría siendo necesaria para garantizar un funcionamiento eficiente, y la recuperación del calor seguiría afectando la eficiencia y la sostenibilidad de la operación.
También tiene sentido desde un punto de vista empresarial. Como la mayor economía de Europa y el país con mayores emisiones de gases de efecto invernadero, Alemania es el lugar ideal desde el cual expandir este coste. Nuestro historial de innovación e ingeniería es reconocido en todo el mundo. Con estos cimientos, adaptar y cambiar de forma positiva nuestros procesos nos ayudará a establecernos como proveedor líder de soluciones para ayudar a combatir el cambio climático.
En GESTRA, llevamos más de 120 años especializándonos en el rendimiento y la eficiencia de sistemas de vapor. Estamos dispuestos a ayudar a su negocio a lo largo de la transición energética, usando nuestros conocimientos especializados para mantener los beneficios del vapor para el futuro.
¹: Desarrollo de energías renovables (página en alemán) | Gobierno federal (bundesregierung.de)
²: Alemania avanza la legislación en materia de eficiencia energética entre las conversaciones en curso de la UE (artículo en alemán en EURACTIV.com)
Los productos y procesos deben funcionar en armonía para lograr una productividad óptima en el sector del gas y el petróleo, por ello las soluciones y experiencia de Gestra son la elección ideal.
Power plants are increasingly required to adapt to fluctuating demand. They start-up and shut-down more frequently, operate over shorter periods of time, run at minimum load and rapidly change generation output.
Una bajada en el rendimiento del sistema puede afectar la productividad y aumentar el consumo energético. Gestra le ayuda a gestionar estos retos de forma proactiva.