La eficiencia energética, la contaminación ambiental y las cuestiones relacionadas con los gases de efecto invernadero y el cambio climático llevan décadas en primera línea del diálogo y el debate internacionales. Para Estados Unidos, el incentivo de la independencia energética añade un carácter práctico a estas cuestiones. La eficiencia energética es un factor clave en estos debates. Se ha avanzado mucho en las últimas décadas. Desde avances en las tecnologías de iluminación y calefacción hasta mejoras en la generación de energía y la eficiencia energética en general.
Estas áreas siguen desarrollándose y constantemente surgen nuevas ideas. Sin embargo, esto no es nuevo para industrias de procesos como la petroquímica, la química, la alimentaria, las refinerías y otras industrias de procesos en general. El equilibrio económico entre los costes operativos y el despliegue de capital ha impulsado la eficiencia en estos sectores durante más de 50 años. A medida que aumenta el coste de la energía y se intensifica la preocupación social por el cambio climático, se ejerce mucha más presión sobre las grandes instalaciones de producción de la industria de procesos. Se espera que lo hagan aún mejor y se aceptan amortizaciones de capital más largas.
Aplicaciones de alto consumo energético en plantas de producción
Sólo el sector industrial consume aproximadamente el 54% de la energía suministrada en el mundo. A menudo, los equipos industriales destinados a hacer más sostenible una operación sólo lo hacen a costa de un mayor consumo de energía. Para garantizar unos resultados óptimos en el ahorro de energía, es importante identificar las áreas de producción clave en las que las necesidades energéticas pueden ser elevadas. Por lo tanto, aplicar soluciones que minimicen este impacto es crucial. RCM Thermal Kinetics se centra en esta cuestión en cada proyecto.
Métodos de diseño para reducir el consumo de energía
En RCM Thermal Kinetics, empleamos los siguientes métodos de diseño para mitigar el uso de energía en operaciones unitarias tales como:
- Recompresión mecánica del vapor (MVR) La MVR transfiere el calor de una corriente de vapor usado elevando sus niveles de presión con un compresor y reutilizándolo para capturar su energía calorífica. Como resultado, esto ofrece un importante ahorro de energía.
- Recompresión térmica del vapor (TVR ) La TVR utiliza un chorro de vapor para elevar la presión y la temperatura de una corriente de vapor residual antes de transferir y reutilizar su energía térmica útil.
- Evaporadores de efectos múltiples Los evaporadores de efectos múltiples requieren muchos menos medios de calentamiento, lo que mejora la eficiencia energética del proceso de evaporación. El siguiente efecto utiliza el agua evaporada del proceso de evaporación anterior como medio de calentamiento. Esto puede ocurrir a lo largo de varios efectos, garantizando una eficiencia energética óptima.
- Destilación de Efectos Múltiples Cada etapa de destilación presenta una caída de presión y temperatura, lo que permite reutilizar la energía del efecto anterior. Como este proceso sólo requiere energía de entrada para la primera etapa, tiene un consumo energético muy bajo.
- Recuperación de energía en el sistema Los ingenieros pueden crear muchos sistemas de forma que los residuos que producen puedan reciclarse o tratarse en una solución adecuada. En consecuencia, esto alimentará futuros ciclos de proceso.
Aplicaciones comunes de la eficiencia energética
Recuperación de disolventes Destilación
Común en campos industriales como el petróleo y el gas o la producción química, la recuperación de disolventes se ha convertido en un método popular para reducir los residuos en muchas aplicaciones industriales. Mediante la destilación de residuos de disolventes, los fabricantes pueden separar los disolventes de otros residuos y recuperarlos para su reutilización. En última instancia, esto reduce el coste global de fabricación.
Evaporación de residuos
La evaporación ha demostrado ser un método eficaz para reducir el volumen total de residuos que van a parar a los sistemas municipales de alcantarillado o a los vertederos. Básicamente, los residuos líquidos se calientan hasta la ebullición y el vapor se expulsa a la atmósfera o se recicla en una forma utilizable. Muchas operaciones industriales también han descubierto que pueden recuperar subproductos útiles de los residuos mediante el proceso de evaporación.
Depuradoras de vapor
El decapado por vapor es un proceso industrial habitual que separa las aguas residuales de los compuestos orgánicos volátiles. Las altas temperaturas que requiere este proceso tienden a extraer un mayor volumen de materia orgánica soluble de las aguas residuales. Como resultado, este método se ha hecho más popular que otros métodos como el stripping por aire. El extractor de vapor produce un destilado que a menudo contiene una variedad de COV mezclados, y los operadores suelen enviarlo fuera del emplazamiento para su eliminación segura.
Cristalización evaporativa
Los sólidos pueden extraerse de los residuos y cristalizarse, lo que reduce significativamente el volumen de escorrentía de residuos líquidos. A menudo, estos residuos líquidos pueden purificarse y reutilizarse de alguna manera. Alternativamente, los productores pueden verterlos de forma segura al medio ambiente o al alcantarillado municipal.
Evaporación de vinazas
En la producción de etanol, los productores deben evaporar la vinaza que queda en el fondo de una columna de cerveza para producir piensos utilizables. Sin embargo, el proceso de evaporación de la vinaza consume mucha energía y afecta negativamente a la sostenibilidad de la producción de etanol.
Incentivos financieros para sistemas de equipos de proceso respetuosos con el medio ambiente
Existen varias razones empresariales sólidas para implantar equipos de proceso sostenibles en sus instalaciones. Algunas de ellas son:
- Menores costes energéticos. Al racionalizar la eficiencia de sus equipos de proceso, las organizaciones ahorrarán en el uso de combustible y reducirán las facturas de energía. Dado que los equipos de proceso suelen consumir grandes cantidades de energía, cualquier esfuerzo por ahorrar en este ámbito debería proporcionar una importante rentabilidad de la inversión.
- Cumplimiento de la normativa. A medida que se popularicen métodos de energía renovable como la eólica y la solar, es probable que la normativa que los regula cambie y evolucione. Las empresas que ahora están a la vanguardia de las tecnologías sostenibles estarán bien preparadas para satisfacer las crecientes exigencias normativas en el futuro.
- Créditos fiscales. Existen muchas iniciativas estatales y federales para recompensar a las empresas que apliquen prácticas sostenibles. La instalación de equipos de proceso que cumplan los requisitos de estos créditos puede suponer un importante ahorro a la hora de pagar impuestos.
- Menos residuos. Por su diseño, los sistemas de equipos de proceso respetuosos con el medio ambiente utilizarán y/o procesarán los materiales de forma más eficiente, lo que repercutirá positivamente en los costes de material. Esto también se traduce en menos residuos de materiales, lo que reduce los costes generales de eliminación.
Para saber cómo RCM Thermal Kinetics puede ayudar a sus instalaciones a implantar equipos de proceso sostenibles, póngase en contacto con nosotros hoy mismo.