El sue?o cumplido de un f¨ªsico: la mayor planta termosolar industrial de Europa

La industria es una devoradora de recursos, algunos tan escasos como el agua y los combustibles f¨®siles, y contaminante. Sin embargo, convertir una f¨¢brica en un centro independiente energ¨¦ticamente, sin emisiones de CO? y que devuelva a los cauces el equivalente al suministro utilizado es posible y rentable. Fue la propuesta del doctor en f¨ªsica y catedr¨¢tico de termodin¨¢mica de la Universidad de Sevilla Valeriano Ruiz hace cinco a?os. Hoy, el sue?o de este referente en el sector de las energ¨ªas limpias, al que no sobrevivi¨® (fa...

La industria es una devoradora de recursos, algunos tan escasos como el agua y los combustibles f¨®siles, y contaminante. Sin embargo, convertir una f¨¢brica en un centro independiente energ¨¦ticamente, sin emisiones de CO? y que devuelva a los cauces el equivalente al suministro utilizado es posible y rentable. Fue la propuesta del doctor en f¨ªsica y catedr¨¢tico de termodin¨¢mica de la Universidad de Sevilla Valeriano Ruiz hace cinco a?os. Hoy, el sue?o de este referente en el sector de las energ¨ªas limpias, al que no sobrevivi¨® (falleci¨® en 2021), es una realidad y un modelo tecnol¨®gico: la mayor planta termosolar industrial de Europa, instalada por la compa?¨ªa Engie en la f¨¢brica de cerveza de la multinacional Heineken en Sevilla.

Las instalaciones termosolares, que ocupan ocho hect¨¢reas de los terrenos de la factor¨ªa, acaba de empezar a operar y ha reducido a m¨¢s de la mitad el consumo de gas f¨®sil para la energ¨ªa t¨¦rmica necesaria en el proceso de elaboraci¨®n (cocci¨®n y pasteurizaci¨®n), que representa el 65% de su demanda. Esperan superar el 85% despu¨¦s de este a?o. El otro 35% de energ¨ªa requerida es el¨¦ctrica, principalmente para embotellado y limpieza, y la generan ya por sus propios medios: una planta solar en Huelva y otra de biomasa en Ja¨¦n.

La inversi¨®n global de la compa?¨ªa cervecera en sostenibilidad es de 30 millones de euros en los ¨²ltimos dos a?os. El equivalente a dos tercios de esta cantidad (20.476.668 euros de los que 13.369.356 proceden de fondos europeos Feder) ha sido el coste de la planta construida por Engie en Sevilla, ¡°Compensa. Los n¨²meros salen¡±, afirma tajante Tom¨¢s Madue?o, ingeniero de la multinacional que encarg¨® el proyecto.

La estrategia difiere de la de otras compa?¨ªas que se limitan a comprar energ¨ªa adicional procedente de fuentes renovables para compensar sus balances de emisiones sin reducir el uso de fuentes contaminantes. ¡°Una estrategia de compensaci¨®n basada en los impactos de las emisiones operativas a corto plazo no dice nada sobre el efecto a largo plazo¡±, advierte Jesse Jenkins, profesor en del centro Andlinger para la Energ¨ªa y el Medio Ambiente y coautor de un estudio de la Universidad de Princeton publicado en Joule.

Wilson Ricks, investigador de esta universidad de EE UU, a?ade: ¡°Hay proyectos solares que no compiten con la energ¨ªa basada en combustibles f¨®siles, sino con otros proyectos solares que podr¨ªan haberse construido en su lugar¡±. En su opini¨®n, ¡°el enfoque m¨¢s rentable para que una empresa declare cero emisiones netas se basa, casi por completo, en la adquisici¨®n de suficiente energ¨ªa solar o e¨®lica para satisfacer su consumo anual¡±.

Sagrario S¨¢ez, directora de sostenibilidad de Heineken, coincide. ¡°Si el plan es compensar, pero sigues produciendo con energ¨ªa no renovable, aumentan la producci¨®n y las emisiones¡±.

Con esta premisa de emisiones cero a partir de fuentes renovables suficientes para todo el proceso de producci¨®n nace la planta de Sevilla. Las ocho hect¨¢reas de espejos parab¨®licos concentran la luz solar en un tubo central (captador) que, a diferencia de las instalaciones para generar electricidad por este sistema, en vez de aceite sint¨¦tico contiene solo agua.

Este l¨ªquido, seg¨²n explica Francisco Corral, ingeniero de Engie, alcanza 210 grados y se presuriza. De ah¨ª pasa a un circuito secundario que, mediante intercambiadores, reduce a 160 grados la temperatura, la que necesita la planta para cocer el cereal y pausterizar el producto. La potencia de este proceso directo es de 30 megavatios t¨¦rmicos (MWt) por hora.

Pero este sistema solo permitir¨ªa su utilizaci¨®n en condiciones ¨®ptimas. Para aprovechar toda la energ¨ªa termosolar generada durante las horas de radiaci¨®n solar y mantener la planta a pleno rendimiento de noche o en d¨ªas sin sol, se cre¨® un almac¨¦n para conservar 1.115 metros c¨²bicos de agua caliente. Son ocho tanques gigantes aislados con 200 mil¨ªmetros de acero al carbono capaces de aportar 68 MWt.

En los tanques, el agua se distribuye en capas de diferentes temperaturas monitorizadas permanentemente para liberar s¨®lo la inferior cuando, enfriada por medios mec¨¢nicos, se encuentra a los grados requeridos. Un complejo sistema de tortuosas tuber¨ªas, dise?ado para soportar la dilataci¨®n producida por el calor conecta directamente el agua de los captadores y la almacenada con la planta.

El principio es parecido al de los conocidos calentadores dom¨¦sticos solares de agua, por lo que parece f¨¢cil pensar que su aplicaci¨®n industrial era evidente. Sin embargo, toda la planta, ¨²nica en Europa, se tuvo que generar desde cero. ¡°Exist¨ªa la tecnolog¨ªa, pero no a esta escala¡±, explica Corral mientras se?ala con la mano las instalaciones equivalentes a ocho campos de f¨²tbol.

Tampoco se hizo antes porque era necesario que cuadraran las cuentas, que la inversi¨®n, al margen de la compensaci¨®n medioambiental y social, fuera rentable, algo que la subida de los costes energ¨¦ticos ha acelerado. La planta se ha construido en dos a?os, casi dos veces antes de lo previsto, en un proceso jaleado por los plazos para acceder a los fondos Feder y que ha supuesto 150.000 horas de trabajo.

Engie es ahora la constructora, propietaria y operadora de la planta. En 20 a?os la transferir¨¢ a su cliente, Heineken, un lustro antes del fin de la vida ¨²til te¨®rica de la instalaci¨®n actual. ¡°Pueden ser m¨¢s¡±, matiza Corral. ¡°Esa es la duraci¨®n para las plantas de generaci¨®n de electricidad, que soportan temperaturas de hasta 350 grados¡±.

Esa vida ¨²til es clave en la rentabilidad de estas instalaciones. En este sentido, Stefaan De Wolf investigador del KAUST Solar Center y autor principal de un trabajo publicado en Science, advierte: ¡°Los paneles solares desplegados deben tener una vida ¨²til que dure d¨¦cadas. Comprender las tasas de degradaci¨®n es crucial para establecer precios y garant¨ªas competitivos¡±.

Y, adem¨¢s de la raz¨®n econ¨®mica, est¨¢ la cuesti¨®n medioambiental por la generaci¨®n de desechos cuando las plantas quedan obsoletas. Sagrario S¨¢ez asegura que la pol¨ªtica de cero residuos y reciclaje completo acordada para todo el proceso de producci¨®n se aplicar¨¢ tambi¨¦n a la nueva instalaci¨®n. Los paneles utilizados son esencialmente espejos y prescinden de los materiales t¨®xicos y escasos de otros sistemas, como la perovskita.

Este proyecto se replicar¨¢, con diferente tecnolog¨ªa y escala, en la planta de Heineken en Valencia, que se inaugura este 28 de febrero, seg¨²n las previsiones. Pero los creadores de todo el sistema creen que es aplicable a cualquier proceso industrial que precise de calor para la fabricaci¨®n y cuente con terrenos junto a la factor¨ªa, ya que la distancia es el principal degradante de la potencia conseguida.

Agua

A pesar de que el sistema elegido (energ¨ªa solar concentrada o CSP, por sus siglas en ingl¨¦s) consume mucha menos agua que las plantas de torre central, el sue?o de Valeriano Ruiz quedaba a¨²n incompleto. Una f¨¢brica de cerveza, por pura l¨®gica, es una devoradora de agua. En sistemas tradicionales, se precisan m¨¢s de tres litros de este recurso por cada uno de producto final.

La f¨¢brica de Sevilla, donde el agua es petr¨®leo, ha conseguido reducir esta proporci¨®n hasta los 2,6 litros por cada uno de cerveza. De este total, la mayor parte forma parte del producto que se consume (el 95% de una cerveza es agua), medio litro se evapora en el proceso y parte del resto se reutiliza en usos distintos al consumo. ¡°Cada gota cuenta¡±, resalta Sagrario S¨¢ez. Pero el objetivo era m¨¢s ambicioso: recuperar 1.900 millones de litros.

La estrategia en este caso fue centrarse en los dep¨®sitos de agua de la naturaleza deteriorados e inutilizados por la acci¨®n humana. Un cauce, de forma natural, crea el equivalente a los tanques de tormentas artificiales, espacios donde se almacena el agua de las precipitaciones.

En el r¨ªo Jarama de Madrid, una antigua cementera hab¨ªa anulado un humedal natural al crear un dique para evitar inundaciones en la planta. La factor¨ªa abandon¨® el enclave y dej¨® el tap¨®n. La recuperaci¨®n del espacio natural ha resucitado la laguna y las huellas de animales vuelven a marcar sus orillas. La misma estrategia se ha utilizado en varios enclaves del entorno de Do?ana. En la Albufera valenciana, el objetivo fue eliminar kil¨®metros de ca?as, una gram¨ªnea invasora introducida en el siglo XVI que altera el entorno y lo deseca.

La intervenci¨®n en media docena de espacios naturales ha permitido la devoluci¨®n a las cuencas de los millones de litros de agua previstos con una inversi¨®n de un mill¨®n de euros.

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