Aprovechamiento de calor residual en industrias de proceso continuo y su aplicación en productos intermedios de acería

Abstract

El aprovechamiento de la energía residual en las industrias de proceso continuo es un campo de gran interés por el potencial de ahorro energético que presenta. Pese a ello, hasta fechas recientes las tecnologías que pueden tratar la energía residual han recibido una atención más bien limitada en el ámbito de las empresas industriales de proceso continuo. Esta Tesis Doctoral tiene como objetivo genérico estudiar las posibilidades de recuperación de energía residual en industrias de proceso continuo de la región asturiana, en particular de la industria siderúrgica. Concretamente, la investigación se ha centrado en las tecnologías y aplicaciones de eficiencia y ahorro energético que se utilizan actualmente en las industrias de energías intensivas con procesos continuos. En primer lugar, se realizó un exhaustivo análisis a nivel mundial del aprovechamiento de calor residual en industrias de proceso continuo y las posibles sinergias entre las mismas. Una vez realizado el análisis, fue posible crear un nuevo grupo de tecnologías Waste-to-Energy (WtE) que convierten, transportan, gestionan y recuperan o reutilizan la energía de cualquier tipo de residuos (sólidos, líquidos, gases y calor) en un proceso industrial continuo y, considerarlo como un grupo emergente y con entidad propia, para las grandes industrias consumidoras de energía, aparte del amplio concepto de Tecnologías de Energía Limpia o Clean Energy Technologies. En segundo lugar, se plantearon dos casos reales para aplicar tecnologías transversales e innovadoras, obtenidas de sinergias de otros procesos siderúrgicos, para recuperar calor residual de sólidos de productos intermedios de acería y, cuya aplicación transversal se podría replicar para la eficiencia energética de otras industrias de energía intensiva con procesos continuos similares. Por último, esta Tesis Doctoral ha ofrecido un ejemplo, en la recuperación de calor residual en sólidos, para ser conscientes del gran potencial existente en el campo de las sinergias entre las multinacionales de la región. Sinergias que van de la mano sobre dos necesidades fundamentales: la eficiencia energética en los procesos continuos y el valor añadido a las poblaciones de los entornos industriales. Y por otro lado, una gestión práctica del conocimiento, es un catalizador que sirve de polo de atracción para las inversiones y el capital humano. Finalmente, se espera que los resultados obtenidos sean un punto de partida práctico para la toma de decisiones y acciones de los departamentos de I+D+i internos y externos a las industrias en la eficiencia y el ahorro energético. The use of waste energy in the continuous process industries is a field of great interest in energy-saving potential it presents. Despite this, until recently the technologies that can treat waste energy have received rather limited attention in the field of continuous process industries. This PhD Thesis has the overall objective to study the possibilities of waste energy recovery in continuous process industries at asturian region, particularly in the steel industry. Specifically, research has focused on technologies and applications of energy-efficiency and savings that are currently used in energy-intensive industries with continuous processes. Firstly, a comprehensive analysis of the global use of waste heat in continuous process industries and possible synergies between them was done. Once the analysis, it was possible to create a new group of Waste-to-Energy (WtE) technologies that convert, transport, manage and recover or reuse energy of any type of waste (solid, liquid, gas and heat) in a continuous industrial process. It was considered as an emerging group of its own, for large energy-consuming industries, apart from the wide concept of ¿clean energy technologies¿. Secondly, two real cases arose to implement transversal and innovative technologies, synergies were obtained from other iron and steel processes to recover waste heat from solids in semi-finished products at steelworks. So, transversal application could be replicated for the energy-efficiency of other industries with similar energy-intensive continuous processes. Finally, this PhD Thesis has offered an example, waste heat recovery from solids, to be aware of the great potential in the field of synergies between multinationals in the region. Synergies based on two fundamental needs: energy-efficiency in continuous processes and added value to the populations of industrial environments. On the other hand, a knowledge practical management is a catalyst that serves as a magnet for investment and human capital. Finally, it is expected that the results obtained are a practical basis for decision-making and actions involved by internal and external R&D departments to the industry related to efficiency and energy saving.