La energía es un recurso esencial para el funcionamiento de cualquier industria o sector productivo. El uso de maquinaria y equipos para transformar las materias primas en productos requiere grandes cantidades de energía. Más del 30% de la energía consumida en España se destina a la industria.
Por este motivo, es fundamental contar con fuentes de suministro energético que sean estables y confiables. Un acceso constante a la energía es indispensable para asegurar la continuidad de los procesos industriales y manufactureros.
Conviene señalar la importancia de diversificar las fuentes para reducir los riesgos asociados a la dependencia exclusiva de un único tipo de recurso. De esta forma, las industrias pueden operar de manera más estable, eficiente y sostenible, maximizando su productividad. Te lo contamos en el blog de Bericht.
Introducción a los tipos de energía en la industria
Una combinación adecuada de diferentes fuentes de energía puede optimizar el rendimiento y la eficiencia en una planta industrial.
Los principales tipos de energía utilizados en el sector industrial son: la energía eléctrica, la energía térmica, la energía mecánica, la energía renovable y la energía nuclear. Cada una tiene sus propias ventajas, y también algunas consideraciones a tener en cuenta para su implementación.
Energía eléctrica en la industria
Esta supone aproximadamente la mitad de la energía que se utiliza en la industria. Además, es la principal impulsora del desarrollo y el crecimiento económico, por lo que su obtención de fuentes sostenibles y renovables es conveniente para garantizar un suministro más rentable.
La electricidad es la forma de energía más versátil y utilizada en la industria moderna. Se emplea para accionar todo tipo de motores eléctricos, maquinaria, equipos y procesos.
Es fundamental para el funcionamiento de la iluminación, calefacción, refrigeración, equipos electrónicos, robots, bandas transportadoras, compresores, bombas y más. Prácticamente cualquier proceso industrial requiere energía eléctrica en mayor o menor grado.
Mejorar la eficiencia en el uso de la electricidad sirve para reducir costos y optimizar los procesos industriales. Algunas formas efectivas de lograrlo son:
- Utilizar motores eléctricos de alta eficiencia.
- Implementar sistemas de iluminación de bajo consumo con tecnología LED.
- Monitorear el consumo para identificar áreas de mejora.
- Realizar mantenimientos preventivos de los equipos.
- Mejorar el aislamiento térmico para reducir pérdidas.
Son solo algunas de las acciones a implementar, entre muchas otras, y que pueden aplicarse a otros tipos de energía, como la térmica.
Energía térmica en la industria
De la energía térmica se puede extraer electricidad, calor y realizar procesos industriales como la desalinización de agua. Algunos tipos de energía térmica, como la solar obtenida por tubos de vacío, contribuyen a aumentar la sostenibilidad y reducir la huella de carbono.
Aplicaciones de energía térmica
La energía térmica se obtiene en forma de calor de un sistema termodinámico en equilibrio. Es fundamental para numerosos procesos industriales que involucran calentamiento, fundición, secado, cocción y más. Las principales fuentes de energía térmica son:
- Gas natural: utilizado en calderas, hornos y secadores industriales.
- Energía geotérmica: aprovecha el calor interno de la Tierra presente en aguas y gases subterráneos.
- Biomasa: residuos orgánicos que se queman para producir calor.
- Petróleo y derivados: combustibles como el diésel se usan en calderas y hornos.
- Energía solar térmica: se aprovecha en procesos de baja y media temperatura. En vez de paneles, se utilizan tubos de vacío para producir energía térmica.
Todas estas fuentes son optimizables de diferentes maneras.
El uso de la energía térmica puede optimizarse realizando acciones para mejorar el aislamiento térmico en edificios e instalaciones industriales. Un aislamiento efectivo permite minimizar las pérdidas de calor a través de las paredes, techos, suelos y envolventes de equipos. Es una forma eficaz para mantener durante más tiempo la temperatura ambiente o el calor para los procesos productivos.
Otra acción efectiva es implementar sistemas de recuperación de calor mediante intercambiadores. Estos sistemas permiten captar el calor residual de gases de escape y transferirlo a corrientes de aire, vapor o fluidos que aún no han alcanzado su temperatura. De esta forma, se aprovecha mejor la energía térmica inicial.
También es efectivo realizar mantenimientos preventivos a quemadores, calderas y demás equipos de combustión y producción de calor. Esto permite que funciones a su máximo rendimiento evitando fugas e ineficiencias que conllevan a un mayor gasto energético.
Los controles avanzados que permiten regular con precisión la temperatura también son una herramienta útil para la optimización. Estos sistemas evitan excesos de calor que conducen a un desperdicio de energía.
Las tecnologías de condensación son una alternativa para sacar el máximo provecho al calor. Estas aprovechan aún más la energía térmica residual de gases de escape y vapor de agua.
Energía mecánica en la industria
La energía cinética y la energía potencial son los dos tipos de energía mecánica con múltiples usos industriales. La energía eólica, la hidráulica y la mareomotriz son fuentes de energía renovables que aprovechan la energía mecánica.
Los generadores eólicos, las turbinas hidráulicas y los dispositivos mareomotrices convierten la energía del viento, el agua y las mareas en energía mecánica. Luego, los motores son los encargados de aprovecharla para accionar las maquinarias industriales mediante sistemas de transmisión.
La mayoría de los procesos industriales requieren el uso de maquinaria accionada mecánicamente por motores eléctricos o de combustión interna. Los motores eléctricos mueven bombas, compresores, transportadores, centrifugadoras y más. Los motores de combustión accionan montacargas, excavadoras, generadores y otro equipo pesado.
Un uso eficiente de estos motores es crucial para el rendimiento industrial, por lo que veremos algunas formas de minimizar las pérdidas de energía.
Algunas formas de mejorar la eficiencia son:
- Usar motores de alta eficiencia y tamaño óptimo para la carga.
- Realizar el mantenimiento preventivo de motores y maquinaria.
- Optimizar las correas y engranajes para reducir la fricción.
- Lubricar para minimizar pérdidas por fricción.
Son medidas fáciles de implementar con las que se pueden evitar las pérdidas de energía mecánica de forma eficaz.
Energía renovable en la industria
La energía renovable tiene una relevancia cada vez mayor en la actualidad y la seguirá teniendo en el futuro, con vistas a cumplir los objetivos fijados para 2030 como solución a los problemas medioambientales que afectan al planeta.
Está presente ya en la mayoría de industrias de forma complementaria, proveniente de múltiples fuentes como la solar, eólica, hidráulica o biomasa, entre otras.
Fuentes de energía renovable
Las energías renovables, obtenidas de fenómenos naturales como el sol, el viento o la biomasa, que más se utilizan en la industria son:
- Energía eólica para generación eléctrica.
- Energía solar fotovoltaica para electricidad.
- Energía solar térmica de baja temperatura.
- Biomasa a partir de residuos para calefacción y vapor.
- Geotérmica en procesos que requieren calor.
Las empresas las están adoptando cada vez más, conscientes de sus múltiples beneficios:
- Reducción de costos energéticos a largo plazo.
- Menor dependencia de combustibles fósiles.
- Mejora de la sostenibilidad y la imagen corporativa.
- Posibilidad de autoabastecimiento energético.
Energía nuclear en la industria
Para finalizar, abordaremos la energía nuclear, una fuente energética controvertida cuya imagen pública está muy ligada a accidentes pasados. Si bien puede generar electricidad de manera continuada y sin emisiones contaminantes, también plantea algunos retos como la gestión segura de residuos radiactivos a largo plazo.
A excepción de los incidentes de Tokaimura (1999) y Fukushima (2011), este último debido a un terremoto de magnitud 9 y el tsunami derivado, el resto de incidentes, incluyendo el de Chernobyl, se han producido antes de los años 90 y en magnitudes inferiores al famoso suceso de la Unión Soviética.
Un análisis objetivo y equilibrado, alejado de posturas simplistas, es necesario para comprender mejor el enorme potencial de esta energía así como sus riesgos, en comparación con otras alternativas energéticas.
Sin embargo, en esta ocasión nos centraremos en sus aplicaciones.
Aplicaciones de la energía nuclear en la industria
La energía nuclear se aplica principalmente para la generación de electricidad, que luego se aprovecha en la industria, pero además también se utiliza con otras finalidades como:
- Propulsión naval.
- Aplicaciones en medicina.
- Irradiación de alimentos y esterilización de suministros médicos.
- Investigación científica con reactores experimentales.
Es una fuente de energía constante, eficiente y rentable, con bajas emisiones de CO2, pero que debe gestionarse con extremo cuidado y sujeta a regulaciones estrictas para el almacenamiento de residuos.
En definitiva, existen varias fuentes de energía que pueden alimentar todo tipo de procesos industriales. La optimización del uso energético con las tecnologías adecuadas es clave para mejorar la eficiencia, productividad y competitividad. Las energías renovables emergen como alternativas sostenibles, complementarias a otras más estables.
