Crisis Energética Foros

Si digo que existe una tecnologia que permite a las industrias quimicas reducir sus costes energeticos en un 20-30% (en ocasiones hasta el 50%). Que apenas requiere inversiones. Que no produce ningun tipo de contaminacion. Y que proporciona rendimientos superiores a la unidad. Seguramente pensareis que es otro fraude, otra fuente de energia milagrosa...

Pero no lo es. La tecnologia Pinch cumple todo esto

Para entender que es la tecnologia Pinch, Primerto es necesario conocer otro termino Integracion Energetica

La mayor parte de la energia que consume la industria quimica es energia calorifica. Se necesita calentar los productos para hacerlos reaccionar, para evaporarlos etc etc.
En cada fase del proceso los productos quimicos deben estar a una temperatura determinada. Por lo que necesarios calentarlos o enfriarlos.

La solucion para ahorrar energia es sencilla, Calentar el producto frio que queremos calentar con el caliente que queremos enfriar.Para transferir el calor de una corriete a otra, se utilizan intercambiadores de calor.

Por ejemplo: En la industria lactea se trata la leche calentadola hasta 104ª y luego se enfria rapidamente. Podemos utilizar el calor de la leche a 104º para precalentar a la leche fria.

A esto se le denomina integracion energetica y esta presente en todas las plantas quimicas. Multitud de procesos no serian viables si no se reaprovechara la energia.

¿Que es la tecnologia Pinch?

No es otra cosa que un procedimiento para optimizar la integracion energetica.
En plantas grandes se pueden tener cientos o miles de corrientes diferentes, que hay que calentar o enfriar. Resulta muy complejo realizar la intergracion energetica, es decir, decidir que corrientes ceden calor a que corriente.

La tecnologia Pinch permite de manera relativamente senclla realizar esta optimicazion y ahorra gran cantida de energia sin apenas costes.

La pregunta es: ¿Si permite ahorra energia por que en muchas industrias no se aplica?

Muchas industrias fueron diseñadas cuando el petroleo estaba muy barato. El ahorro energetico era algo secundario.
Las modificaciones requieren parar la planta y modificar gran numero de corrientes.
Los procesos con mayores integraciones son mas dificiles de controlar.

Los responsables de las plantas no se meten en estas complicaciones a no ser que existar una muy buena razon para ello. y la unica razon buena es el dinero.
Aunque se pueda ahorrar mucha energia, el ahorro en euros es relativamente bajo, ya que la energia sigue siendo barata.

El sistema de "reciclar el calor" se usa tambien en las plantas de desalacion por efecto Flas, en estas plantas, el calor del vapor condensado pasa al agua usada en los refrigeradores y que luego se va a calentar para desalar, este ciclo se llega a efectuar hasta en 40 fases de desalado en camaras comunicadas en serie, gracias a este procedimiento, el desalar agua consiguio bajar su coste energetico en mas de un 75%.

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Nunca había oído hablar de eso, como de otras muchas cosas que se dicen por aquí, claro ... pero parece lógico e interesante.

Yo creo que si pudiéramos encontrar o preparar material informativo suficiente (explicaciones, ejemplos de aplicaciones existentes y sugerencias de fácil comprensión y traducidas en euros) se podría hacer llegar a los ecologistas, por ejemplo, que son quienes en estos momentos tienen bastantes puertas abiertas en los medios.

No tengo ni idea de si es una tecnología poco o muy conocida entre los legos en la materia, que deben de ser la mayoría de los políticos. La industria de la energía es de las más potentes, pero creo que tanto la industria no energética como los políticos sí están interesados en que baje la factura energética ... y visto lo que viene, no es mala idea invertir ahora, que las cuentas aún están más holgadas de lo que estarán luego.

Supongo que estoy otra vez fantaseando, claro.

Un saludo, Marga

Alb:

Cualquier proceso que intente recuperar energía es interesante. Creo, sin embargo que pensar en recuperar un 30 (o incluso, como sugieres, hasta un 50%) en todos los procesos térmicos en la industria, es bastante quimérico y no sólo por vaguería de fabricantes o por tener el combustible muy barato (cuando esté muy caro, menos aún lo harán, en algunos casos, porque entrarán en el círculo vicioso y las transfomraciones les costarán también más dinero = energía y veríamos en según qué casos algunos se empezarían a mover hacia el cambio, o simplemente hacia tirar la toalla y cerrar)

Hay un caso, que son las centrales de gas de ciclo combinado, pero generalmente tienen que ser nuevas; es tecnológicamente mu difícil entrar en una planta eléctrica de gas antigua y transformarla para hacerla de ciclo combinado. Si es moderna, si es interesante, pero creo que las mejores tienen rendimientos del orden del 60%, frente al tradicional de aproximadamente un tercio/dos tercios (es decir, un 33%; con lo que la mejora es desde luego, apreciable, pero de un 27%; no de un 50%) Y hay que poner muchas más tuberías, claro.

Y en el caso de, por ejemplo, la leche, si se necesitan ciento y pico grados, digamos que para uperisar la leche, pues es que tiene que llegar a ese pico y bajar conforme a una curva que a lo peor, para que le venga bien a la leche, no le viene ya tan bien a los recuperadores energéticos, como para alcanzar un 30% y se quedan en un 15%. Vaya usted a saber. Y luego, hacer un sistema de recuperación tremendo para una instalación pequeña, a lo mejor no compensa. Esa idea suele ser buena si seguimos con el concepto de instalaciones de producción gigantes y muy centralizadas y yo, personalmente, cada vez creo menos en la permanencia y en la bondad de los grandes sistemas centralizados que viven de la excusa de la "economía de escala", porque veo adonde ha ido a parar el planeta con esos esquemas de macroinstalaciones, multinacionales y globalización. En una pequeña vaquería con diez vacas, dudo mucho que el sistema de recuperación sea energéticamente rentable.

Pero además es que esa tecnología denominada Pinch (que no es otra cosa que, entiendo, intentar mejorar los procesos térmicos) tiene que ser totalmente diferente según qué aplicación, a qué escala, en qué sector industrial y según con qué combustible se haga. Por ejemplo, no se me ocurre cómo se puede mejorar sustancialmente con tecnología Pinch el rendimiento de los motores de gasolina de los coches actuales, más de lo que ya lo hacen (calefacción, precalentamiento de mezclas, etc.)

En resumen, que apoyo las recuperaciones de calor, siempre que sean posibles, pero no creo que sean una panacea para todos los usos industriales actuales.

Saludos

Hola PPP

Creo que no me explicado bien. No digo que se pueda recuperar el 30% de la energia mediaten la integracion energetica. Ya se recupera mucho mas que ese 30%.
Por ejemplo en la industria azucarera se recupera entre un 200% y un 400% Es decir que cada julio que posee el combustible se utiliza hasta 4 veces.

Estos se hace con evaporadores en serie. donde el agua evaporada de uno se utiliza para calentar al siguiente.
De esta manera el calor se utiliza varias veces.


En general, la industria quimica tiene en al actualidad un rendimiento de aprovechamiento de calor superior a la unidad.
Rendimiento= Calor tranferido/ energia primaria consumida.


La integracion energetica requiere equipos de trasferencia de calor. Estos equipos tienen unos costes.La integracion energetica optima, sera aquella que minimiza los costes totales(Costes de Intercambiadores+ Coste de energia). si no te gusta el analisis economico puedes hacer un analisis energetico analogo.Punto de optimacion energetica sera el minimo del consmumo de energia total(Consumo de energia de los intercabiades+ consumo de energia de la planta)

Realizar esta optimizacion es muy complejo, ya que intervienen gran numero de variables. Lo que hace la tecnologia pinch es una forma de optimzar este proceso.

Utilizando la tecnologia Pinch se observa que en el punto de minimos costes, el consumo de energia es del orde de un 20-30% menor.

Cuanto mayor sea el precio de la energia, el punto optimo se desplazara hacia una mayor integracion. Si la energia fuera gratis la integracion optima seria cero, ya que no interesa ahorrar en algo que es gratis. Segun va aumentando el precio de la energia, resulta mas conveniente ahorrarla.
Cuando el precio de la energia sea muy alto, el optimo economico coincidira con el optimo energetico.

Cuando se diseñaban pantas quimicas en los años 60- 70, no se tenia en cuenta la integracion energetica. Esta era una cuestion secundaria, y solo se aprovechaba el calor en los casos mas sencillos.
Segun fue aumentando el precio de la energia, se fue tendiendo a una mayor integracion. Muchas de las reformas realizadas en las plantas quimicas han ido dirigidas ha ahorrar energia.

En el diseño de las nuevas plantas, la integracion energetica es un aspecto prioritario.

Pero todabia se esta muy lejos del optimo economico. (y mas aun del optimo energetico) Todabia existen infinidad de plantas que pueden ahorrar dinero reduciendo su consumo energetico.

"Pero además es que esa tecnología denominada Pinch (que no es otra cosa que, entiendo, intentar mejorar los procesos térmicos) tiene que ser totalmente diferente según qué aplicación, a qué escala, en qué sector industrial y según con qué combustible se haga. "

No lo podia haber explicado mejor. Se tiene en cuenta la escala,el tipo de proceso, la naturaleza de las corrientes y el precio de la energia.

Las grandes plantas suelen estar mejor optimizadas, un ahorro de un 1% en una refineria supone una burrada de millones, por lo que les interesa mucho alcanzar el optimo. En la pequeña vaqueria con dies vacas, no les preocupa demasiado gastar un 1% mas o menos.

La tecnologia Pinch, solo es aplicable para los procesos de transferencia de calor entre diferentes corrientes. No se puede aplicar a motores, ni otros campos. Aunque tiene algunos usos no energeticos como la optimizacion del consumo de agua en la industria.


Si a alguien le interesa el tema puede encontrar mas informacion en el sigueite enlace:
http://www.heatintegration.com

Y en este enlace se dan una lista de lo que han ahorrada algunas plantas papeleras utilizando esta tecnologia:
http://www.pacsim.com/Pinch/Benefits.shtml

Todas esas técnicas son bien conocidas en la indusria y se aplican profusamente en algunos sectores. La industria petroquímica es, por ejemplo una de las más eficientes.
En los casos en los queno se aplican suele ser porque ó bien la industria es muy antigua y los dueños no disponen de capital para acometer las inversiones necesarias ó se dispone de capital para invertir pero hay multitud de posibles inversiones en mejora de los procesos que tienen una rentabilidad varias veces superior a las inversiones en sistemas de ahorro de energía. Y luego están los casos de industrias que trabajan con unos márgenes de beneficios tan enormes que la factura energética aunque sea desorbirtada les "trae al fresco" en estos casos es donde debería intervenir los poderes públicos, se ha avanzado mucho en el control de las emisiones, pero nadie se mete en la eficiencia energética, que a la postre también son emisiones contaminantes y de efecto invernadero. Se dan casos de industrias que cumplen religiosamente todas las normativas medioambientales y sin embargo despilfarran energía de forma escandalosa, pero claro medir la concentración de NOx y SOx en los gases de la chimenea es fácil, ahora bien cuantificar el grado de eficiencia energética de una industria de un determinado tipo para ponerla en referencia con el grado de eficiencia mínimo exigible es una labor muy complicada.
Al final siempre se llega al mismo punto, la energía es muy barata.
Si yo contara algunos casos de despilfarro energético en industrias que he conocido en mi trabajo más de uno tendría que recurrir al "prozac".