Ideen un nou sistema per a baixar el consum energètic de la indústria ceràmica

BluePlasma Power, empresa d'Espaitec, Parc Científic i Tecnològic de la Universitat Jaume I, i l'Institut de Tecnologia Ceràmica (ITC-AICE) lideren GASPLUS, un projecte finançat per l'Institut Valencià de Competitivitat Empresarial (IVACE) mitjançant el qual es dissenyarà un prototip que permeta treballar en flux continu per a la determinació de la reducció del consum de combustible, comburent i emissions de forns industrials d'alta temperatura, com els utilitzats en la fabricació de frites ceràmiques.

En aquest sentit, la finalitat és desenvolupar un procés funcional de combustió d'alta temperatura basat en la transformació de gas natural en un gas sintètic (syngas) ric en hidrogen per a promoure la descarbonització de la indústria. Així doncs, la tecnologia de BluePlasma Power actua com a eina per a aconseguir l'objectiu global marcat per la Unió Europea de reducció d'emissions de CO2 en 2050, ja que es tracta d'un procés capaç de reduir els impactes ambientals i econòmics en les indústries amb consum intensiu de gas natural, com són les empreses del sector de frites i esmalts, vidre i fosa de metalls, gràcies a la reutilització de la calor residual del seu procés patentat de producció i a l'adopció d'un nou procés de reformat de gas natural amb vapor d'aigua.

Canvi climàtic i descarbonització industrial

El calfament global, com a resultat de les emissions de gasos industrials, ha rebut una atenció exclusiva en els últims temps per part dels governs i empreses a través de decisions polítiques i ajudes governamentals, a partir de la International Climate Change Conference que va tindre lloc a París en 2015. El desenvolupament de les tecnologies de captura i utilització de CO₂ (CCU) i el desplaçament d'energies d'origen fòssil, per energia renovable, són fonamentals per a aconseguir l'objectiu global de la Unió Europea de reducció d'emissions de CO₂en 2050.

Alguns fets inqüestionables són: la producció de CO2 contribueix en més d'un 60% al calfament global; els processos de captura selectiva i utilització de CO2 a baix cost constitueixen un important repte a nivell d'eficiència energètica actualment, representant el procés de captura de CO2 al voltant d'un 70% del cost total actual de recuperació i emmagatzematge de CO2.

El CO2 que prové de l'ús de combustibles fòssils és el causant del voltant del 65% de les emissions causants de l'efecte d'hivernacle i juga un paper crític en el canvi climàtic. Entre les diferents estratègies descrites per a la millora de la reutilització de CO2, la transformació de CO2 en químics o combustibles amb alt valor afegit són considerades estratègies guanyadores. L'adhesió d'Europa al Protocol de Kyoto marca uns objectius i uns compromisos per a tots els estats membres molt clars, de reducció dels gasos d'efecte d'hivernacle i foment de l'ús de productes i processos de baix impacte ambiental.

GASPLUS

El sistema GASPLUS aplicat en forn d'alta temperatura, generalment alimentats amb gas natural i oxigen pur com a comburent, redueix el consum de gas natural de l'ordre del 25% i del mateix ordre el corresponent oxigen, a través de la generació in situ d'hidrogen per mitjà d'un procés de reformat de part del gas natural, utilitzat en el procés de combustió amb vapor d'aigua, generat aquest últim amb la calor residual dels gasos de combustió a l'eixida de la ximenera del forn. L'hidrogen format junt amb els altres gasos combustibles generats en el procés de reformat, i el gas natural no convertit, es combustionen en el mateix cremador d'oxi-combustió del forn on s'aplica. Associat a la reducció del combustible, hi ha una disminució d'emissions de CO2 del mateix ordre de magnitud.

El sistema es compon d'un recuperador de calor muntada en la ximenera del forn, on la calor dels gasos de combustió a l'eixida del forn, a una temperatura pròxima als 1.000 °C en una primera etapa, generen el vapor d'aigua necessari per al procés de reformat i en una segona etapa precalfa l'oxigen previ a la seua combustió. El vapor d'aigua generat es mescla amb el gas natural, abans d'entrar en el reactor de reformat on una torxa de plasma en un ambient catalític (també patentat per BluePlasma Power), fa possible el reformat amb vapor d'aigua d'una part del gas natural a pressió ambient i a temperatures pròximes als 500 °C i a pressió de línia. La mescla de gasos generats, compostos principalment d'hidrogen, metà i monòxid de carboni, a una temperatura pròxima als 450 °C, s'envien al cremador instal·lat en el forn per a la seua combustió amb l'oxigen prèviament calfat. La reducció de consum estimada de l'ordre del 25% procedeix en part de la recuperació de la calor residual dels gasos de combustió i part per l'hidrogen aportat pel vapor d'aigua en el procés de reformat.

BluePlasma Power

BluePlasma Power és una empresa amb tecnologia pròpia patentada, especialitzada en la valorització de residus orgànics a productes d'alt valor afegit. Aquesta tecnologia redueix l'emissió de CO2 respectant el compromís amb el medi ambient. També rendibilitza els combustibles convencionals augmentant la seua eficiència i produint un important estalvi energètic.

L'especialitat de la tecnològica castellonenca és integrar tecnologies existents que formen sinergia per a obtindre innovadores línies de producció compactes, produint productes finals amb baix cost. La tecnologia que ha desenvolupat i patentat permet, d'una banda, valorar residus sòlids orgànics que no són reciclables amb tecnologies convencionals, a través d'una tecnologia base d'hidrogasificació fotocatalítica amb plasma, on s'obté hidrogen i gas de síntesi, per a convertir-ho en energia elèctrica, tèrmica o en un bio-producte líquid que pot utilitzar-se com a bio-dissolvent per a la indústria química, o bé, bio-additiu per a gasoil i gasolina.

D'altra banda, la tecnologia duta a terme per la companyia permet reformar el gas natural a través de la HGC amb plasma, aconseguint amb una menor inversió, duplicar en eficiència a les tecnologies convencionals i actua com a embornal de diòxid de carboni (CO2), contribuint a la independència energètica, generant ocupació i millorant l'economia rural.