La energía solar térmica representa toda una alternativa como fuente de calor en la industria. Ya se le ha dado uso en diferentes sectores, con excelentes resultados. Por eso merece la pena conocer las perspectivas que está ofreciendo. A continuación se mencionan algunas aplicaciones novedosas que se están empleando actualmente y sus beneficios.

Aplicaciones de la energía solar térmica en la industria

El espectro de aplicaciones de la energía solar térmica en la industria tiene gran diversidad. Su fuerte es la capacidad de proporcionar calor que se puede utilizar en todo tipo de procesos de media o baja temperatura. Este es un recurso utilizado en diferentes industrias, en las que, sin embargo, lo normal hasta la fecha era recurrir a los combustibles fósiles.

Los sistemas solares térmicos permiten conseguir una amplio rango de temperaturas con un buen aprovechamiento energético. Las industrias alimentaria, textil, papelera y química son buenos ejemplos de ello. En sus cadenas de producción intervienen procesos térmicos en los que esta tecnología puede resultar interesante: sea para secar un material o procesos de esterilización en la industria alimentaria, hay que conseguir una temperatura determinada y que se mantenga de forma constante.

La clave de esta energía reside en su potencial. El alto porcentaje de los procesos que usan las industrias mencionadas requieren rangos de temperaturas inferiores a los 100ºC. No obstante, también pueden conseguirse temperaturas superiores llegando hasta los 200ºC mediante sistemas de concentración de los rayos solares. Así, procedimientos como el secado, el lavado, la esterilización o la pasteurización podrían aprovechar este sistema.

Algunos ejemplos de uso

No son pocas las organizaciones industriales que ya apuestan por el uso de la energía solar térmica para buena parte de sus procesos, con resultados de lo más satisfactorios. A continuación se repasan algunos casos de éxito.

Bodegas

Esta técnica ya cuenta con casos de éxito entre las empresas dedicadas a la industria del vino. Pueden aprovecharse las cubiertas planas de los almacenes para colocar sistemas solares térmicos para cubrir necesidades del negocio como calentar y enfriar agua destinada a los procesos de elaboración en los que es indispensable mantener unas temperaturas adecuadas para lograr resultados óptimos.

Además, en función del mes del año, las necesidades térmicas pueden variar. Dependiendo del mes en el que nos encontremos puede ser necesario “enfriar” o “calentar”, por ejemplo, desde mayo a septiembre se busca enfriar, y de octubre a diciembre calentar. Los procesos involucrados son la fermentación y el de estabilización del vino: en el primero se requiere de una temperatura constante de 21 ºC, y en el segundo de 15ºC. En las bodegas se puede utilizar el mismo almacén para ambos procesos, por lo que el reto consiste en crear un sistema que logre un rendimiento aceptable. Existen ejemplos reales en los que con una superficie de 100m2 con instalación solar térmica se consigue una producción anual de 75 MWh, lo que puede aportar una parte significativa de la energía necesaria en los procesos.

Azucareras

también existen ejemplos reales en empresas dedicadas al refinado de azúcar. En esta industria se llevan a cabo dos procesos en los que se involucra el calor: hervido y cristalización. Una técnica para este proceso es disponer de tres hervidores alimentados por fueloil y/o gas natural. Además, se puede utilizar una turbina de vapor con la que obtener vapor a 125 ºC a 1 bar de presión, destinado al procesado del azúcar.

En aplicaciones reales puede suceder que el consumo de combustible fósiles se concentre en una única fuente o se diversifique apoyándose en más de una (por ejemplo, gas natural y fuel oil) . Utilizando la ayuda de la tecnología solar térmica se puede reducir el uso de estos combustibles mediante un sistema solar térmico directo. Contando con una superficie de aprovechamiento de aproximadamente 40×100 metros se puede llegar a conseguir generar alrededor de 1.200 MWh de calor que se pueden emplear en generar el vapor requerido ajustándose a los requisitos del proceso..

¿Qué beneficios aporta esta tecnología?

Las ventajas económicas son las más interesantes. Y es que la energía solar está disponible en abundancia, y puede explotarse con sencillez a día de hoy. Así, se consigue un importante ahorro de dinero en la compra recurrente de combustibles fósiles. Al disponer de sol la mayor parte del año, en España la energía solar térmica se obtiene con un esfuerzo reducido. En caso de excedente, es posible almacenarla mediante sales aunque se trata de instalaciones más complejas.

Por otro lado, el mantenimiento de este tipo de instalaciones con tecnología solar térmica también es reducido con lo que se reducen costes de estructuras asociados y por tanto el periodo de amortización también se reduce.

También se mejora la eficiencia energética, ya que no es necesario consumir ningún combustible. Sea para calentar agua o cualquier otro fin, con estos sistemas se alcanza un uso extremadamente eficiente de la energía disponible. De hecho, permite una reducción del 50 % en el uso de electricidad en caso de utilizar calentadores eléctricos; un salto en materia de eficiencia a tener muy en cuenta.

Se reduce la dependencia de la red eléctrica general. Con una instalación lo suficientemente grande se reduce la necesidad de electricidad, en caso de utilizar calentadores eléctricos, o la necesidad de combustibles fósiles, en caso de que el calor provenga de estas fuentes. Además, se reducen los riesgos asociados a los cortes de suministro o las fluctuaciones en el precio de la electricidad o combustibles.

Se puede conseguir un suministro constante de energía térmica por lo que es apta para procesos como el de la fermentación que requieren de temperaturas estables. Además, es un suministro seguro en función de las horas de sol, por lo que con buena previsión se reduce la dependencia de mantenimientos de los grupos electrógenos.

Junto a esto, se obtiene una ventaja competitiva: la energía que se utiliza proviene de una fuente, el Sol, que no se agotará en el futuro cercano y cuya generación es gratuita. Solo hay que captarla y transformarla para cubrir las necesidades de la industria. Las empresas que cuenten con sistemas solares térmicos, al reducir sus gastos de producción habituales, podrán afrontar nuevas inversiones con éxito.

Por descontado, se está reduciendo las emisiones de dióxido de carbono. Las ventajas medioambientales de estos sistemas son bastante conocidas, y esta es una de ellas. Es importante frenar las emisiones para ralentizar el calentamiento global, y cualquier ayuda en este sentido es bien recibida.

Lo cierto es que utilizar fuentes de energía renovables es cada vez más común. No solo cuidan del medio ambiente, sino que permiten un ahorro económico significativo. Además, los procesos ganan en eficiencia energética al usar menos combustible.

En suma, la energía solar térmica ofrece unas perspectivas muy positivas en el ámbito de la industria, y muy en especial a la hora de conseguir temperaturas en torno a los 100 ºC.

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