El sector papelero, uno de los pilares fundamentales de la industria manufacturera, enfrenta desafíos significativos en términos de sostenibilidad y eficiencia energética. En respuesta a estas demandas, es crucial considerar la implementación de diversas medidas de ahorro energético que no solo pueden contribuir a la reducción de costos operativos, sino que también promuevan la obtención de Certificados de Ahorro Energético (CAEs). Estos certificados, emitidos como reconocimiento a las mejoras en eficiencia energética, representan una oportunidad valiosa para las empresas del sector no solo en términos económicos, sino también en el fortalecimiento de su compromiso ambiental. En este artículo, presentaremos algunas estrategias sugeridas que la industria papelera puede adoptar para optimizar el uso de energía y los beneficios que los CAEs pueden ofrecer a las empresas comprometidas con la sostenibilidad.
Si discriminamos estas actuaciones por etapas del proceso productivo tenemos:
Actuaciones de ahorro energético industrial en el tratamiento de pulpa
Adquisición de refinadores de alta eficiencia.
Estos refinadores están diseñados para minimizar la “potencia sin carga” que, en condiciones desfavorables, puede representar hasta el 50% del consumo energético total del refinador.
La aplicación de estos refinadores puede llevar a una reducción del 12% en el consumo energético de una planta, generando un ahorro anual considerable tanto en términos de energía como en costos operativos. Esta instalación conlleva una inversión importante, pero puede generar CAEs que pueden llegar a cubrir la totalidad de la inversión.
Implementación de rotor separador de fibra de pulpa de alta eficiencia.
Este tipo de rotor, diseñado para optimizar la separación y limpieza de fibras, permite una operación más eficiente en términos de energía, disminuyendo el requerimiento de potencia en el proceso de repulpado.
Esta actuación que puede generar significantes ahorros energéticos, pudiendo llegar a un 30% anual, precisa de una alta inversión pero que sumando los ahorros energéticos y la gran generación de CAEs que produce, el retorno de la inversión puede llegar a ser muy corto.
Recuperación de calor de las aguas residuales del destintado y blanqueamiento en el tratamiento de pulpa reciclada.
Representa una oportunidad significativa para reducir el consumo energético en la industria papelera. Este proceso implica la utilización de intercambiadores de calor para recuperar el calor residual del agua de proceso utilizada en el destintado y blanqueamiento de pulpa reciclada.
Los sistemas de recuperación de calor pueden aprovechar las altas temperaturas del efluente de destintado, que suele ser descargado a temperaturas elevadas, y utilizar este calor para otras aplicaciones dentro de la planta, como el calentamiento del agua de las instalaciones o la generación de vapor. Asimismo, el proceso de blanqueamiento de pulpa involucra varias etapas en las que se utiliza una cantidad significativa de energía térmica, que del mismo modo se pueden recuperar y reutilizar posteriormente.
El mantenimiento regular de los intercambiadores de calor es crucial para asegurar su eficiencia a largo plazo, ya que la acumulación de residuos puede reducir la efectividad del sistema.
Esta actuación puede generar un ahorro anual equivalente al 20% de la energía consumida en la planta si se aplica al proceso de destintado, y del 30% para el blanqueamiento. Aunque requiere una gran inversión, puede generar CAEs que pueden llegar a generar ingresos más grandes que la propia inversión.
Actuaciones de ahorro energético industrial en el cocido, evaporado y secado
Mejora de la eficiencia en las calderas de recuperación.
Dentro del proceso de cocido, evaporado y secado esta una estrategia crucial para reducir el consumo energético y optimizar los costos operativos en la industria papelera. Las calderas de recuperación son fundamentales en la recuperación de productos químicos y en la generación de vapor.
Esta acción no requiere de una inversión demasiado significativa, pero puede generar ahorros de hasta un 15% de energía anual en las plantas y puede recuperar su inversión al generar CAEs.
Optimización de la combustión en calderas.
La eficiencia de una caldera depende en gran medida de la optimización de los parámetros de combustión, tales como la proporción aire-combustible, la temperatura de la llama y la distribución del aire de combustión. Implementar sistemas de control avanzados que ajusten automáticamente estos parámetros en tiempo real puede aumentar significativamente la eficiencia de la caldera.
Desde una perspectiva económica, la optimización de la combustión y la actualización de los quemadores puede requerir una inversión inicial considerable, pero los ahorros en costos de combustible, las reducciones en las tarifas de emisiones y la significativa generación de CAEs pueden proporcionar un retorno rápido de la inversión.
Uso de quemadores de bajo NOx.
Los quemadores de bajo NOx optimizan la mezcla de aire y combustible, lo que mejora la eficiencia de la combustión. Esto se traduce en un menor consumo de combustible y, por ende, en una reducción de los costos operativos.
Estos quemadores están equipados con tecnologías avanzadas que promueven una combustión más completa y uniforme. Esto no solo reduce las emisiones de NOx sino que también disminuye la producción de otros contaminantes como el monóxido de carbono (CO) y las partículas. La eficiencia mejorada de la combustión contribuye a una mayor producción de calor utilizable y, por lo tanto, a una operación más eficiente de las calderas.
Desde el punto de vista monetario, aunque la inversión en quemadores de bajo NOx puede ser significativa, los ahorros en costos de combustible, junto con los ingresos generados por la venta de CAEs, pueden proporcionar un retorno de la inversión en un período más corto. La generación de CAEs puede llegar a estar cerca de la propia inversión realizada.
Implementación de sistemas de cogeneración.
Los sistemas de cogeneración, también conocidos como plantas de energía combinada, permiten que las plantas papeleras utilicen el calor residual de la generación de electricidad para procesos de calentamiento, secado y cocido. Esta reutilización del calor, que de otro modo se desperdiciaría, puede mejorar la eficiencia total del uso de combustible.
Desde una perspectiva económica, aunque la instalación de sistemas de cogeneración requiere una inversión inicial considerable, los ahorros en costos de energía y los ingresos adicionales por la venta de CAEs pueden proporcionar un retorno de la inversión más rápido. Además, la reducción en los costos de energía y la mayor eficiencia operativa pueden resultar en ahorros significativos a largo plazo. La instalación de estos sistemas puede generar un ahorro de entre el 20 y el 25% de la energía consumida anualmente.
Recuperación de calor de gases de escape.
Los gases de escape de las calderas contienen una cantidad significativa de calor que, sin un sistema de recuperación, se pierde en la atmósfera. Al implementar intercambiadores de calor de gases de escape, este calor puede ser capturado y reutilizado para precalentar el agua de alimentación de las calderas, generar vapor adicional o calentar otros fluidos de proceso. Esta reutilización del calor puede mejorar la eficiencia térmica de la planta hasta en un 10-15%.
La instalación de sistemas de recuperación de calor de gases de escape requiere una inversión importante, pero tiene un retorno de inversión bastante rápido gracias a su gran generación de CAEs y la reducción en costes energéticos que representa. Además, es ideal para plantas papeleras comprometidas con la eficiencia energética y la reducción de la huella de carbono.
Mejora de aislamiento en conductos de vapor.
Un aislamiento deficiente en los conductos de vapor puede resultar en pérdidas de calor significativas, que no solo aumentan el consumo de energía sino que también reducen la eficiencia general del sistema. Al mejorar el aislamiento, se minimizan estas pérdidas de calor, lo que permite que el vapor mantenga su temperatura y presión a lo largo de todo el sistema. Esto reduce la necesidad de generar vapor adicional, disminuyendo el consumo de combustible y los costos operativos.
Esta actuación no precisa de una alta inversión y tiene una importante generación de CAEs por lo que su retorno es bastante rápido, además contribuye a una mayor eficiencia operativa y ahorros significativos a largo plazo.
Desde una perspectiva ambiental, la mejora del aislamiento reduce las emisiones de dióxido de carbono (CO2) y otros gases de efecto invernadero al disminuir la necesidad de energía primaria. Esto contribuye a los objetivos de sostenibilidad de la planta y mejora su huella ambiental. Además, al reducir las emisiones, las plantas pueden cumplir con las regulaciones ambientales más estrictas y evitar posibles sanciones.
Optimización de la operación de los sistemas de ventilación.
La implementación de controles automáticos y variadores de frecuencia (VFD) en los ventiladores y extractores puede ajustar la velocidad del ventilador según las necesidades reales de ventilación, en lugar de operar a velocidad constante. Esto permite una reducción significativa del consumo energético, especialmente en momentos de menor demanda. Por ejemplo, los variadores de frecuencia pueden reducir el consumo de energía en sistemas de ventilación hasta en un 30-50%. La implementación de programas de mantenimiento predictivo y regular asegura que los sistemas de ventilación funcionen de manera eficiente. La limpieza de filtros, el ajuste de correas y la lubricación de componentes mecánicos son tareas esenciales que previenen el desgaste prematuro y el consumo excesivo de energía. El mantenimiento regular puede mejorar la eficiencia de los sistemas de ventilación en un 10-15%.
En definitiva, estas actuaciones no requieren altísimas inversiones y generan entre un 5 y un 10% de ahorro en el consumo de energía final de una planta papelera, este ahorro es capaz de generar CAEs que pueden superar la inversión realizada.
Instalación de sistemas de monitoreo y control de energía.
Los sistemas de monitoreo de energía proporcionan datos en tiempo real sobre el consumo energético en diferentes áreas de la planta. Esta visibilidad permite a los operadores identificar rápidamente las áreas de alto consumo y tomar medidas correctivas inmediatas. Por ejemplo, al identificar equipos que están consumiendo energía innecesariamente, se pueden ajustar o apagar para ahorrar energía.
La integración de sistemas de control automático puede optimizar el uso de energía ajustando el funcionamiento de los equipos según la demanda real. Esto incluye el uso de variadores de frecuencia, controles de iluminación y sistemas de gestión de HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) que se ajustan automáticamente para mantener condiciones óptimas con el mínimo consumo de energía.
Los ahorros generados por esta actuación pueden variar dependiendo de que tan optimizada se encontraba la energía antes, las inversiones en estos sistemas no suelen ser demasiado altas y con los ahorros y CAEs generados se pueden recuperar rápidamente.
Control avanzado de secado mediante implementación de software especializado.
El software especializado permite ajustar y controlar variables críticas del proceso de secado en tiempo real. Esto incluye la temperatura, la humedad y el flujo de aire, lo que garantiza que el secado se realice de la manera más eficiente posible. Al reducir el tiempo de secado y mejorar la transferencia de calor, se puede disminuir el consumo energético total.
Al controlar con precisión el proceso de secado, se minimizan los desperdicios de energía causados por secados excesivos o insuficientes. Esto no solo mejora la eficiencia energética, sino que también garantiza la consistencia y calidad del papel producido.
La inversión en software especializado para el control de secado puede ser alta, pero los ahorros en costos de energía y los ingresos por la venta de CAEs pueden proporcionar un retorno de la inversión en un corto plazo. Además, la mejora en la eficiencia operativa puede traducirse en una producción más rápida y consistente, aumentando la competitividad de la planta.
Actuaciones de ahorro energético industrial en la eliminación de agua
Optimización de sistemas de vacío (adecuación de la potencia de las bombas al consumo necesario real).
Al adecuar la potencia de las bombas de vacío a la demanda real del proceso, se evita el uso excesivo de energía. Utilizando variadores de frecuencia (VFD) y sistemas de control automatizados, las bombas pueden ajustarse dinámicamente a las necesidades de vacío en cada etapa del proceso de eliminación de agua.
Las bombas de vacío ajustadas adecuadamente consumen menos energía, lo que se traduce en una reducción significativa de los costos operativos. Además, la optimización del sistema de vacío contribuye a un funcionamiento más suave y menos desgaste de los equipos, lo que puede disminuir los costos de mantenimiento y aumentar la vida útil de las bombas.
La implementación de variadores de frecuencia y sistemas de control automático en las bombas de vacío requiere una inversión inicial, pero los ahorros en costos de energía y los ingresos adicionales por la venta de CAEs pueden proporcionar un retorno de la inversión rápido. Además, los costos de mantenimiento reducidos y la mayor vida útil de los equipos contribuyen a ahorros adicionales a largo plazo.
Implementación de secadora Condebelt.
La secadora Condebelt utiliza un proceso de secado por contacto en el que el papel se seca entre dos cintas de acero, una caliente y otra fría. El vapor de agua se condensa en la cinta fría y el calor se transfiere directamente al papel, lo que aumenta la eficiencia del secado. Este método puede reducir el consumo de energía hasta en un 30-50% en comparación con los secadores convencionales de cilindros.
La transferencia de calor directa y eficiente del sistema Condebelt permite un secado más rápido y uniforme, lo que reduce la necesidad de energía adicional para alcanzar el nivel de secado deseado. Esto no solo disminuye el consumo energético, sino que también mejora la calidad del papel al reducir la variabilidad en la humedad del producto final.
La instalación de la secadora Condebelt implica una inversión inicial considerable. Sin embargo, los ahorros en costos de energía y los ingresos adicionales por la venta de CAEs pueden proporcionar ingresos hasta más grandes que la propia inversión. Además, la tecnología Condebelt puede aumentar la capacidad de producción y reducir los costos de mantenimiento debido a su diseño robusto y eficiente.
La adopción de diversas estrategias de eficiencia energética en la industria papelera es fundamental para reducir el consumo de energía, minimizar los costos operativos y contribuir a la sostenibilidad ambiental. Desde la implementación de sistemas avanzados de control y optimización hasta la utilización de tecnologías innovadoras como los quemadores de bajo NOx y las secadoras Condebelt, cada medida desempeña un papel crucial en la mejora de la eficiencia y la reducción de emisiones.
En ipsom, entendemos la importancia de estas mejoras y ofrecemos un servicio integral para la gestión de los Certificados de Ahorro Energético (CAE) generados por estas actuaciones. Nos encargamos de todo el proceso, desde la identificación de oportunidades hasta la certificación y venta de los CAEs, asegurando que su empresa maximice los beneficios económicos y ambientales de sus inversiones en eficiencia energética.
Si desea saber más sobre cómo podemos ayudarle a implementar estas medidas y gestionar los CAEs, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
