Hoy hablamos de los tipos de energía. Y es que la energía es un insumo fundamental en los procesos de fabricación y producción industrial, hasta tal punto que representa un porcentaje significativo del costo de fabricación de los productos.
El tipo de energía que se utiliza en una industria determina, en gran medida, la eficiencia y el grado de sostenibilidad de sus operaciones.
Importancia del tipo de energía en la fabricación de piezas metálicas
La fabricación en el sector del metal se caracteriza por un alto consumo energético, especialmente en procesos tan exigentes como la fundición. Por esta razón, el tipo de energía utilizada puede afectar en gran medida a los costes de producción y a la eficiencia.
La elección del tipo de energía a utilizar depende de una serie de factores, entre los que se incluyen:
- El tipo de metal: algunos metales, como el acero, requieren temperaturas de fusión muy elevadas que implican un mayor gasto energético. Dependen de energías más estables.
- El proceso de fabricación: algunos procesos, como la fundición, requieren grandes cantidades de calor, mientras que otros, como la soldadura, requieren cantidades más pequeñas.
- Los objetivos medioambientales: las empresas están cada vez más concienciadas con la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El uso de energías renovables puede ayudar a las empresas a cumplir con estos requisitos.
Eficiencia energética
Aumentar la eficiencia energética debe ser una prioridad para la industria metalúrgica. Además de implementando energías renovables, hay otras acciones que ayudan a mejorar la eficiencia:
- Realización de auditorías energéticas.
- Mejora de equipos y maquinaria.
- Reducción de pérdidas de calor.
- Monitorización en tiempo real del uso de energía.
Estas medidas, combinadas con fuentes de energía más sostenibles conducen a un importante ahorro energético y económico.
Tipos de energía térmica
Los procesos de fabricación requieren grandes aportes de calor para fundir, conformar o unir materiales.
Las principales fuentes de energía térmica son:
- Combustibles fósiles: el gas natural, el carbón y el coque de petróleo son los combustibles fósiles más utilizados en la industria. Son combustibles de alta densidad energética y, por lo tanto, proporcionan una gran cantidad de calor con un consumo relativamente bajo.
- Biomasa: es una fuente renovable y, aunque su uso puede tener un impacto ambiental negativo si no se gestiona de forma sostenible.
- Electricidad: puede utilizarse para generar calor mediante resistencia eléctrica o por inducción.
- Hidrógeno: cuando se utiliza como fuente de energía térmica directa, el hidrógeno se quema para producir calor. Cuando es una fuente indirecta se utiliza para generar electricidad, que a su vez se utiliza para generar calor.
- Energía solar térmica: se puede utilizar para generar calor mediante la captación de la radiación solar y su conversión en energía térmica.
Para un uso eficiente de la energía térmica, es importante controlar la generación de calor según la demanda, recuperar el exceso de calor y aislar térmicamente los procesos mediante:
- Control de la generación de calor según la demanda: utilizando sistemas de control automáticos.
- Recuperación del exceso de calor: el exceso de calor que se genera en los procesos puede recuperarse y utilizarse para otros fines. Por ejemplo, el exceso de calor de los hornos de fundición se puede utilizar para calentar agua o para generar electricidad.
- Aislamiento térmico: el aislamiento térmico ayuda a reducir las pérdidas de calor. Esto se puede lograr mediante el uso de materiales aislantes, como lana mineral o espuma de poliuretano.
Tipos de energía renovables
El uso de energías renovables sirve para reducir costes y mejorar la huella de carbono. Sin embargo, también se debe tener en cuenta que puede afectar negativamente al rendimiento, por eso se utilizan de forma complementaria.
Existen muchas fuentes renovables, y de ellas depende la generación de energías sostenibles como la producida con biomasa, la hidráulica o la geotérmica. Además, hay otras dos energías renovables de especial importancia en la industria: la solar y la eólica.
Energía solar y eólica
Cada vez son más numerosos los proyectos que apuestan por la integración de estas energías más limpias. Su desarrollo ayuda a mitigar el cambio climático al reemplazar combustibles fósiles contaminantes.
Estas dos energías tienen un gran potencial de crecimiento para los próximos años, a medida que mejoran las tecnologías y disminuyen sus costos. Cada kW/h generado por estas fuentes reduce las emisiones de gases de efecto invernadero respecto a la quema de carbón, petróleo o gas.
Además, al tratarse de recursos naturales ampliamente distribuidos, permiten una mayor descentralización en la generación eléctrica.
Tipos de energía mecánica
No podemos olvidarnos de la energía mecánica, combinación de energía cinética y potencial, utilizada generalmente en maquinaria de fabricación y sistemas de transporte.
La energía cinética se usa en turbinas/generadores de electricidad, maquinaria de manufactura como prensas y tornos, y en vehículos como camiones y trenes.
La potencial se utiliza para el almacenamiento de energía, como la hidroeléctrica bombeada, para maquinaria de elevación como las grúas, y sistemas de resorte en maquinaria y amortiguadores.
El futuro energético en la fabricación de piezas metálicas
La industria especializada en la fabricación con metal tiene el reto de reducir su dependencia de los combustibles fósiles en los años próximos, implementando paulatinamente energías renovables, electrificando procesos con electricidad verde, optimizando energéticamente sus operaciones e invirtiendo en I+D para nuevas tecnologías limpias aplicadas a procesos intensivos en calor.
En cualquier caso, el uso eficiente y sostenible de la energía será una de las claves para descarbonizar y reducir costes en este sector industrial tan energético-intensivo.
