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Tercer Milenio

Más eficiencia energética y ambiental en hornos industriales gracias al I+D+i

Más eficiencia energética y ambiental en hornos industriales gracias al I+D+i

El centro de investigación aragonés, Circe, desarrolla una herramienta holística y predictiva, así como un sistema de recuperación de calor novedoso en el marco del proyecto europeo Vulkano.

Reunión del consorcio de Vulkano en las instalaciones de IEn en Varsovia, el pasado julio.
Reunión del consorcio de Vulkano en las instalaciones de IEn en Varsovia, el pasado julio.

Circe lidera el proyecto europeo Vulkano con el fin de diseñar, implementar y validar una solución integrada innovadora para aumentar la eficiencia energética y ambiental de hornos industriales. Así, Vulkano, financiado con cerca de siete millones de euros por la Comisión Europea a través del programa Horizonte2020-SPIRE, ayudará a las empresas a superar los desafíos en materia de eficiencia, fiabilidad y adaptabilidad de sus procesos industriales para aumentar su competitividad en el mercado.

El proyecto Vulkano, en el que participan doce socios de ocho países distintos, se centra en modernizar los dos tipos de hornos más utilizados en la industria -precalentamiento y fusión- en el sector del acero, aluminio y cerámico. La meta es lograr que estos hornos industriales aumenten su eficiencia un 20% y ahorren un 30% en combustibles fósiles para minimizar el impacto medioambiental asociado.

La consecución de estos objetivos será posible gracias a la solución integrada desarrollada en el marco del proyecto basada en cinco pilares. Circe, además de la coordinación, es responsable de dos de ellos: una herramienta predictiva que facilite la toma de decisiones para la optimización de los procesos industriales y un novedoso sistema de recuperación de calor residual basado en materiales de cambio de fase. La solución integrada propuesta por Vulkano se completa con el desarrollo de nuevos refractarios que superan las limitaciones de durabilidad de los actuales, nuevos sistemas de co-combustión más eficientes para la sustitución de gas natural por bio-gas y nuevos algoritmos para mejorar los sistemas de control.

En concreto, Circe ya ha desarrollado los diseños conceptuales y la ingeniería básica del sistema de recuperación de calor para poder construirlo en la industria a corto plazo. Su objetivo es evitar que la energía térmica en gases de escape se pierda y, en su lugar, aprovecharla para calentar corrientes de aire y optimizar así la eficiencia energética y ambiental del horno. Uno de los logros de este sistema es que es viable a muy altas temperaturas (>800°C), niveles superiores a los que trabajan los recuperadores de calor convencionales actualmente.

Herramienta predictiva

Por otro lado, el centro tecnológico aragonés está desarrollando la herramienta predictiva que estará lista en pocos meses. Esta tiene una doble función, ya que antes de la instalación de la solución integrada la herramienta es capaz de realizar una pre-evaluación del funcionamiento de la misma y, una vez instalada, su misión es evaluar y parametrizar diferentes variables e indicadores de la planta para mejorar la toma de decisiones de los responsables de la misma. De esta forma, la herramienta ayudará a los operarios de la planta a elegir las estrategias de readaptación, fomentar la eficiencia global, incrementar la competitividad y reducir el impacto medioambiental de la cadena de valor del producto, siempre teniendo en cuenta el ciclo de vida completo del sistema y el coste-beneficio del mismo.

Durante el proyecto, la solución integrada Vulkano será implementada en dos instalaciones reales, una del sector cerámico (en España) y otra del sector del acero (Eslovenia), así como validada su viabilidad de replicación en un tercer sector, el del aluminio (en Turquía).

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