ORC teknologiaren aplikagarritasuna prozesu industrialetan bero-hondarrak berreskuratzeko

Abstract

Eskari energetikoaren hazkuntzak energia primario konbentzionaleko iturrien gehiegizko ustiatzera eraman du, energia berriztagarrien erabilera bigarren plano batean utzita. Aldaketa klimatikoa eta kaltegarriak diren bestelako efektuak, gaur egungo sistema energetikoaren zuzeneko edo zeharkako ondorioak dira. Ondorio hauen artean adibidez, azken hamarkadan jasandako erregaien prezioaren igoerak. Aldaketa klimatikoaren garatze abiadura kontuan izanda, 〖CO〗_2 emisioen murrizketa beharrezkoa dela ikus daiteke. Jakinda industriak, energia erabilera finalaren %30-70 bat inguru erabiltzen duela, prozesu hauen efizientzia ahal bezain beste hobetu beharko ziren. Zentzu honetan, bero-hondarrak berreskuratzeko teknologiak izan dira erregaiaren kontsumoa murriztu, askatutako emisioak murriztu eta produkzio efizientzia hobetzeko metodo nagusia.

Azaldu den bezala, industriak munduan erabilitako energia totalaren zati handi bat betetzen du. Gainera, erabilitako energia total horren portzentaje handi bat bero emisioak bezala kanporatuak izaten dira, inongo erabilera praktikorik gabe. Emisio hauen %60 bat inguru tenperatura baxuko bero-hondarrak bezala kontsideratzen dira. Aurrerago azalduko den bezala, kalitate baxuko bero-hondar hauek berreskuratzeko teknologia aproposena ORC da. Hau Rankine zikloaren oso antzekoa da baina, kasu honetan lan-jariakina bezala ura erabili ordez, lurruntze tenperatura baxuagoa duen lan-jariakin organiko bat erabiltzen du. Bestalde, ORC sistemak bero-hondar industriala berreskuratzeko aproposak izan arren, erabilgarriak dira ere iturri berriztagarrietatik lortutako energia elektrizitatean bihurtzeko, beste batzuen artean.

Behin ikusita ORC konfigurazioentzako instalazio potentziala oso altua dela, oso aukera interesgarria bihurtzen du Europar Batasunak (EB) ezarritako murrizketak betetzeko.

El crecimiento de la demanda energética ha conducido a una sobreexplotación de las fuentes de energía primaria convencional, dejando en un segundo plano el uso de energías renovables. El cambio climático y otros efectos nocivos son consecuencia directa o indirecta del sistema energético actual. Entre estas conclusiones se encuentran, por ejemplo, las subidas en el precio de los combustibles sufridos en la última década. Teniendo en cuenta la velocidad de desarrollo del cambio climático, podemos apreciar que la reducción de emisiones es necesaria. Sabiendo que la industria utiliza en torno al 30-70% del uso final de energía, la eficiencia de estos procesos habría que mejorarlos al máximo. En este sentido, las tecnologías de recuperación de los residuos de calor han sido el principal método para reducir el consumo de combustible, reducir las emisiones liberadas y mejorar la eficiencia productiva.

Como se ha expuesto, la industria ocupa gran parte de la energía total utilizada en el mundo. Además, un alto porcentaje de esta energía total utilizada es eliminada como emisiones de calor sin ningún uso práctico. Aproximadamente el 60% de estas emisiones se consideran residuos de calor a baja temperatura. Como se explicará más adelante, la tecnología más adecuada para la recuperación de estos residuos de calor de baja calidad es el ORC. Esto es muy parecido al ciclo Rankine, pero en este caso en lugar de utilizar agua como fluido de trabajo, utiliza un fluido orgánico de trabajo con menor temperatura de evaporación. Por otra parte, aunque los sistemas ORC son apropiados para la recuperación de los residuos caloríficos industriales, también son útiles para transformar la energía procedente de fuentes renovables en electricidad, entre otras.

Una vez visto que el potencial de instalación para configuraciones ORC es muy alta, se convierte en una opción muy interesante para cumplir con las restricciones impuestas por la Unión Europea (UE).

The growth of energy demand has led to overexploitation of conventional primary energy sources, leaving the use of renewable energies in the background. Climate change and other harmful effects are a direct or indirect consequence of the current energy system. Among these conclusions is, for example, the increase in fuel prices suffered over the last decade. Taking into account the speed of development of climate change, we can appreciate that reducing emissions is necessary. Given that the industry uses around 30-70% of the final energy produced, the efficiency of these processes would have to be improved to the maximum. In this sense, heat waste recovery technologies have been the main method for reducing fuel consumption, reducing released emissions, and improving productive efficiency.

As has been shown, the industry occupies a large part of the total energy used in the world. In addition, a high percentage of this total energy used is wasted as heat emissions without any practical use. Approximately 60% of these emissions are considered heat waste at low temperature. As explained below, the most suitable technology for the recovery of these low quality heat residues is the ORC. This is very similar to the Rankine cycle, but in this case instead of using water as a working fluid, it uses an organic working fluid with a lower boiling point. On the other hand, although ORC systems are suitable for the recovery of industrial heat residues, they are also useful for transforming energy from renewable sources into electricity, among others.

Once the installation potential for ORC configurations is very high, it becomes a very interesting option to comply with the restrictions imposed by the European Union (EU).