Optimització i descarbonització de processos d’ escalfament industrial amb calderes elèctriques d’ oli tèrmic. Carles Ferrer setembre de 2024

En els darrers anys, la implementació de calderes elèctriques d’ oli tèrmic ha guanyat popularitat en l’ àmbit industrial, en consonància amb la creixent tendència cap a l’ electrificació i la descarbonització de processos.
Aquestes calderes permeten una transició cap a processos d’ escalfament més sostenibles, especialment en aquells sistemes que operen amb fluids tèrmics.

És important assenyalar que l’ impacte en la descarbonització està estretament lligat a la font de l’ electricitat utilitzada.
Si prové de fonts renovables, el benefici ambiental és considerable; en cas contrari, si l’ electricitat es genera a partir de combustibles fòssils, la reducció d’ emissions serà menys pronunciada.

Beneficis Econòmics i Mediambientals

La transició cap a calderes elèctriques d’ oli tèrmic respon a dues principals motivacions: la reducció de costos i la minimització de l’ impacte ambiental.
• Reducció de Costos Operatius: Les calderes elèctriques generalment impliquen menors costos d’operació a causa del seu baix manteniment i l’eliminació de la necessitat de manipular i emmagatzemar combustibles perillosos.
A més, en escenaris on el cost de l’electricitat és inferior al del gas, l’estalvi en els costos operatius és encara més significatiu.
• Descarbonització Industrial: La substitució de calderes de combustió per calderes elèctriques contribueix a reduir les emissions de diòxid de carboni i altres contaminants, atès que s’elimina la combustió de combustibles fòssils.
Això resulta en una reducció directa de les emissions de CO₂ i altres gasos d’efecte hivernacle, la qual cosa és crucial per als objectius de descarbonització.

Impacte Mediambiental de la Transició

La transició a calderes elèctriques d’ oli tèrmic pot tenir un impacte ambiental significatiu per a una empresa, contribuint de manera positiva en diversos aspectes:
• Reducció d’Emissions de Gasos d’Efecte Hivernacle.
Això és particularment rellevant en indústries amb altes demandes tèrmiques, on el canvi pot resultar en una reducció considerable de la petjada de carboni.
• Les calderes de combustió emeten no només CO₂, sinó que també poden emetre, en determinats casos, òxids de nitrogen (NOx), partícules i compostos orgànics volàtils (COVs), que són nocius per a la salut i el medi ambient.
En optar per calderes elèctriques, aquestes emissions s’ eliminen, millorant la qualitat de l’ aire i reduint l’ impacte ambiental local.
• Com s’ha comentat, si l’electricitat utilitzada prové de fonts renovables, com l’energia solar, eòlica o hidroelèctrica, la transició a calderes elèctriques reforça el compromís de l’empresa amb la sostenibilitat, alineant-se amb els objectius globals de reducció de carboni.
• En operar amb electricitat, es disminueix la dependència de recursos naturals no renovables, la qual cosa contribueix a la preservació d’aquests recursos i redueix la pressió sobre els ecosistemes associats a la seva extracció.
• Les calderes de combustió requereixen la manipulació i emmagatzematge de combustibles, la qual cosa implica riscos de vessaments i generació de residus perillosos.
Les calderes elèctriques eliminen aquests riscos, cosa que contribueix a una operació més neta i segura.

Avantatges Addicionals de les Calderes Elèctriques

Més enllà dels beneficis econòmics i ambientals, les calderes elèctriques d’ oli tèrmic ofereixen una sèrie d’ avantatges addicionals que milloren l’ eficiència i flexibilitat operativa:
• Major Eficiència Energètica: Aquestes calderes requereixen menys energia per generar el mateix nivell de calor que les seves contraparts de combustió, la qual cosa es tradueix en un menor consum d’energia i, per tant, una disminució en les emissions.
• Reducció de Contaminants: En no dependre de la combustió, s’eliminen les emissions d’òxids de nitrogen, partícules i compostos orgànics volàtils, comuns en les calderes tradicionals.
• Optimització de l’Espai: Les calderes elèctriques ocupen menys espai i ofereixen més flexibilitat en la seva ubicació, en no necessitar infraestructura per a l’emmagatzematge de combustible.
• Control i Automatització: Aquestes calderes permeten un control més precís de la producció de calor, la qual cosa optimitza l’eficiència energètica i s’adapta millor a les necessitats específiques de cada procés.
• Compliment Regulatori: Ajuden les empreses a complir amb les normatives ambientals vigents, evitant sancions i multes.

Consideracions Clau per a la Transició

Abans de reemplaçar una caldera de combustió per una elèctrica, és crucial realitzar una anàlisi exhaustiva per assegurar que la nova instal·lació complirà amb les expectatives en termes d’eficiència i rendiment:
• Avaluació de la Demanda de Calor: La caldera elèctrica ha de satisfer de manera eficient la demanda tèrmica requerida.
• Comparació de Costos: És fonamental comparar els costos d’inversió i operació d’ambdues tecnologies, considerant preus d’electricitat i costos de manteniment.
• Capacitat Elèctrica: Verificar si la infraestructura elèctrica existent pot suportar la càrrega addicional o si cal realitzar millores.
• Regulacions i Normatives: És essencial conèixer les normatives aplicables a la instal·lació i operació de calderes elèctriques, incloent permisos, estàndards de seguretat i emissions.
• Impacte en la Producció: Analitzar com la transició afectarà la capacitat productiva i la integració amb els sistemes de calefacció existents.
• Anàlisi del Cicle de Vida: Considerar l’impacte ambiental al llarg del cicle de vida complet d’ambdues opcions, des de la fabricació fins al desmantellament.

Una decisió informada requereix la col·laboració d’enginyers i consultors especialitzats en energia industrial, els quals poden realitzar una anàlisi detallada i proporcionar l’assessorament tècnic necessari.

Sistemes Híbrids: Combinació de Calderes

En alguns casos, la millor opció pot ser un sistema híbrid, que combini calderes elèctriques i de combustió en paral·lel.
Aquesta configuració permet aprofitar els avantatges d’ ambdues tecnologies, optimitzant l’ eficiència i la flexibilitat operativa.

La implementació d’ un sistema híbrid ha d’ estar recolzada per una anàlisi d’ enginyeria detallada, que consideri la compatibilitat de les calderes, la infraestructura elèctrica i els costos operatius.
Amb un disseny i planificació adequats, es pot assegurar que les calderes operin de manera òptima, contribuint als objectius d’ eficiència i descarbonització.

Innovació Mitjançant Sistemes Intel·ligents

El desenvolupament de sistemes intel·ligents que ajustin automàticament l’operació de les calderes en funció dels preus de l’energia ofereix noves oportunitats per optimitzar costos i eficiència.
Aquests sistemes poden decidir quina caldera activar segons quina sigui la font d’energia més econòmica i sostenible en cada moment, cosa que no només redueix costos operatius sinó que també contribueix a la descarbonització, especialment quan es prioritzen fonts d’energia renovable.

Aquest enfocament innovador promet un millor control, automatització i una operació més eficient, alineada amb les necessitats canviants de la indústria moderna.

Més informació sobre les calderes d’oli tèrmic en aquest enllaç

Carles Ferrer, Director Comercial de Pirobloc
Pirobloc és membre de la Fundació Privada Empresa i Clima