Energia solar en processos industrials.

Les tecnologies basades en l’energia solar, podrien satisfer les demandes dels processos de calor i així,  reduir les emissions de carboni i millorar l’eficiència en el sector industrial, el qual, podria arribar a fer un estalvi d’energia del 15 al 50%.

Tot i això, a causa de la complexitat del sector industrial i la manca de dades energètiques industrials, hi ha moltes qüestions econòmiques i tècniques que han impedit el desplegament a gran escala.

Font: NREL

Científics del Laboratori Nacional d'Energies Renovables (NREL) han completat una detallada  primera versió de l'estat de les tecnologies solars en els processos de calor industrial (SIPH) i les potencials aplicacions.

Els investigadors del NREL Colin McMillan, Parthiv Kurup, Sertac Akar i Robert Margolis, juntament amb socis de recerca de la Universitat del Nord-Oest, Carrie Schoeneberger i Eric Masanet, van publicar les conclusions a l'article Solar for Industrial Process Heat: A Review of Technologies, Analysis Approaches i a la revista Energy .

Pensar en el futur paper potencial de les tecnologies de l'energia solar en el sistema energètic, resulta que la indústria és el sector menys estudiat. Aquesta recerca, resumeix la literatura sobre el calor per a processos industrials i, per tant, proporciona una base sòlida per pensar en com l'energia solar pot tenir un paper més important en aquest sector clau.

L’escalfament en els processos industrials, és un pas fonamental en la fabricació per tractar o transformar matèries primeres, que suposa aproximadament el 70% del consum energètic de la fabricació nord-americana. Durant dècades, ha estat produïda fonamentalment per combustió de combustibles fòssils, representant el 90% de l’energia calorífica dels processos de fabricació reportada el 2014 enfront del 92% del 1992. Aproximadament la meitat de la demanda de calor del procés té lloc entre els intervals de temperatura baixa a mitjana.

Actualment, les indústries d’aliments, begudes, metalls i tèxtils, amb menors requeriments de calor, tenen més possibilitats d'usar els sistemes SIPH, particularment a les zones riques en solar.

No obstant això, l'estudi va revelar que les tecnologies SIPH disponibles avui dia, en particular la calefacció elèctrica solar i tèrmica, podrien satisfer una àmplia gamma de temperatures necessàries per a aplicacions de calor. Hi ha oportunitats d’integrar aquestes tecnologies en les operacions de neteja, cuina i pasteurització.

Font: NREL

Bona part de l'energia per a la calor del procés industrial, pot ser adequada per a les tecnologies solars. Aquest estudi proporciona una base per comprendre el paisatge actual de les tecnologies solars que coincideixen amb les necessitats de processament de calor. També identifica qüestions de recerca importants per analitzar el potencial tècnic i econòmic dels Estats Units per a l'adopció a gran escala d'aquestes tecnologies.

La integració de les tecnologies d’energia solar al sector industrial, també podria millorar l’eficiència en el processo de calefacció. L’energia solar podria recuperar les pèrdues de calor de residus dels equips i productes. El període mitjà de devolució d’un sistema de recuperació de calor residual com aquest és normalment inferior a dos anys. Tot i així, moltes plantes han optat per no seguir aquestes tecnologies, segons l'estudi.

Els analistes van trobar que les barreres més comunes a l’adopció del SIPH inclouen pressupostos limitats per a inversions energètiques de capital, limitacions del cicle pressupostari i la manca de personal d’enginyeria dedicat per a projectes d’eficiència energètica.

Per continuar entenent qüestions tècniques i econòmiques, els analistes recomanen futures investigacions sobre la integració de mesures d’eficiència energètica en els models SIPH i el desenvolupament de perfils de càrrega que s’ajustin als requeriments del procés amb els recursos solars. La propera prioritat serà estudiar els costos de producció i el potencial SIPH al sector industrial nord-americà , la qual cosa afecta la presa de decisions a nivell d'instal·lació.

Font: Laboratori Nacional d'Energies Renovables