CDT Hasta un 70 % de consumo energético puede ahorrarse mediante el aislamiento correcto de los hornos de quemado.
Fuente: DICYT
Industrias como las dedicadas a la elaboración de cerámica, vidrio, hierro y cemento suelen ser intensivas en el consumo de energía, tanto térmica como eléctrica, lo que implica un alto grado de emisiones de CO2 o dióxido de carbono al ambiente.
Harol Andrés Córdoba Enríquez, magíster en Ingeniería – Sistemas Energéticos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, menciona que, en la industria cerámica, concretamente en el subsector de baldosas, el consumo de energía representa el 30 % de los costos de producción.
“Teniendo en cuenta la necesidad de moderar las emisiones de CO2 en razón del cambio climático, es crucial conocer e implementar las tecnologías y prácticas que llevarían a un ahorro energético eficiente”, afirma.
El proceso de elaboración de baldosas inicia con la preparación de la materia prima, en este caso el barro, que se lleva a punto para que sea trabajable en las etapas siguientes. Posterior a esto, se da comienzo a la “formación”, en la que el barro se cuece y se le da la forma deseada. Luego viene el esmaltado y la decoración y, finalmente, la etapa de quemado, en la que más energía se consume.
Los energéticos usados en la producción de baldosas cerámicas son la energía térmica, proveniente del gas natural. La matriz de consumo energético de este subsector es 80 % térmica y 20 % eléctrica.
“Hablamos de hornos muy grandes, que pueden extenderse, desde la entrada hasta el final, tanto como una cancha de fútbol. Ahí llega el barro crudo, se quema y sale como un producto listo para venderse. Además, está el agravante de que estos sistemas nunca se apagan, permanecen activos las 24 horas del día durante los siete días de la semana”, anota.
Bajo este contexto, el investigador Córdoba emprendió una revisión exhaustiva de literatura, con más dos décadas de antigüedad, enfocada en el ahorro energético con el fin de mejorar el ámbito económico de las empresas.
Señala que, “a las grandes industrias, a las personas como nosotros, nos llega la factura de energía y listo, pero detrás están los equipos y actividades que pueden significar un ahorro o no”.
En la búsqueda de la alternativa idónea
En total se recolectaron 103 artículos, de los cuales se seleccionaron 52, teniendo en cuenta criterios como: que presentaran información del sector cerámico, consumos energéticos del proceso de producción de baldosas, tecnologías o medidas de ahorro energético aplicadas al sector cerámico, como también en las industrias intensivas en el consumo energético como por ejemplo cemento, vidrio, hierro – acero y que especialmente contaran con detalles técnicos y valores numéricos o porcentuales de ahorro de energía.
Entre las soluciones rastreadas, la que demostró un mayor beneficio es la relacionada con el aislamiento del horno. “Es importante garantizar que el calor interno se mantenga allí. Esto puede lograrse mediante la utilización de materiales adecuados, como los ladrillos o refractarios de alúmina, sílice o magnesio, que lo aíslen del exterior, evitando incluso que escape aire por la chimenea. Así, en lugar de desecharse al ambiente, puede reemplazar parcial o totalmente la demanda energética de este proceso”.
La recuperación de calor residual permitiría la reducción del 70 % del consumo de gas en el proceso de secado. De otro lado, está la posibilidad de implementar una producción programada, que moderaría el hecho de que el horno trabaje de corrido.
“No siempre hay baldosas quemándose, si falla una parte del proceso, por ejemplo, y hay un retraso, lo ideal sería que el horno no opere, que no queme gas sin necesidad”.
Estas dos estrategias, denominadas “de gestión”, implican, más que una inversión monetaria significativa, la toma de la decisión. “Por otro lado tenemos el cambio de tecnologías, una posibilidad para la que sí se necesita dinero”, añade el magíster.
En este último punto se encuentra entonces la compra de quemadores de alta gama para hacer más eficiente el proceso de combustión, o el ingreso de hidrógeno a los hornos para obtener mayor eficiencia.
Finalmente, un cambio en el método de producción de baldosas de gran tamaño (de alrededor de 1 metro por 1 metro), también representaría beneficio.
“Hay un tipo de proceso que denominamos ‘vía húmeda’, que es el que se utiliza para producir babosas grandes. Las más pequeñas se hacen por la ‘vía seca’. Ahora bien, la húmeda es más intensiva en el consumo de energía porque uno de sus procesos necesita mayor cantidad de agua y, por ende, luego mayor calor para secar. La idea es que se alcance un híbrido entre los dos procesos, lo que implica también cambios en la tecnología”.
Este tipo de cambios y una investigación de revisión de literatura, como la realizada por el magíster, podrían extrapolarse a las demás industrias con el fin de mejorar sus procesos, impactar de manera positiva a la sostenibilidad ambiental.
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