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Optimización y descarbonización de procesos de calentamiento industrial con calderas eléctricas de aceite térmico. Carles Ferrer septiembre de 2024

En los últimos años, la implementación de calderas eléctricas de aceite térmico ha ganado popularidad en el ámbito industrial, en consonancia con la creciente tendencia hacia la electrificación y la descarbonización de procesos. Estas calderas permiten una transición hacia procesos de calentamiento más sostenibles, especialmente en aquellos sistemas que operan con fluidos térmicos.

Es importante señalar que el impacto en la descarbonización está estrechamente ligado a la fuente de la electricidad utilizada. Si proviene de fuentes renovables, el beneficio ambiental es considerable; en caso contrario, si la electricidad se genera a partir de combustibles fósiles, la reducción de emisiones será menos pronunciada.

Beneficios Económicos y Medioambientales

La transición hacia calderas eléctricas de aceite térmico responde a dos principales motivaciones: la reducción de costos y la minimización del impacto ambiental.
• Reducción de Costos Operativos: Las calderas eléctricas generalmente implican menores costos de operación debido a su bajo mantenimiento y la eliminación de la necesidad de manipular y almacenar combustibles peligrosos. Además, en escenarios donde el costo de la electricidad es inferior al del gas, el ahorro en los costos operativos es aún más significativo.
• Descarbonización Industrial: La sustitución de calderas de combustión por calderas eléctricas contribuye a reducir las emisiones de dióxido de carbono y otros contaminantes, dado que se elimina la combustión de combustibles fósiles. Esto resulta en una reducción directa de las emisiones de CO₂ y otros gases de efecto invernadero, lo cual es crucial para los objetivos de descarbonización.

Impacto Medioambiental de la Transición

La transición a calderas eléctricas de aceite térmico puede tener un impacto ambiental significativo para una empresa, contribuyendo de manera positiva en diversos aspectos:
• Reducción de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero. Esto es particularmente relevante en industrias con altas demandas térmicas, donde el cambio puede resultar en una reducción considerable de la huella de carbono.
• Las calderas de combustión emiten no solo CO₂, sino que también pueden emitir, en determinados casos, óxidos de nitrógeno (NOx), partículas y compuestos orgánicos volátiles (COVs), que son nocivos para la salud y el medio ambiente. Al optar por calderas eléctricas, estas emisiones se eliminan, mejorando la calidad del aire y reduciendo el impacto ambiental local.
• Como se ha comentado, si la electricidad utilizada proviene de fuentes renovables, como la energía solar, eólica o hidroeléctrica, la transición a calderas eléctricas refuerza el compromiso de la empresa con la sostenibilidad, alineándose con los objetivos globales de reducción de carbono.
• Al operar con electricidad, se disminuye la dependencia de recursos naturales no renovables, lo cual contribuye a la preservación de estos recursos y reduce la presión sobre los ecosistemas asociados a su extracción.
• Las calderas de combustión requieren la manipulación y almacenamiento de combustibles, lo que implica riesgos de derrames y generación de residuos peligrosos. Las calderas eléctricas eliminan estos riesgos, lo que contribuye a una operación más limpia y segura.

Ventajas Adicionales de las Calderas Eléctricas

Más allá de los beneficios económicos y ambientales, las calderas eléctricas de aceite térmico ofrecen una serie de ventajas adicionales que mejoran la eficiencia y flexibilidad operativa:
• Mayor Eficiencia Energética: Estas calderas requieren menos energía para generar el mismo nivel de calor que sus contrapartes de combustión, lo que se traduce en un menor consumo de energía y, por ende, una disminución en las emisiones.
• Reducción de Contaminantes: Al no depender de la combustión, se eliminan las emisiones de óxidos de nitrógeno, partículas y compuestos orgánicos volátiles, comunes en las calderas tradicionales.
• Optimización del Espacio: Las calderas eléctricas ocupan menos espacio y ofrecen mayor flexibilidad en su ubicación, al no necesitar infraestructura para el almacenamiento de combustible.
• Control y Automatización: Estas calderas permiten un control más preciso de la producción de calor, lo que optimiza la eficiencia energética y se adapta mejor a las necesidades específicas de cada proceso.
• Cumplimiento Regulatorio: Ayudan a las empresas a cumplir con las normativas ambientales vigentes, evitando sanciones y multas.

Consideraciones Clave para la Transición

Antes de reemplazar una caldera de combustión por una eléctrica, es crucial realizar un análisis exhaustivo para asegurar que la nueva instalación cumplirá con las expectativas en términos de eficiencia y rendimiento:
• Evaluación de la Demanda de Calor: La caldera eléctrica debe satisfacer de manera eficiente la demanda térmica requerida.
• Comparación de Costos: Es fundamental comparar los costos de inversión y operación de ambas tecnologías, considerando precios de electricidad y costos de mantenimiento.
• Capacidad Eléctrica: Verificar si la infraestructura eléctrica existente puede soportar la carga adicional o si es necesario realizar mejoras.
• Regulaciones y Normativas: Es esencial conocer las normativas aplicables a la instalación y operación de calderas eléctricas, incluyendo permisos, estándares de seguridad y emisiones.
• Impacto en la Producción: Analizar cómo la transición afectará la capacidad productiva y la integración con los sistemas de calefacción existentes.
• Análisis del Ciclo de Vida: Considerar el impacto ambiental a lo largo del ciclo de vida completo de ambas opciones, desde la fabricación hasta el desmantelamiento.

Una decisión informada requiere la colaboración de ingenieros y consultores especializados en energía industrial, quienes pueden realizar un análisis detallado y proporcionar el asesoramiento técnico necesario.

Sistemas Híbridos: Combinación de Calderas

En algunos casos, la mejor opción puede ser un sistema híbrido, que combine calderas eléctricas y de combustión en paralelo. Esta configuración permite aprovechar las ventajas de ambas tecnologías, optimizando la eficiencia y la flexibilidad operativa.

La implementación de un sistema híbrido debe estar respaldada por un análisis de ingeniería detallado, que considere la compatibilidad de las calderas, la infraestructura eléctrica y los costos operativos. Con un diseño y planificación adecuados, se puede asegurar que las calderas operen de manera óptima, contribuyendo a los objetivos de eficiencia y descarbonización.

Innovación Mediante Sistemas Inteligentes

El desarrollo de sistemas inteligentes que ajusten automáticamente la operación de las calderas en función de los precios de la energía ofrece nuevas oportunidades para optimizar costos y eficiencia. Estos sistemas pueden decidir qué caldera activar según cuál sea la fuente de energía más económica y sostenible en cada momento, lo que no solo reduce costos operativos sino que también contribuye a la descarbonización, especialmente cuando se priorizan fuentes de energía renovable.

Este enfoque innovador promete un mejor control, automatización y una operación más eficiente, alineada con las necesidades cambiantes de la industria moderna.

Más información sobre las calderas de aceite térmico en este enlace

Carles Ferrer, Director Comercial de Pirobloc
Pirobloc es miembro de la Fundación Privada Empresa y Clima