Tecnolog¨ªa contra el derroche energ¨¦tico y la contaminaci¨®n en la industria

La industria espa?ola no es ejemplar. Consume el 25% de toda la energ¨ªa que demanda el pa¨ªs, utiliza m¨¢s que la media europea para un mismo proceso de producci¨®n y recurre a fuentes que, en un 57%, se generan a partir del petr¨®leo y gas, seg¨²n los datos de Eurostat. Ante esta realidad, algunas compa?¨ªas y los investigadores, como el ingeniero Rub¨¦n Mochol¨ª Monta?¨¦s (Valencia, 1990), premiado por el Ministerio de Educaci¨®n e Investigaci¨®n de Alemania durante el Green Talents Awards de este a?o, trabajan para revertir el proceso.

Mochol¨ª, que ahora reside en Gotemburgo (Suecia) y prev¨¦ volver pronto a Noruega, lleva siete a?os en Escandinavia investigando c¨®mo reducir el di¨®xido de carbono (CO₂) que genera la industria. Recurre a sistemas matem¨¢ticos que optimizan los procesos y estrategias con el fin de bajar el consumo energ¨¦tico y las emisiones hasta en un 90% en algunos casos.

El sector de la energ¨ªa genera un 60% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Y es ah¨ª donde se ha dirigido la investigaci¨®n de Mochol¨ª, que desarrolla modelos digitales gemelos (tecnolog¨ªa digital twin): ¡°Mi investigaci¨®n se centra en el desarrollo de tecnolog¨ªa para la reducci¨®n de emisiones de CO₂ y en la operaci¨®n flexible de procesos industriales intensivos en energ¨ªa para que puedan funcionar en armon¨ªa con la generaci¨®n variable de las energ¨ªas renovables. En la actualidad trabajo en proyectos en la industria de centrales t¨¦rmicas de cogeneraci¨®n de calor y electricidad y en el sector de producci¨®n primaria de acero¡±. En s¨ªntesis, recaba y analiza todos los datos de una planta para elaborar un modelo virtual con el que mejorar el comportamiento de todos los procesos sin tener que cambiarlos o con el que ¡°desarrollar tecnolog¨ªa que no existe¡±.

De esta forma, seg¨²n explica, se pueden reducir el consumo energ¨¦tico, mejorar el uso de fuentes renovables, rebajar el CO₂ y aprovecharlo para generar energ¨ªa, como ha demostrado en la reutilizaci¨®n de emisiones de altos hornos de la siderurgia o en el proyecto europeo Torero, cuyo nombre no tiene que ver con la tauromaquia sino que es el acr¨®nimo en ingl¨¦s de Torrefying wood with ethanol as a renewable output. ¡°El objetivo es utilizar 120.000 toneladas anuales de residuos de madera para producir ocho millones de litros de etanol y que sea rentable, porque, de otra forma, la industria no querr¨¢ implantarlo¡±, resume.

El ingeniero espa?ol resume las tres estrategias m¨¢s inmediatas ante el derroche energ¨¦tico industrial y las emisiones. ¡°Utilizar menos energ¨ªa, almacenar el CO₂ y reutilizarlo¡±. Sus modelos matem¨¢ticos para conseguirlo le han hecho merecedor de uno de los premios Green Talents que concede el Gobierno alem¨¢n, al que optaban 837 aspirantes y de los que han sido elegidos 25 de 21 pa¨ªses.

"Necesidad"

Mochol¨ª no est¨¢ solo. Algunas industrias se han lanzado a la carrera por reducir consumos y emisiones. Muchas de ellas (620 empresas) se dan cita este mes durante la feria de innovaci¨®n industrial MetalMadrid, que se celebra del 27 al 28 noviembre, ¡°Hace unos a?os, hablar de este tema era algo abstracto y lejano. Hoy es una necesidad imperiosa y las nuevas tecnolog¨ªas asociadas a la Industria 4.0 ser¨¢n claves en el cambio de modelo productivo hacia un sistema que promueva el ahorro y la eficiencia energ¨¦tica. En la industria espa?ola todav¨ªa hay mucho que hacer para pasar de un modelo basado en un alto consumo y dependencia de los recursos a otro que permita reducir la cantidad de energ¨ªa necesaria para producir bienes y servicios¡±, explica ?scar Barranco, director del encuentro.

Barranco afirma que la inversi¨®n en la optimizaci¨®n de sistemas industriales se traduce en ahorro a medio y largo plazo en todos los casos, aunque dependiendo del tipo de producci¨®n, los resultados pueden variar. Seg¨²n explica, se trata de implantar sensores para medir los procesos, introducir sistemas automatizados o dise?ar modelos para economizar procesos.

Madrid acoger¨¢ la presentaci¨®n de algunos ejemplos. Fuchs, una de las principales empresas de grasas industriales, ofrece ¡°sensores que hacen hablar al lubricante¡±. Se trata de una peque?a central que aporta informaci¨®n permanente del estado de este producto (densidad, temperatura, nivel) para corregir cualquier par¨¢metro que limite el funcionamiento ¨®ptimo de la maquinaria.

Otros ejemplos son m¨¢s sencillos y proceden de la innovaci¨®n en materiales al sustituir los metales por pol¨ªmeros y fibras. En este sentido, Ziur presenta un tanque de combustible con un 40% menos de peso que los actuales. El beneficio es evidente al reducir la carga, pero tambi¨¦n se ha conseguido acortar el tiempo de montaje en l¨ªnea un 70%.

La incorporaci¨®n de tecnolog¨ªa l¨¢ser en procesos de plegado y corte de metales, como los que incorpora la firma Trumpf, tambi¨¦n permite un mayor ahorro no solo energ¨¦tico sino tambi¨¦n de residuos y emisiones. Son tecnolog¨ªas que ya se aplican en la industria naval.

Al igual que los modelos gemelos que propone Rub¨¦n Mochol¨ª, pero a menor escala, la realidad aumentada se ha asentado en los procesos de ingenier¨ªa o industriales. Con este sistema de gemelos virtuales se pueden generar modelos de soldadura o mecanizaci¨®n, por ejemplo, sin necesidad de realizar f¨ªsicamente el proceso sobre un elemento de prueba o comprobar el comportamiento de un nuevo proceso sin desarrollar el prototipo.