La recuperación de calor residual en la industria como fuente de descarbonización
Inmersos en el actual proceso global de transición energética hacia un modelo sostenible, eficiente y descarbonizado, el sector industrial se enfrenta al desafío de reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero y a mejorar la eficiencia energética de sus instalaciones productivas. En la UE, el sector industrial concentra casi el 25% del consumo total de energía primaria y el 20% de las emisiones de gases de efecto invernadero.
El desarrollo de instalaciones de recuperación de calor residual en procesos industriales puede contribuir enormemente a la consecución de los objetivos de descarbonización gracias a la reducción del consumo de energía primaria y, en consecuencia, de las emisiones contaminantes.
El calor residual es toda aquella energía térmica producida en procesos industriales que no es aprovechada y que se vierte al medio ambiente en forma de gases de escape u otros fluidos. A nivel industrial, se estima que del 20 al 50% de la energía consumida es perdida en forma de calor residual. Este excedente de calor puede ser un recurso valorizable en otros procesos productivos de la propia industria o de otros usuarios cercanos, aprovechando la proximidad de la fuente de calor residual y la demanda térmica.
En general, el proceso de recuperación de calor residual se fundamenta en el aprovechamiento del calor contenido en un flujo de calor residual para producir energía térmica valorizable (vapor, agua caliente, agua sobrecalentada, agua fría, etc.) o para generar energía mecánica y/o eléctrica. Algunas de las soluciones más habituales para valorizar calor residual son:
- Generadores de vapor, agua caliente o agua sobrecalentada
- Precalentadores de aire
- Bombas de calor
- Máquinas de absorción
- Redes de calor y frío
- Ciclo de Rankine Orgánico (ORC) para producción eléctrica
Las industrias intensivas energéticamente que precisan altas o muy altas temperaturas en sus procesos productivos, como pueden ser la industria del vidrio, aluminio, cerámica, cemento o metalurgia son las que presentan mayores potenciales de implementación de soluciones de recuperación térmica ya que los focos de emisión de calor residual pueden ser de mayor temperatura (>300ºC).
En ocasiones, las industrias con algún foco de calor residual no disponen de consumos térmicos a los que poder abastecer mediante sistemas de recuperación de ese calor. No obstante, según su ubicación, es habitual que haya otras industrias cercanas que consuman energía térmica a las cuales se les podría suministrar energía térmica útil (vapor, agua caliente, agua sobrecalentada, etc.) a partir de la instalación de un sistema de recuperación de calor.
Los beneficios en ese tipo de proyectos son mutuos tanto para la industria con el foco de calor residual – valorizar económicamente una energía residual y reducir el impacto medioambiental – como para el potencial consumidor de energía térmica – reducción de consumo de energía primaria, reducción de huella de carbono o el ahorro en costes energéticos.
Un caso de éxito reciente es el proyecto desarrollado por ENGIE en Burgos basado en la instalación de un sistema de recuperación de la energía térmica disponible en los humos de combustión en los hornos de proceso de VERALLIA (industria del sector del vidrio) para la generación de vapor saturado seco y su envío a la central de producción de vapor de MAHOU (industria del sector bebidas), reduciendo en más de un 60% el consumo de gas natural y de emisiones.
En ENGIE, como expertos en el desarrollo de soluciones energéticas, estamos convencidos del potencial de implementación de proyectos de recuperación de calor residual como una vía más para contribuir a los planes de descarbonización europeos. Por ello, promovemos el desarrollo de proyectos para valorizar la energía térmica excedentaria de procesos industriales como por ejemplo en hornos, secaderos, calderas, compresores, evaporadores o sistemas de refrigeración, ya sea para abastecer parte de la demanda térmica del propio industrial o para abastecer a consumidores de energía térmica cercanos (otros industriales, redes de calor y frío, etc).
