Ecoinnovación - Ihobe

HEAT IT YOURSELF FOR SUSTAINABILITY. CIRCULARIDAD EN INDUSTRIAS DE ALTO CONSUMO ENERGÉTICO

Generar nuevos conocimientos e innovación sobre el uso y ciclo de vida de los materiales y energía, identificar áreas de acción específicas para el incremento de la productividad material, adoptar soluciones innovadoras e impulsar el ahorro de recursos y la disminución de residuos son objetivos directos del proyecto transformador sobre “Circularidad en las cadenas de valor” recogido en el Programa Marco Ambiental de Euskadi 2030.

La mayoría de las industrias que consumen mucha energía la utilizan en forma de calor y, una vez aplicado el calor de proceso, las chimeneas descargan los gases de escape a la atmósfera. El calor residual contenido en estos gases de escape es la mayor pérdida de calor en las plantas de fabricación. La mayoría de las industrias que utilizan Horno de Arco Eléctrico, antes de liberar la gran cantidad de gases calientes a la atmósfera, los someten a un proceso de descenso de temperatura y eliminación de la contaminación. Por lo tanto, no sólo se desperdicia el calor de los gases, sino que también se consume energía para tratarlos y bajar su temperatura antes de liberarlos.

La recuperación del calor residual en los procesos industriales es un tema bien conocido, pero sólo las soluciones a baja/media temperatura en condiciones "limpias" pueden considerarse maduras para su implantación generalizada. Los flujos calientes que contienen sustancias químicas nocivas o partículas condensables necesitan de equipos de mayor coste, presentan problemas de ensuciamiento, degradación o contaminación, por lo que aún requieren más esfuerzos de investigación e implantación para extraer todo su potencial energético y ser rentables.

COLABORAN

CIC ENERGIGUNE lidera el proyecto LIFE HI4S, que cuenta con 8 entidades participantes (CIC ENERGIGUNE, ARCELORMITTAL SESTAO, ARCELOR MITTAL R&D, SDEA, ENERBASQUE, FIVEMASA, AZTERLAN y LCE), y que tiene por objetivo construir una planta piloto para demostración de una tecnología de producción combinada de calor y electricidad a partir del calor residual contenido en los gases de escape de un horno de arco eléctrico (EAF). Esta tecnología innovadora y rentable busca, además, aumentar la eficiencia de la tecnología incorporando una solución innovadora de almacenamiento de energía térmica usando escorias de acería como material de almacenamiento térmico.

LIFE HI4S utilizará sistemas de filtrado cerámico de alta temperatura para evitar problemas habituales de ensuciamiento de la tecnología tradicional, y sistemas de almacenamiento de energía térmica para convertir la naturaleza intermitente y no homogénea de los gases de escape procedentes del EAF en una fuente continua y homogénea de energía útil a gestionar bajo demanda. La utilización del calor recuperado se destina preferentemente, para el precalentamiento de chatarra, utilizando el calor restante para la producción de electricidad a través de un ciclo ORC, principalmente para el autoabastecimiento de la planta piloto. Además, LIFE HI4S desarrollará un gemelo digital de la planta de recuperación de calor y aprovechamiento de energía, de forma que se puedan determinar los mejores modos de operación y facilitar su escalado y replicabilidad.

El prototipo de planta de recuperación de calor y producción de electricidad que permitirá reutilizar el calor residual de los hornos se instalará en la planta de ARCELOR MITTAL en Sestao (Bizkaia), con el objetivo de medir sus beneficios medioambientales “in situ”, y demostrar su viabilidad económica.

IHOBE ha contribuido en el diseño de LIFE HI4S con la petición del desarrollo por parte del proyecto de un capítulo específico en los documentos BREF (documentos europeos de referencia sobre mejores técnicas disponibles) sobre recuperación de calor de los procesos industriales, y en la inclusión de un enfoque de ciclo de vida y a modelo de negocio.