Calentamiento por proceso
¿Qué es el calentamiento por procesos?
El calentamiento de procesos es esencial para fabricar, tratar y procesar materiales en los procesos industriales. Los procesos industriales consumen una cantidad significativa de energía, y casi la mitad de esta energía es en forma de calor. Al ser una parte tan esencial de las operaciones industriales, es crucial que el calor se suministre de la forma más sostenible posible, preferiblemente a través de energías renovables.
¿Cómo se puede suministrar calor a los procesos industriales?
Aunque tradicionalmente se han utilizado combustibles fósiles para proporcionar el calor necesario para los procesos, es evidente que quemar combustibles fósiles ya no es sostenible en todos los sentidos. Por ello, existe una tendencia creciente a utilizar fuentes de energía renovables, como la energía solar térmica, para ayudar a descarbonizar los procesos industriales y evitar la quema de combustibles fósiles para proporcionar calor. Las formas convencionales de proporcionar calor a las industrias son las calderas de vapor, los calentadores de fuego directo, las resistencias eléctricas, los intercambiadores de calor y la combustión de combustibles como el gas natural, el propano y el petróleo.
También existen sistemas híbridos que pueden combinar diferentes métodos para proporcionar calor. Pueden complementarse entre sí para aumentar los beneficios económicos y reducir el consumo de combustible. Entre estas formas convencionales de proporcionar calor a las industrias, las más sostenibles son:
- Recuperación y reutilización del calor mediante intercambiadores de calor
- Energía solar térmica
- Energía geotérmica
- Combustión de biomasa
- Energía eólica
- Energía hidráulica
Las opciones enumeradas anteriormente producen pocas o ninguna emisión y dependen de fuentes de energía renovables. Sin embargo, el resto de este artículo se centra en cómo proporcionar calor de proceso a las industrias, especialmente la energía solar térmica, ya que la energía solar térmica de concentración tiene ventajas únicas y un gran potencial para usos industriales. La energía solar térmica se explora como una gran alternativa o una aplicación complementaria a los sistemas basados en combustibles fósiles, de modo que se reduce la dependencia de éstos.
Energía solar térmica para el calentamiento por procesos
Las ventajas de utilizar energía solar térmica para el calentamiento de procesos incluyen unos costos energéticos más bajos, una menor dependencia de los combustibles fósiles y una menor huella de carbono. Además, los sistemas basados en energías renovables pueden utilizarse en diversas aplicaciones, desde el secado y el curado hasta el calentamiento y la refrigeración.
La energía solar térmica es una solución eficaz y rentable para el calentamiento de procesos en diversas industrias. En los sistemas de calentamiento de procesos basados en vapor, éste se utiliza para proporcionar o transferir calor a un proceso industrial. El vapor puede inyectarse directamente en el proceso o utilizarse indirectamente para calentar tuberías o transferir fluido.
El colector Fresnel de Industrial Solar es una tecnología de concentración solar térmica optimizada para la generación de vapor y puede utilizarse para generar calor y vapor a alta temperatura para procesos industriales. Los colectores funcionan concentrando la energía solar en un único punto, que a continuación calienta un fluido de transferencia térmica que se utiliza para proporcionar calor al proceso industrial. Industrial Solar tiene un historial probado de suministro de soluciones para calefacción (y refrigeración) con colectores Fresnel. Los colectores Fresnel pueden integrarse fácilmente en los sistemas existentes a nivel de suministro o de proceso. Además, el calor proporcionado con los colectores Fresnel es preciso, constante y fácil de ajustar al proceso deseado. Una ventaja única de los sistemas Fresnel es que necesitan menos espacio de instalación que otras tecnologías de concentración solar térmica y pueden aplicarse en tejados (planos o inclinados).
¿Qué industrias y procesos requieren calentamiento?
Muchas industrias y procesos necesitan calor para llevar a cabo sus procesos, y muchas pueden beneficiarse de la energía solar para satisfacer esta demanda. El calentamiento por procesos con energía solar es una opción prometedora y viable para satisfacer la creciente demanda de calefacción, especialmente en países que dependen del petróleo importado. Además, el calentamiento de procesos con energía solar puede proporcionarse para una amplia gama de temperaturas, desde ~50°C hasta 400°C. Las industrias que pueden confiar en la energía renovable para proporcionar calefacción de procesos son:
- Industria química
- Alimentos y bebidas
- Automotriz
- Electrodomésticos y electrónica
- Chips de ordenador
- Cosméticos
- Productos médicos
- Productos de papel
- Textil y prendas de vestir
Los procesos que utilizan calor son la fusión, el secado, la esterilización, la pasteurización, el blanqueado, la destilación, la limpieza, el teñido, el lavado, la cocción y la evaporación, entre otros. En cuanto a los procesos que requieren temperaturas superiores a 400°C, el precalentamiento del proceso es una oportunidad para reducir el uso de combustibles fósiles para generar calor.
Calentamiento de procesos, sostenibilidad y descarbonización
En general, el calentamiento de procesos basado en energías renovables forma parte integral del movimiento de descarbonización industrial. Al reducir la dependencia de los combustibles fósiles y confiar en cambio en soluciones basadas en la energía solar, las industrias pueden ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y contribuir a un futuro más sostenible, al tiempo que ahorran en las facturas de energía. Con el costo de la tecnología solar térmica en continuo descenso, las industrias nunca han tenido un mejor momento para considerar el cambio a la calefacción de procesos basada en energías renovables.
