Recuperación del calor: el héroe entre bambalinas del objetivo de cero emisiones de carbono <a id=article-top></a>

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 en la práctica: Recuperación del calor en la sala de calderas

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.

Diagrama esquemático de instalación de purga de vapor flash con receptor