Principales tecnologías para la descarbonización
Entre las tecnologías para la descarbonización de consumos térmicos industriales, hay 4 líneas principales
- El hidrogeno
- La biomasa.
- El biogás o biometano.
- La electrificación
La opción más interesante es función del contexto industrial, siendo en todos los casos un traje a medida, dependiendo de las características de consumo térmico.
Hidrogeno verde
Es una opción prometedora pero poco desarrollada en la actualidad. Para su implantación se va a requerir un mayor desarrollo de la oferta y reducción de los actuales costes de generación.
En el corto plazo podría haber un hueco para consumos mixtos a través del llamado blending con porcentajes que varían desde el 5 al 30%, pero seguramente sólo para procesos con quemadores en combustión directa que requieran de altas temperaturas. Los procesos industriales principales son en la industria de los fertilizantes, el refino y el acero.
Biomasa
La biomasa es una materia orgánica que tiene un origen vegetal o animal, incluyendo sus residuos y desechos orgánicos, y que puede ser aprovechada como recurso de energía renovable.
Es una de las tecnologías con mayor producción y que más está creciendo.
Aprovechar el residuo procedente del propio proceso industrial, así como el potencial de nuestros bosques y cultivos es una opción que cada vez se torna más habitual entre los industriales.
La biomasa además de considerarse libre de emisiones es capaz de alcanzar temperaturas altas y su uso cada vez se generaliza más en la producción de vapor, una de las principales utilities industriales.
El empleo de pellets, residuos alimenticios o astilla forestal, por poner algunos ejemplos, cuenta con un entorno de precios poco volátil en los últimos 5-10 años, siendo más competitivos que el gas en los últimos tiempos.
Principales ventajas de la biomasa
- Neutralidad en carbono.
- Contribución al modelo de energía circular.
- Aseguramiento de la competitividad.
- Flexibilidad en cuanto a soluciones energéticas y tecnologías.
- Posibilidad de valorizar subproductos industriales.
Principales limitaciones de la biomasa
- Necesita un espacio amplio y cubierto que proteja el combustible de la intemperie.
- No puede adaptarse a procesos de combustión directa en algunas aplicaciones.
- Operativa más compleja con las autorizaciones medioambientales y la gestión de cenizas.
Neutralidad al carbono de la Biomasa
La energía de la biomasa es una fuente renovable y considerada neutra en emisiones de CO2 siempre y cuando sea obtenida a partir de una gestión sostenible de los recursos disponibles al no tratarse de una fuente de energía inagotable.
En el caso, por ejemplo, de la biomasa forestal, podemos observar que cuando se gestiona de forma sostenible un bosque, su explotación es inferior a su tasa de crecimiento por lo que las extracciones anuales de carbono no exceden los volúmenes almacenados durante ese mismo periodo de tiempo.
Posibilidad de valorización de subproductos industriales
Una importante cantidad de sectores industriales (papelero, agroalimentario, maderero, etc) disponen de procesos productivos que generan subproductos orgánicos de alto valor energético (p.e. marro de café, harinas cárnicas, cáscaras de frutos secos, orujillo, desechos de fibras de pasta de papel, etc.) que pueden ser valorizados principalmente en procesos de incineración, co-incineración, pirólisis, gasificación o digestión anaerobia.
La valorización de subproductos o residuos industriales favorece la bioeconomía circular, minimizando a su vez el impacto medioambiental y permitiendo un uso mucho más eficiente de los recursos.
Electrificación de la industria.
Hoy en día, la industria se centra principalmente en el uso de electricidad renovable para impulsar la descarbonización a fin de lograr la neutralidad climática para 2045 y terminar con la dependencia de los combustibles fósiles.
Sin embargo, especialmente en las industrias que consumen mucha energía y dependen del calor o el vapor a alta temperatura, casi no hay alternativa a la electrificación de los procesos.
Sistemas
- Bombas de calor.
- Calderas eléctricas.
- Almacenamiento de energía térmica.
Bombas de calor
Las bombas de calor generalmente son adecuadas para los procesos industriales que requieran bajas temperaturas, precalentamiento y secado de productos. Su aplicación industrial es limitada, dado que no es adecuada para procesos que requieran altas temperaturas. En la actualidad esta tecnología está ganando implantación en varios procesos industriales.
El uso de las bombas de calor que consumen energía fotovoltaica generada en la propia instalación industrial, ofrece uno de los precios más competitivos de la energía térmica que se pueden obtener en la actualidad.
Calderas eléctricas
Las calderas eléctricas existen desde hace muchos años, su uso en procesos industriales esta poco generalizado, limitándose a instalaciones singulares.
Este tipo de equipos puede ser de gran interés para situaciones con una energía eléctrica de origen renovable y de bajo coste.
Tanto la instalación como la operativa de estos equipos es sencilla.
Electrificación mediante almacenamiento de energía térmica.
En la industria, el almacenamiento térmico es de especial interés en lo que respecta al uso eficiente de la electricidad verde, ya que permite almacenar energía renovable en forma de calor y ponerla a disposición cuando sea necesario.
También se puede aumentar el potencial de calor excedente. El calor residual no utilizado anteriormente en los procesos de producción puede almacenarse en baterías térmicas y reutilizarse, lo que reduce la dependencia de las fuentes de energía fósil y ahorra costes de energía y emisiones. De esta manera, las empresas pueden asegurar su suministro de calor y mejorar su clima y equilibrio comercial al mismo tiempo.