IMPULSAR EL PROGRESO HACIA LA SOSTENIBILIDAD

A medida que se acerca 2024, aumenta la urgencia de alcanzar nuestros objetivos de descarbonización. Darse cuenta de que tal vez sólo queden seis años para prevenir los peores efectos del cambio climático es desalentador. Para la industria, con sus variaciones increíblemente complejas, la descarbonización del suministro de calor de proceso está firmemente en la agenda. No es casualidad que casi todas las plantas industriales hayan dependido de los combustibles fósiles para satisfacer la demanda de energía térmica. Son relativamente baratos, fáciles de almacenar y tienen un historial de proporcionar el vapor necesario para los procesos industriales. Hasta ahora, las opciones alternativas han tenido dificultades para competir en los tres frentes. Pero, con las fuentes de energía renovables creciendo más rápido que nunca, las cosas están cambiando.

Y, con la transición energética de los combustibles fósiles a estas fuentes más aceptables bien encaminada, eso suele causar incertidumbre a la industria. ¿Cuál es el camino correcto para reducir inmediatamente las emisiones? ¿Qué tecnologías ofrecen un valor actual neto positivo y pueden implantarse rápidamente?

Hace tiempo que se reconoce que la generación de vapor es un factor importante en el reto de la descarbonización. El objetivo general es eliminar progresivamente los combustibles fósiles y adoptar alternativas más verdes. Algunas son fuentes de combustible renovables o con menos emisiones de carbono: la energía solar térmica, la biomasa, el hidrógeno y el biogás. Algunos son métodos de recuperación, almacenamiento o transferencia de calor más sostenibles, como el almacenamiento térmico, las bombas de calor y las calderas eléctricas que funcionan con energías renovables.

Es necesario evaluar su viabilidad en función de la disponibilidad de materias primas, el marco normativo vigente a nivel local y su capacidad para satisfacer la demanda. Por ejemplo, la energía solar térmica necesita una región con un alto nivel de luz solar, mientras que para la biomasa habrá que contar con cultivos energéticos específicos, como el maíz.

Esta variabilidad significa que, en algunos casos, la mejor solución para una generación de vapor rentable a corto plazo y con bajas emisiones será sustituir los medios convencionales por una combinación flexible de calderas de gas preparadas para hidrógeno y calderas de vapor eléctricas.

Utilizar más de una tecnología puede facilitar aprovecharnos de la flexibilidad que ofrece cambiar de un combustible a otro, en función de su precio relativo. Aunque esto implique la instalación y el mantenimiento de capacidad adicional, el valor del cambio de combustible puede compensar el gasto adicional.

No todas las calderas dependen de una fuente de energía para producir calor a media temperatura. Existen calderas híbridas o de dual-system que pueden funcionar tanto con electricidad como con gas natural. Si se utiliza para sustituir una caldera convencional de combustible fósil, es posible aprovechar la electricidad renovable cuando esté disponible, y el gas natural garantiza la continuidad.

Es probable que resulte más económico cuando la caldera existente llegue al final de su vida útil o necesite obras importantes. El momento es crucial, ya que muchas calderas suelen tener una vida útil de más de 30 años.

Las calderas híbridas tienen otras desventajas. Cuesta hasta un 50% más que una caldera de gas convencional, y es posible que no se amortice con el ahorro de energía a corto plazo. Sin embargo, las tendencias recientes en el suministro de energía muestran unos costes de la electricidad más favorables que los del gas natural. Esto podría traducirse en periodos de amortización más rápidos para las calderas de dual-system o híbridas.

Lejos de la generación directa de vapor, el almacenamiento de energía térmica Thermal Energy Storage (TES) se está convirtiendo en un tema cada vez más importante. Las baterías térmicas, que permiten almacenar energía cuando es menos costosa, almacenar ese calor durante horas o días y liberarlo cuando se necesita, no necesitan las materias primas caras y escasas de las que dependen la mayoría de las demás baterías. En algunos casos se utiliza hormigón o carbón en un simple recipiente aislado para almacenar energía en forma de calor.

El TES tiene otra ventaja: puede adaptarse fácilmente a los procesos industriales existentes. El carbono, por ejemplo, puede suministrar calor a más de 1.500C, con una alta densidad energética que puede almacenar este calor con una huella muy pequeña. Dado que las instalaciones eólicas y solares pueden conectarse a cierta distancia con mínimas pérdidas de eficiencia, las baterías térmicas tienen potencial para competir en coste, almacenamiento y suministro, que durante tanto tiempo han sido la ventaja de los combustibles fósiles.

Aprovechando el potencial de las TES, los líderes empresariales se están embarcando en proyectos piloto, utilizando tecnologías TES en entornos reales. Éstas ayudan a su desarrollo identificando los factores críticos para el éxito y afrontando los posibles retos. En última instancia, estos proyectos fomentarán la escalabilidad y viabilidad de la tecnología. Del mismo modo, la colaboración entre socios industriales y organismos académicos está apoyando el desarrollo y la diversificación de las opciones de TES, fomentando la innovación y mejorando su posicionamiento en el mercado.

A medida que el mercado de la energía sigue evolucionando en su camino hacia una generación más sostenible, el enfoque híbrido se presenta favorable. La industria necesita equilibrar la fiabilidad y la reducción de emisiones. Aunque es probable que los combustibles fósiles, sobre todo el gas, sigan formando parte de la combinación energética al menos durante la próxima década, a medida que las fuentes renovables sigan creciendo, la elección ya no es un dilema directo.