Blog | Descarbonización Industrial

Nuestro énfasis puede parecer a menudo centrado 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 lo haga el uso de combustibles fósiles.

Sea cual sea el camino que decida seguir una industria en el camino hacia la descarbonización, siempre será un primer paso crítico maximizar la eficiencia. Mejorar cómo se genera, se suministra y se consume la energía térmica no solo reduce los costes energéticos ahora, sino que también crea la base para las siguientes etapas del camino. Pero la eliminación de los combustibles emisores de carbono es el objetivo final: la descarbonización. La apuesta es alta y el desafío es significativo. La energía térmica es vital para tantas industrias, y con tantas formas diferentes de utilizarla, no hay un único camino para alcanzar los objetivos de cero emisiones netas. El calor es responsable de dos tercios de toda la demanda energética en la industria en EE. UU., pero solo el 10% proviene de fuentes renovables. En el Reino Unido, la historia es similar; el 70% de las demandas energéticas industriales del Reino Unido son para calor.

Por qué el vapor ha mantenido la posición privilegiada

Cómo llegó el vapor a ser tan prevalente en todo tipo de industrias no está en duda. Es una cuestión de física; o más precisamente, de termodinámica. La capacidad del vapor para transferir energía térmica donde se necesita no tiene igual. La relativa facilidad con la que puede recorrer distancias, incluso kilómetros en una planta grande, significa que es también un medio tremendamente eficiente. Las industrias no toman decisiones a la ligera; si utilizan el vapor, es porque no se ha encontrado una mejor alternativa.

En realidad, no es el vapor el que necesita descarbonizarse. Como hemos defendido durante mucho tiempo, el vapor es tecnología natural funcionando a su mejor nivel. El problema radica en cómo lo generamos en primer lugar. Es una distinción importante, porque a menudo el vapor se agrupa con los combustibles fósiles que tradicionalmente se han usado para generarlo: gas, gasóleo y carbón. Ahora sabemos que estas fuentes de energía están dañando nuestro planeta al elevar los niveles de gases de efecto invernadero a un punto perjudicial. El vapor no lo hace; no es una fuente de energía, es un medio de transferencia de energía. Para las innumerables industrias que necesitan vapor para operar a los niveles de producción y eficiencia que todos hemos llegado a disfrutar, esa es una buena noticia. Solo necesitamos avanzar por el camino hacia la descarbonización de la producción de vapor.

Al igual que la rueda, el vapor no necesita reinventarse

Recuerde hace unos años y piense cuántos vehículos eléctricos (VE) veía a diario. Muy pocos, con el motor de combustión interna, alimentado por gasolina o diésel, completamente dominante. Luego, en 2003, Tesla apareció en escena y promovió incansablemente la promesa de los coches alimentados eléctricamente. Los avances en la tecnología de baterías y, en última instancia, modelos más asequibles, aumentaron la adopción de las opciones descarbonizadas. Hoy, las ventas de VE aumentan exponencialmente, aunque desde una base muy pequeña.

Pero una cosa no ha cambiado; todavía dependen de la rueda. La física detrás de un eje combinado con ruedas no ha cambiado mucho en más de 6 000 años, pero el medio de propulsión sí. Y, al igual que con la rueda, es perfectamente posible mantener todos los beneficios que ofrece el vapor cambiando la forma en que se produce.

Cinco rutas clave hacia el vapor descarbonizado

La naturaleza versátil del uso del vapor en la industria significa que cada industria necesitará elegir su propia ruta hacia la descarbonización. Incluso podría no seguir una ruta lineal de A a Z; es más probable que haya diversas medidas que se puedan emplear para alcanzar ese objetivo final.

Pero, si el vapor sigue considerándose una parte vital de las operaciones de esa industria, en algún momento encontrar una forma de usarlo que no resulte en emisiones de carbono (o las minimice significativamente) es crítico. En este momento, hay cinco contendientes principales para cumplir este desafío.

Electrificación

Usar electricidad generada por fuentes renovables o energía nuclear, conocida como ‘electricidad beneficiosa’, es una opción líder. Hay varias razones para esto. La primera es que es una tecnología probada, con calderas eléctricas capaces de convertir electricidad en calor con una eficiencia de casi el 100% con pérdidas mínimas de radiación desde las superficies de la caldera. Luego está el coste de capital potencialmente atractivo, con un estudio que encuentra calderas eléctricas casi un 40% menos costosas que una caldera equivalente de gas natural.¹

Más positivos vienen con que no se necesitan cambios en los procesos de uso final, solo en la propia sala de calderas. Hay opciones disponibles para electrificar otras partes de los procesos industriales, pero estas a menudo requieren cambios en los procesos y tecnologías de producción existentes. La principal barrera para ver una mayor adopción de esta opción es que la electricidad sigue siendo comparativamente más cara que los combustibles fósiles. Incluso cuando esto baje, como es probable a medida que las renovables aumenten su participación en la generación de electricidad, las redes necesitarán expandirse para suministrar el aumento de la demanda. Es por eso que 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.

Biomasa

Si se produce de manera sostenible, la biomasa es una perspectiva prometedora para reemplazar los combustibles fósiles en algunas industrias, aunque el carbono aún puede emitirse de su combustión, a niveles más bajos que los combustibles fósiles. En Dinamarca, por ejemplo, una empresa energética ya ha descarbonizado completamente su producción de calor, incluyendo el suministro de vapor para la industria, utilizando biomasa en lugar de carbón para unidades de cogeneración (CHP).

Hidrógeno bajo en carbono

Todavía en las primeras etapas y relativamente caro, el hidrógeno se considera una posibilidad real para reemplazar los combustibles fósiles en procesos de alta temperatura, y podrá generar vapor a cualquier temperatura requerida. Todavía hay problemas para tener que capturar algunas emisiones durante su producción y uso, y controlar los quemadores no es tan sencillo.

Almacenamiento térmico

Este campo emergente de tecnología limpia es muy prometedor, especialmente dada la naturaleza intermitente de algunas fuentes de energía renovable. Ser capaz de capturar el exceso o la electricidad renovable de bajo coste calentando un medio de almacenamiento a temperaturas de hasta 400 °C actualmente supera con creces las alcanzables con bombas de calor. También se está trabajando en la captura del propio vapor para períodos cortos, útil cuando no se necesita en un proceso continuo.

Captura y Almacenamiento de Carbono (CCS)

Algunas industrias, debido a la naturaleza intensiva de sus operaciones, probablemente seguirán necesitando combustibles fósiles, al menos en parte. A veces esto podría ser para cubrir períodos donde la producción no puede detenerse, pero las alternativas libres de carbono o bajas en carbono no están disponibles.

El vapor no llegó a su posición dominante como un medio indispensable de calor industrial de la noche a la mañana. Tampoco necesitamos asumir que ya no podemos aprovechar sus muchos beneficios. El nuevo capítulo del vapor descarbonizado ya se está desarrollando. Es menos abandonar lo que ha funcionado tan bien durante décadas y más reimaginarlo para el futuro. Con el compromiso y la innovación adecuados, las industrias pueden continuar aprovechando el poder del vapor, pero de una manera que se alinee con el compromiso global de un futuro sostenible. Las perspectivas parecen prometedoras y, con un esfuerzo colectivo, un futuro descarbonizado no es solo una posibilidad, sino una realidad inminente.