• Innovador concepto de ahorro de energía para fabricantes de cartón ondulado

Innovador concepto de ahorro de energía para fabricantes de cartón ondulado

Los costes de energía, en constante aumento, son el principal motivo que fuerza a las empresas que más energía consumen durante la fabricación de sus productos a idear nuevos conceptos para incrementar la eficiencia energética de sus instalaciones. El Dr. Markus Brautsch, profesor de la Universidad Técnica de Amberg-Weiden, ha presentado en BHS Innovision Days un innovador concepto de ahorro de energía para la fabricación de cartón ondulado, cuya implementación cuenta con el apoyo activo de BHS.

En un estudio de ensayo se analizó una fábrica típica productora de cartón ondulado con plantas para la producción y post-procesamiento de cartón ondulado, naves más pequeñas para el despacho de los productos, edificios de administración y una sala de calderas. En el objeto tomado como ejemplo, una caldera de vapor caldeada mediante gas natural generó el vapor de proceso para la instalación con bomba de calor. Una parte de este vapor se expandió a 3 bares y fue consumido por los calentadores de vapor-aire en las plantas y por el sistema de caldeo de agua. Desde un punto de vista energético, este sistema es sumamente ineficiente. Un prerrequisito para la generación innovadora de energía es, por lo tanto, la sustitución de la calefacción de vapor por un sistema moderno de calentamiento de agua. Los ámbitos de producción dependientes del vapor de proceso, como es el caso de la instalación con bomba de calor, deberán seguir recibiendo el suministro a través de la caldera de vapor caldeada por gas. Al fin y al cabo, sólo tendrá sentido utilizar las variantes de suministro de energía alternativas si basta con contar con una temperatura en el circuito de avance de hasta 90 ºC.

Se han analizado seis sistemas de abastecimiento de energía para conocer su rentabilidad en relación a una amortización dinámica en función del método del valor neto presente y de un análisis de sensibilidad. Como variante de referencia para evaluar la rentabilidad y el balance de CO2 del resto de los sistemas se utiliza una caldera de gas moderna que cubra al 100% las necesidades de calentamiento del sistema de caldeo de agua. Una solución consta de una caldera de astillas para cubrir la carga básica térmica y una caldera de carga máxima calentada por gas. El resto de las variantes se basan en distintas combinaciones de módulos de plantas de calefacción urbana para un abastecimiento de carga básica térmica y una caldera de carga máxima calentada por gas. Una planta de calefacción urbana estándar (ilustración 1) está compuesta de un motor de combustión, que acciona el generador de energía eléctrica y cuyo calor residual se emplea para calentar. La corriente eléctrica generada se alimenta en la red de la factoría o, en caso de generar un excedente de energía, se vierte esta energía en la red eléctrica pública para obtener una remuneración por ella.

Muchos países ya apoyan el uso de las energías renovables a través de subvenciones, desgravaciones o devoluciones fiscales. Todos los precios que figuran en los diagramas se basan en estimaciones obtenidas a partir de los precios actuales de mercado y de la legislación vigente en Alemania. Esta situación puede variar en cada país en función de las disposiciones fiscales y legales locales vigentes.

Según la situación en Alemania, en relación a la rentabilidad se da el hecho de que un sistema con dos plantas de calefacción urbana basadas en aceite vegetal se amortizan en tan sólo tres años (ilustración 2). Aunque en este país los costes de inversión sean los más altos, el uso propio de la energía y los ingresos por abastecimiento a la red eléctrica pública hacen que el balance total sea positivo.

Asimismo, bajo el punto de vista del balance de CO2 (ilustración 3) se obtiene el mismo favorito: El sistema de dos plantas de calefacción urbana que emplea aceite vegetal genera sólo un 55 por ciento de las emisiones de CO2 en comparación con la variante de referencia. En este sentido, el binomio fuerza-calor, con su alto nivel de eficiencia total, saca el máximo partido de sus ventajas. Otro efecto beneficioso: Un grupo de caldeo de bloque puede funcionar tanto con distintos biocombustibles como con aceite fósil. Esto ofrece a la empresa explotadora la máxima flexibilidad a la hora de elegir la fuente de energía utilizada.

El innovador concepto de generación de energía cumple así todos los requisitos en relación a la estabilidad de precios, el medio ambiente y la flexibilidad. Por un lado descienden notablemente los costes de generación de calor (ilustración 4). Por otro lado, poniendo por ejemplo la estación objeto de estudio, las emisiones de CO2 se reducen en 1600 toneladas anuales con el uso de las energías renovables.

Por cierto: Este innovador concepto energético puede utilizarse tanto en plantas con instalación con bomba de calor como en empresas manufactureras de otros sectores industriales. BHS Corrugated les apoya activamente durante la implantación de este nuevo concepto de abastecimiento de energía, con sus amplios servicios de soporte técnico y su estrecha colaboración con empresas asociadas.

Ilustración 1: Estructura de una planta de calefacción urbana

Ilustración 2: El sistema con 2 plantas de calefacción urbana que consumen aceite vegetal y una caldera de carga máxima se amortiza, conforme a la situación existente en Alemania, en tan sólo 3 años.

Ilustración 3: También en relación al balance de CO2 destaca sin lugar a dudas el sistema de 2 grupos de caldeo de bloque basados en aceite vegetal.

Ilustración 4: Costes totales anuales y costes de producción de calor resumidos