Ο μετασχηματισμός των ενεργοβόρων βιομηχανιών

Τα τελευταία ρεκόρ είναι εντυπωσιακά: έως και 50% εξοικονόμηση ενέργειας και, ενδεχομένως, ακόμη περισσότερο. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων 4,5 ετών εφαρμόστηκαν νέοι εναλλάκτες θερμότητας σωλήνων θερμότητας σε τρεις βιομηχανικές επιδείξεις: ένα εργοστάσιο παραγωγής χύτευσης αλουμινίου στην Ισπανία ( Fagor Ederlan ), ένα χαλυβουργείο στη Σλοβενία ​​( SIJ Metal Ravne ) και έναν παραγωγό κεραμικών στην Ιταλία ( Atlas ). Concorde ). Όλα συντονίζονται από την κοινοπραξία ETEKINA – ένα ευρωπαϊκό ερευνητικό πρόγραμμα με επικεφαλής το ερευνητικό κέντρο τεχνολογίας Ikerlan στην Ισπανία και το Πανεπιστήμιο Brunel του Λονδίνου . Ο Χημικός Μηχανικός και εμπειρογνώμονας για τη διαχείριση ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας Δρ. Nerea Nieto ήταν μέρος της συντονιστικής ομάδας και αποκάλυψε το ESCIμερικά εσωτερικά της περίπλοκης διαδικασίας μετασχηματισμού. 

Αγαπητέ Δρ. Nieto, πάνω από το 30% της παγκόσμιας συνολικής ζήτησης πρωτογενούς ενέργειας σχετίζεται με τον κλάδο της βιομηχανίας, συμπεριλαμβανομένου του σιδήρου, του χάλυβα, του τσιμέντου, των χημικών και των πετροχημικών (πηγή: iea ). Η στροφή προς την ενεργειακή απόδοση και τις πιο βιώσιμες ευκαιρίες παραγωγής είναι επομένως αναπόφευκτη. Εδώ ξεκίνησε το έργο ETEKINA – με στόχο την ανάκτηση του 57-70% της ροής απορριμμάτων θερμότητας σε ενεργοβόρες βιομηχανίες που μέχρι τώρα απλώς βγαίνουν από την καμινάδα.

Νιέτο : Ναι. Ποτέ πριν η ενεργειακή απόδοση δεν ήταν τόσο σημαντική για τη βιομηχανία έντασης ενέργειας. Οι τρεις βιομηχανικοί εταίροι που συμμετέχουν στην ETEKINA κερδίζουν σημαντικές οικονομίες χάρη στο έργο και αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό ορόσημο. Οι διαχειριστές ενέργειας συχνά δυσκολεύονται να δικαιολογήσουν μια επένδυση για ανάκτηση απορριμμάτων θερμότητας λόγω της αναμενόμενης υψηλής απόδοσης επένδυσης. Ωστόσο, το έργο ETEKINA έχει αποδείξει ότι είναι δυνατό.

Πράγματι, οι υπολογισμοί επιβεβαιώνουν ότι η επένδυση για την εγκατάσταση των νέων εναλλακτών θερμότητας σωλήνων θερμότητας αποκαθίσταται σε λίγα χρόνια. Τέλος πάντων, ήταν δύσκολο να πείσεις τους βιομηχανικούς εταίρους σου να αναλάβουν το ρίσκο εφαρμόζοντας μια εντελώς νέα τεχνική;         

Nieto : Δεν ήταν εύκολο καθώς προτιμούν να εφαρμόζουν πράγματα που λειτουργούν αξιόπιστα για μερικά χρόνια. Μια άλλη πρόκληση ήταν ότι σχεδόν όλες οι εγκαταστάσεις παραγωγής έπρεπε να σταματήσουν την παραγωγή για να μπορέσουμε να εγκαταστήσουμε τον νέο εξοπλισμό και να τον ετοιμάσουμε για λειτουργία. Αυτό επηρέασε το χρονοδιάγραμμα και επιπλέον χρειάστηκε να εγγυηθούμε ότι όλα τα προϊόντα των βιομηχανικών εταίρων θα εξακολουθούν να γίνονται με την ίδια ποιότητα όπως πριν. Μόλις αλλάξετε κάτι, πρέπει να είστε σίγουροι ότι θα έχετε το ίδιο προφίλ θερμοκρασίας. Και αυτό είναι κάτι που δεν ξέρετε μέχρι να κάνετε την εγκατάσταση και να κάνετε κάποιου είδους επικυρώσεις ή επίδειξη. Δεν ήταν ότι οι συνεργάτες μας δεν είχαν αυτοπεποίθηση, αλλά αυτό ήταν ένα πραγματικά σημαντικό σημείο στη διαδικασία ανάθεσης.

Οι νέοι εναλλάκτες θερμότητας σωλήνων θερμότητας είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την ανάκτηση θερμότητας από βιομηχανικές διεργασίες, επιτρέποντας στην ανακτώμενη θερμότητα να χρησιμοποιηθεί σε άλλη διεργασία. Η νέα εφεύρεση στους σωλήνες θερμότητας που εφαρμόζετε στο έργο ETEKINA είναι ότι σφραγίζονται και γεμίζονται με ένα πτητικό υγρό που μεταφέρει τη θερμότητα γρήγορα και παθητικά από κάτω προς τα πάνω. Ήταν η ανάπτυξη και η εφαρμογή αυτών η κύρια τεχνική πρόκληση του έργου;

Nieto: Συνοψίζοντας όλα, τα μεγαλύτερα ζητήματα δεν σχετίζονται με τον ίδιο τον εναλλάκτη θερμότητας σωλήνα θερμότητας, αλλά με όλη τη μηχανική γύρω από τον εναλλάκτη θερμότητας σωλήνα θερμότητας ή τον βοηθητικό εξοπλισμό, τη λεπτομερή σχεδίαση και το σύστημα ελέγχου. Στο χώρο επίδειξης στο Fagor Ederlan στην Ισπανία, αυτά ήταν τα κύρια προβλήματα και κάναμε πολύ έλεγχο για τις βαλβίδες εάν κλείνουν σωστά και εάν υπάρχουν απώλειες θερμότητας. Έτσι, αυτό είναι κάτι που πρέπει πραγματικά να λάβετε υπόψη όταν σχεδιάζετε μια εγκατάσταση όπως αυτή, καθώς αυτό τελικά είναι χρόνος και χρήμα.

Αλλά τελικά και στις τρεις εγκαταστάσεις επίδειξης είτε ήταν το χαλυβουργείο στη Σλοβενία, η παραγωγή χύτευσης αλουμινίου στην Ισπανία ή ο παραγωγός κεραμικών στην Ιταλία απέδειξαν εξαιρετικά αποτελέσματα όσον αφορά τη βιωσιμότητα, τη χρηστικότητα και την εξοικονόμηση ενέργειας.   

Nieto: Ναι, για παράδειγμα, τα τελευταία στοιχεία που καταγράφηκαν στην παραγωγή χύτευσης αλουμινίου στην Ισπανία δείχνουν μείωση της κατανάλωσης κατά 48% στην πρώτη ζώνη του κλιβάνου. Τώρα πρέπει να κάνουμε ανάλυση της συνολικής κατανάλωσης, αλλά τα αρχικά στοιχεία είναι αρκετά αισιόδοξα. Και μάλιστα, έχουμε ήδη κάποιες ιδέες για να βελτιστοποιήσουμε την απόδοση του συστήματος. Έτσι, αυτά τα στοιχεία μπορεί να είναι ακόμα καλύτερα στο τέλος του έργου.

Καθώς το έργο ETEKINA βρίσκεται τώρα στο τελικό του στάδιο, πιστεύετε ότι τα αποτελέσματα που μπορείτε να παράσχετε θα πείσουν και άλλες ενεργοβόρες βιομηχανίες να εφαρμόσουν αυτή τη νέα τεχνική εναλλάκτη θερμότητας σωλήνων θερμότητας;

Nieto: Ναι, σίγουρα, αυτό μπορεί να αναπαραχθεί και σε παρόμοιες βιομηχανίες. Και μάλιστα, ορισμένοι από τους βιομηχανικούς μας συνεργάτες έχουν ήδη δείξει το ενδιαφέρον και τη δέσμευσή τους να εγκαταστήσουν περαιτέρω εναλλάκτες θερμότητας σωλήνων θερμότητας στις εγκαταστάσεις τους. Και κατά τη διάρκεια του τελευταίου συνεδρίου, εκπρόσωποι ορισμένων άλλων βιομηχανιών έδειξαν επίσης το ενδιαφέρον τους για αυτή τη λύση για την ανάκτηση της απορριπτόμενης θερμότητας. Η δέσμευση των ενεργοβόρων βιομηχανιών να επιτύχουν τους στόχους που αναμένονται για αυτές κατά τη μετάβαση σε διεργασίες ουδέτερου άνθρακα είναι πραγματική και η ανάκτηση της απορριπτόμενης θερμότητας θα είναι σίγουρα μέρος της λύσης. 

Δρ Nieto, καθώς όχι μόνο συνεισέφερες στο έργο ως ειδικός στην ανάπτυξη πλατφορμών διαχείρισης ενέργειας και λύσεων ανάκτησης θερμότητας, αλλά και ανέλαβες τον συντονιστικό ρόλο από τον συνάδελφό σου Bakartxo Egilegor – πώς ήταν να επιβλέπεις μια κοινοπραξία 10 εταίρων σε πέντε χώρες και τρεις τοποθεσίες επίδειξης;

Nieto : Θα έλεγα ότι ο Bakartxo έκανε την πιο σκληρή δουλειά για να έχει ένα επιτυχημένο έργο στο τέλος. Υπήρχαν πολλά ζητήματα που έπρεπε να ξεπεράσει, όπως καθυστερήσεις, Covid-19, διαφορετικά προβλήματα στις περιπτώσεις επίδειξης κ.λπ. Όταν ανέλαβα τον συντονισμό του έργου, και τα 3 HPHE τέθηκαν σε λειτουργία και λειτουργούσαν. Εν πάση περιπτώσει, είναι πάντα πρόκληση ο συντονισμός μιας τόσο τεράστιας κοινοπραξίας και νομίζω ότι η μεγαλύτερη πρόκληση που θα χρειαστεί να αντιμετωπίσουμε τώρα είναι η τελευταία περίοδος αναφοράς και η τελική συνάντηση αξιολόγησης με την ΕΚ. Ευτυχώς, μπορούμε να πούμε ότι έχουμε ένα επιτυχημένο έργο στο τέλος που είναι πραγματικά υπέροχο!