La industria es uno de los sectores de mayor consumo energético y también es uno de los menos eficientes, especialmente en lo relativo al uso de la energía en forma de calor. Este hecho se vuelve especialmente crítico en la situación de crisis energética actual, donde se espera un invierno en el que el alza de los precios de la energía puedan provocar situaciones de grave incertidumbre.

En este escenario, el aumento de las fuentes de energía renovables, del almacenamiento y de la eficiencia energética en la industria constituye uno de los principales retos que ha identificado la Comisión Europea para hacer frente a la crisis.

La punta del iceberg

Julio 2021. El mundo despertaba de un largo periodo de baja actividad debido a la COVID-19 y el súbito incremento en la demanda energética, junto con la baja producción renovable y la política incremental en los costes al carbón, originó un tsunami que hizo temblar los cimientos económicos de nuestra sociedad.

Los precios de la energía experimentaron un incremento significativo. Sin embargo, solo era la punta del iceberg, porquea todos estos factores se sumó la invasión de Ucrania en febrero de 2022, con consecuencias desastrosas para los precios de la energía. Mientras que el precio del gas natural para un consumidor medio industrial en 2021 subió desde 23.9 €/MWh, hasta 41.6 €/MWh (+74%), en agosto de 2022 alcanzó un récord histórico situándose en 316 €/MWh (+1222%).

Como consecuencia, muchas industrias han tenido que replantearse su estructura de costes y modelo de negocio, dado que el coste energético ha ganado un peso significativo. Este incremento ha sido tan rápido e inesperado, que algunas de las industrias intensivas en energéa han tenido que parar su producción o regularla, como anunciaron recientemente Sidenor, ArcelorMittal y Nervacero.

Sería injusto decir que el sector industrial no ha realizado esfuerzos por mejorar la eficiencia energética y reducir su dependencia de los combustibles fósiles. De hecho, a la eficiencia energética se le ha catalogado como el primer combustible hacia la descarbonización.

El parámetro que se utiliza para medir la eficiencia energética a nivel macro es la intensidad energética, que relaciona el consumo energético con el PIB. Los últimos datos disponibles para poder evaluar la variación en la intensidad energética se corresponden con el periodo 2000-2017. En este periodo, y debido principalmente a las diversas crisis que se han afrontado, hay que tener en cuenta que el consumo energético en la industria europea cayó alrededor de un 15%. Sin embargo, la intensidad energética se redujo todavía más, situándose en un 27%, observándose un descenso generalizado en todos los sectores industriales.

Estas mejoras se han conseguido en general con medidas de baja inversión y alta rentabilidad, muchas de ellas traccionadas por las auditorias energéticas. Entre estas medidas están el cambio de luminarias, la sustitución de máquinas o instalaciones por unas más eficientes, el aislamiento o medidas operativas de mejora derivadas de la monitorización o control de instalaciones...

Sin embargo, cuando parece que la industria ha hecho sus deberes, diversos estudios sitúan todavía un potencial de mejora que va desde el 19% hasta el 27%, en función del tipo de industria o sector. ¿Qué queda por hacer?

Una respuesta a esta pregunta es la reutilización del calor en procesos industriales.

Cada día el sector industrial que está tratando desesperadamente de reducir su consumo energético, vierte a la atmosfera cantidades ingentes de energía en forma de calor residual, principalmente porque aún no ha encontrado una manera rentable de poder utilizarlo. No se trata de un asunto menor, dado que las industrias de alto consumo energético destinan más de un 50% de esta energía a producir calor y una vez el calor cumple su misión, entre el 20% y el 50% se pierde en torres de refrigeración o directamente al ambiente.

El mayor reto que generalmente dificulta la recuperación de esta energía, lo constituye la imposibilidad de hacer coincidir en el tiempo la captación del calor sobrante con otro proceso donde se pueda reutilizar este calor. El problema se puede resolver teóricamente con la instalación de un sistema de almacenamiento del calor. Sin embargo, hasta este momento, los costes de inversión elevaban el periodo de retorno por encima de los límites asumibles por el sector industrial.

No obstante, durante los últimos años, los investigadores de CIC energ¡GUNE se han centrado en desarrollar una tecnología de almacenamiento de bajo coste, modular y elevadas prestaciones, para habilitar, entre otras cosas, la recuperación de calor residual industrial y constituir el siguiente y definitivo salto en la mejora de la eficiencia energética industrial.

ArcelorMittal fue uno de los pioneros en la utilización de esta tecnología, primero en el marco del proyecto europeo H2020 ReSlag y después en el proyecto LIFE HI4S, coordinado por CIC energiGUNE. A su vez, Iresen también ha hecho uso de esta tecnología en una planta de concentración solar, instalada en Marruecos y en la que colaboró CIC energiGUNE en el proyecto ORC-Plus.

En definitiva, teniendo en cuenta el horizonte de inestabilidad energética que se vislumbra en el corto plazo, CIC energiGUNE pone a disposición de la industria el conocimiento desarrollado en tecnologías de almacenamiento térmico, con el objetivo de contribuir en la reducción del consumo energético y minimizar el impacto del incremento sin fin en el precio de los combustibles fósiles.