Vías hacia un vapor descarbonizado

A menudo puede parecer que nuestro énfasis se centra en la optimización. Hacer que los sistemas de vapor sean lo más eficientes posible sigue siendo una parte fundamental de nuestro negocio, y seguirá siéndolo. Las razones por las que esto tiene sentido no desaparecerán cuando desaparezca el uso de combustibles fósiles.

Sea cual sea el camino que una industria decida seguir hacia la descarbonización, maximizar la eficiencia siempre será un primer paso fundamental. Mejorar la forma en que se genera, suministra y consume el calor no sólo reduce los costes energéticos ahora, sino que sienta las bases para las siguientes etapas del viaje. Pero la eliminación de los combustibles que emiten carbono es el objetivo final: la descarbonización.

Hay mucho en juego y el reto es importante. La energía térmica es vital para muchas industrias, y con tantas formas diferentes de utilizarla, no hay una única vía para alcanzar los objetivos de cero emisiones netas. El calor es responsable de dos tercios de toda la demanda energética de la industria en Estados Unidos, pero sólo el 10% procede de fuentes renovables. En el Reino Unido ocurre algo parecido: el 70% de la demanda de energía industrial se destina a calefacción.

El uso de electricidad generada por fuentes renovables o energía nucleares uno de los principales. Hay varias razones para ello. La primera es que se trata de una tecnología de eficacia probada, ya que las calderas eléctricas son capaces de convertir la electricidad en calor con un rendimiento de casi el 100% y con pérdidas mínimas por radiación de las superficies de la caldera. Además, el coste de capital es potencialmente atractivo: según un estudio, las calderas eléctricas cuestan casi un 40% menos que una caldera equivalente de gas natural¹

Otros aspectos positivos se derivan de la ausencia de cambios necesarios en los procesos de uso final, sólo en la propia sala de calderas. Existen opciones para electrificar otras partes de los procesos industriales, pero a menudo requieren cambios en los procesos y tecnologías de producción existentes.

El principal obstáculo para que aumente la adopción de esta opción es que la electricidad sigue siendo comparativamente más cara que los combustibles fósiles. Incluso cuando disminuya, como es probable a medida que las renovables aumenten su cuota de generación de electricidad, habrá que ampliar las redes para abastecer el aumento de la demanda.

Por eso se espera que las emisiones de CO2 aumenten, temporalmente, mientras la industria de generación y distribución de energía se pone al día con el cambio.

Si se produce de forma sostenible, la biomasa es una perspectiva prometedora para sustituir a los combustibles fósiles en algunas industrias, aunque su combustión puede seguir emitiendo carbono, en niveles inferiores a los de los combustibles fósiles. En Dinamarca, por ejemplo, una empresa energética ya ha descarbonizado totalmente su producción de calor, incluido el suministro de vapor para la industria, utilizando biomasa en lugar de carbón para las unidades combinadas de calor y electricidad (CHP).

El hidrógeno, todavía en fase inicial y relativamente caro, se considera una posibilidad real para sustituir a los combustibles fósiles en los procesos de alta temperatura, y podrá generar vapor a cualquier temperatura. Sigue habiendo problemas al tener que capturar algunas emisiones durante su producción y uso, y el control de los quemadores no es tan sencillo.

Este ámbito emergente de las tecnologías limpias es muy prometedor, sobre todo teniendo en cuenta el carácter intermitente de algunas fuentes de energía renovables. La posibilidad de capturar electricidad renovable sobrante o de bajo coste calentando un medio de almacenamiento a temperaturas de hasta 400 C es actualmente muy superior a las que pueden alcanzarse con las bombas de calor. También se está trabajando en la captura del propio vapor para periodos de corta duración, útiles cuando no se necesita en un proceso continuo.

Es probable que algunas industrias, debido a la naturaleza intensiva de sus operaciones, sigan necesitando combustibles fósiles, al menos en parte. A veces puede ser para salvar periodos en los que no se puede detener la producción, pero no se dispone de alternativas sin carbono o con bajas emisiones de carbono.

El vapor no alcanzó su posición dominante como medio indispensable de calor industrial de la noche a la mañana. Tampoco tenemos por qué asumir que ya no podemos aprovechar sus muchas ventajas. El nuevo capítulo del vapor descarbonizado ya está en marcha. No se trata tanto de abandonar lo que ha funcionado tan bien durante décadas sino de  replantearlo para los retos actuales.

Con el compromiso y la innovación adecuados, las industrias pueden seguir aprovechando el poder del vapor, pero de una forma que se ajuste al compromiso mundial con un futuro sostenible. Las perspectivas parecen prometedoras y, con un esfuerzo colectivo, un futuro descarbonizado no es sólo una posibilidad, sino una realidad inminente.