Métodos para ganar eficiencia energética

Las vías para fomentar la eficiencia energética y medioambiental fueron el eje ayer de una nueva jornada del ciclo de Desayunos Tecnológicos organizado conjuntamente por Gijón Impulsa y el Instituto Universitario de Tecnología Industrial de Asturias (IUTA). La ponencia corrió a cargo de Andrés Meana Fernández, profesor del área de Máquinas y Motores Térmicos de la Universidad de Oviedo, y llevó por título "Tecnología Ciclo Higroscópico (HCT): mejora técnica, económica y ambiental de ciclos de potencia". Un ciclo que representa "una mejora respecto a la producción en ciclos de vapor tradicionales", ensalzó Meana.

Para arrancar la disertación, Andrés Meana subrayó que, en el área de Máquinas y Motores Térmicos de la Universidad, el objetivo principal, mediante la investigación, es "disminuir las emisiones contaminantes mejorando cómo se genera y utiliza la energía". Un propósito perseguido en cuatro líneas: eficiencia energética, energías renovables, termodinámica y transmisión de calor y enseñanza-aprendizaje. Y en ese marco entra el Ciclo Higroscópico, una tecnología por la cual, para condensar el vapor que sale de una turbina, se sustituye en este caso el propio condensador por un absorbedor. "Se mezcla el vapor con agua líquida que contiene compuestos higroscópicos, que son inorgánicos; el agua cae al fondo y condensada", explicó Andrés Meana, que apuntó que una de las ventajas de esta fórmula es la "eliminación del circuito de refrigeración auxiliar".

El investigador desgranó otras bondades de este procedimiento. "Aumenta el rendimiento de la planta, se produce más energía, se ahorra una cantidad de agua y además se minimiza el impacto ambiental", sostuvo Andrés Meana, que asimismo resaltó que implica un ahorro económico para las empresas. "Eso acreditan los estudios que hemos hecho", declaró Meana, que también aportó cifras. En ese sentido, afirmó que, a tenor de la investigación, la eficiencia energética subía un 8,4 % y el coste de producción del kilovatio descendía un 14,7 %.

Destacó Andrés Meana, que ya participó con anterioridad en la iniciativa de Desayunos Tecnológicos, que, con la implementación del Ciclo Higroscópico, una tecnología "rompedora", las plantas empresariales podrían funcionar "muchos más días del año a plena potencia". "Ya es un beneficio económico solamente el no tener que parar", indicó.

¿Y a qué tipo de empresas podrían favorece este sistema? Responde Andrés Meana: "Cualquier empresa que tenga generación eléctrica a partir de una fuente de calor que sea térmica, como centrales térmicas grandes o de ciclo combinado, o empresas de tipo agrícola que generen residuos y los quieran valorizar para producir electricidad", observó el ponente, que ensalzó el creciente interés que suscita la tecnología del Ciclo Higroscópico. "Anteriormente no era tan sencillo que una empresa invirtiese en esto; se están dando cuenta de los beneficios que tiene apostar por ello", recalcó Andrés Meana.

El investigador reivindicó que precisamente la apuesta por el Ciclo Higroscópico se alinea con el fenómeno de la transición energética. "Se enmarca bien en la sostenibilidad y el ahorro de recursos; si con el cambio climático tendremos veranos cada vez más calientes, quizás los ciclos de vapor que funcionen tengan que hacer paradas más largas; implantar esta tecnología, que puede llegar a dar más de diez grados de diferencia para evacuar ese calor al exterior, permitirá seguir generando electricidad en casos en los que ciclos tradicionales no pueden", afirmó Andrés Meana, que además incidió en el "notable" ahorro de agua que se lograría al suprimir en el proceso el circuito de refrigeración auxiliar. "En el contexto de escasez de agua que se prevé para el futuro, vendrá muy bien", agregó.

Respecto a cómo enfoca su actividad el área universitaria en la que trabaja, Meana aseguró que la clave es la denominada "Metodología 4E", que tiene cuatro pilares: energía, exergía, economía y medioambiente. "Necesitamos, para utilizar la energía, que haya un desequilibrio con el ambiente", proclamó el investigador, que remarcó que la exergía "nos ayuda a cuantificar, de toda la energía que hay, qué porcentaje es utilizable". "Es un análisis muy útil para detectar ineficiencias en sistemas", apostilló Andrés Meana, que puso sobre la mesa otro aspecto relevante y a tener muy en cuenta, el económico. "Nuestras soluciones deben ser viables", justificó. Entre las virtudes de la "Metodología 4E", Meana mencionó la precisión, la visión integral, la sostenibilidad, el conocimiento de las causas o la profundización en el detalle.

A nivel conceptual, Andrés Meana explicó el funcionamiento de, por ejemplo, una central térmica. A partir de una energía, ya sea química, nuclear o solar, y a través del ciclo termodinámico –como una caldera, una turbina, un compresor o un condensador– se obtiene la energía mecánica. Señaló Meana que el Ciclo Higroscópico "se basa en el rechazo del calor al foco frío". Al respecto, hizo hincapié en que, gracias a la mayor diferencia de temperatura entre el fluido a refrigerar y el ambiente, se consigue una mejor evacuación del calor y un mayor rendimiento energético. Las ventajas no terminan ahí, pues al eliminar el circuito auxiliar de refrigeración, esto repercute en un menor coste en cuanto a equipamiento necesario y a su mantenimiento.

Durante su exposición, Andrés Meana ensalzó la figura del ingeniero Francisco Rubio, que en 2008 desarrolló el concepto. "En 2012, Imasa adquiere los derechos, en 2014 tenemos una planta piloto en Gijón y la expansión se produce desde 2017 hasta el presente", declaró el ponente, para el que esta tecnología es especialmente práctica en plantas de biomasa. También reparó en los inconvenientes del ciclo Rankine, como la temperatura ambiental alta el verano, la escasez de agua, la dificultad de evacuar el calor o paradas en la propia planta, tomando como referencia una ubicada en el sur de España. "Con el Ciclo Higroscópico podemos hablar de un aumento del rendimiento en un 2,5 %; a pie de calle parece poco, pero para la gente de empresas que trabaja en estos temas", insistió.

Esta tecnología se enmarca bien en la transición energética y la sostenibilidad; si con el cambio climático tenemos veranos más calientes, quizás los ciclos de vapor que funcionen hoy en día tengan paradas más largas; implantar esta vía permitirá seguir generando electricidad en casos en los que los ciclos tradicionales no puedan hacerlo

Andrés Meana

— Profesor del Área de Máquinas y Motores térmicos de la Universidad

También tuvo tiempo Andrés Meana para describir sucintamente el proyecto en el que se está trabajando este año, sustentado en el análisis de las posibilidades de trigeneración y almacenamiento de energía a partir del calor residual industrial en Asturias. "La idea es analizar fuentes de calor industriales e introducir el calor que se pierde en una red de distrito, que iría por tuberías bajo el suelo desde la fuente hasta la calefacción centralizada", manifestó el investigador, para quien unos potenciales receptores serían los vecinos de la zona oeste gijonesa. "Ya que los que viven cerca de industrias tienen que respirar un aire cuya calidad no es tan buena, que se beneficien económicamente", sentenció.

"El mundo energético tiene una importancia crucial", reivindicó Eduardo Cuesta, director del IUTA, en un encuentro al que acudió Monse Fernández, jefa de división de Promoción Empresarial de Gijón Impulsa, cuyo edificio en el Parque Científico Tecnológico acogerá en noviembre el último desayuno de esta edición, que versará sobre aplicaciones de la Inteligencia Artificial al sector sanitario.

Profesor del Área de Máquinas y Motores Térmicos de la Universidad