Investigadores de la Universidad de Australia del Sur han desarrollado una nueva técnica que puede reducir en gran medida la dependencia de la industria del gas natural. combinando energía renovable y almacenamiento térmico de bajo costo para suministrar calor para procesos industriales de alta temperatura.

Las investigaciones indican que alrededor del 20 por ciento de las emisiones mundiales de combustibles fósiles son producidas actualmente por la industria, en gran parte a través de la quema de gas natural para crear calor para varios procesos en la fabricación de productos como el papel, productos químicos y minerales.

El sector industrial es el tercer mayor contribuyente a las emisiones de gases de efecto invernadero en el mundo, y como tal, enfrenta una presión creciente para reducir su huella de carbono.

Investigador Rhys Jacob, del Instituto Barbara Hardy de UniSA, explica que el sistema desarrollado por su equipo puede suministrar calor industrial a temperaturas entre 150 y 700 ° C utilizando energía renovable de la energía solar o eólica combinada con un enfoque novedoso para el almacenamiento de energía.

"En lugar de intentar almacenar electricidad renovable en una batería, nuestro sistema usa electricidad para generar calor y luego almacena ese calor en un lecho de rocas y materiales de cambio de fase, por lo que puede estar disponible bajo demanda para aplicaciones de alta temperatura, "Dice Jacob.

"Actualmente podemos ofrecer temperaturas de hasta 700 ° C, que es adecuado para muchos procesos en industrias como la fabricación de papel, agricultura, operaciones minerales y producción de alimentos ".

Además de los beneficios ambientales de una operación libre de emisiones, el sistema también es económicamente competitivo, ofreciendo ahorros potenciales frente a los precios de la gasolina cada vez más inestables y un almacenamiento más rentable que la tecnología de baterías.

"Los precios de la gasolina se han disparado últimamente, que es un incentivo clave para que la industria encuentre alternativas, y almacenar calor también es una magnitud o dos más barato que almacenar energía en baterías, "dice Jacob.

A pesar de su potencial de cambio de industria, la tecnología se compone de componentes relativamente básicos, lo que significa que los costos de instalación iniciales son bajos, y el mantenimiento continuo no requiere conocimientos especializados ni costosas piezas de repuesto.

"Una ventaja clave de este sistema es que el personal actual en la mayoría de las operaciones podría mantenerlo sin ninguna capacitación, lo que garantiza que sea extremadamente fácil de integrar en una empresa existente, "Dice Jacob.

Esta fácil integración también garantiza que el sistema pueda funcionar junto con las unidades de calefacción de gas existentes, proporcionando a los fabricantes una mayor flexibilidad y fiabilidad en el ciclo de producción.

"La capacidad de almacenamiento de calor en el sistema debería ser suficiente para cubrir la mayoría de las fluctuaciones en la entrada de energía renovable, pero si a veces hay escasez, el gas aún se podría poner en línea según sea necesario.

"Similar, puede utilizar nuestro sistema como precalentador en aplicaciones como la producción de cemento, que requiere temperaturas del aire de hasta 1400 ° C.

"En ambos escenarios, la combinación de nuestro sistema con la tecnología existente podría generar una reducción significativa en los costos operativos y las emisiones de gases de efecto invernadero, "dice Jacob.

El equipo de investigación tiene actualmente un prototipo en funcionamiento ubicado en el Instituto Barbara Hardy en Mawson Lakes, y está desarrollando un segundo, versión ligeramente refinada del sistema que debería ser adecuada para un funcionamiento comercial completo.

Otra investigación en torno al proyecto está conduciendo a avances potencialmente innovadores en la capacidad de almacenamiento térmico de materiales de cambio de fase y la eficiencia de las conversiones de calor a energía. indicando oportunidades crecientes de innovación en áreas relacionadas.