La digitalización libera el poder del vapor

El rápido avance de la digitalización y el auge del IoT han hecho posible que sistemas de vapor eficientes e innovadores estén ya disponibles hoy en día. En combinación con la tecnología del vapor, son la clave para revolucionar sostenibilidad en la industria.

El vapor, una tecnología natural

Aunque ya existen sistemas de vapor altamente eficientes, las nuevas tecnologías van a convertir al vapor en una tecnología sin emisiones de carbono. Las calderas, por ejemplo, pueden funcionar con electricidad obtenida de las energías renovables, como la eólica o la solar. Los generadores eléctricos de vapor son capaces de convertir la electricidad renovable en vapor con una eficiencia de conversión del 97%.

El hidrógeno verde, obtenido sin emisiones de carbono, es otra opción para alimentar las calderas de vapor.

Todas estas alternativas podrían ayudar a las empresas a descarbonizar su producción de vapor. Además, se puede conseguir con una inversión sorprendentemente realista, gracias a que en algunas ocasiones pueden aprovecharse los equipos existentes y sin necesidad de instalar costosas infraestructuras nuevas.

Pero para cuantificar el rendimiento de estas inversiones, demostrar las mejoras a las partes interesadas y garantizar que los sistemas están a la altura de su potencial, hay una pieza del rompecabezas que no debemos olvidar.

Los datos, prueba y garantía de resultados

Los grandes avances en las tecnologías digitales están permitiendo supervisar las plantas industriales como nunca antes y ofrecer más visibilidad del rendimiento de los activos. Los sensores son asequibles, compactos y de bajo consumo, y cuenta con conectividad inalámbrica para enviar datos a un servidor central. Una vez obtenidos estos datos, se pueden tratar localmente o enviar a la nube para su análisis.

Con los datos recopilados de los sistemas de vapor, como los de los caudalímetros, las válvulas de control, los purgadores de vapor y los intercambiadores de calor, se elaboran indicadores clave de rendimiento (KPI), que ayudarán a que los sistemas sean todavía más eficientes.

Estos datos son también muy valiosos para vigilar que los equipos no tengan ningún problema. Detectando los problemas a tiempo es posible realizar un mantenimiento preventivo para evitar consecuencias graves. También reduce el tiempo de inactividad, que tan caro puede llegar a salir a las fábricas con alta producción. El mantenimiento preventivo también evita fugas, reduciendo así la demanda de vapor.

Las soluciones digitales permiten integrar los sistemas de vapor en plataformas más grandes. Gracias a los datos recopilados de los sistemas de vapor, los responsables en la toma de decisiones pueden tener una visibilidad total y utilizar la solución que más convenga en cada momento; pueden, por ejemplo, elegir cuándo generar y utilizar vapor en respuesta al exceso de electricidad disponible en una infraestructura de placas fotovoltaicas.

Los datos también facilitan la gestión del condensado en el sistema y de los purgadores encargados de evacuarlo y devolverlo a la sala de calderas. El condensado contiene entorno a un 25% de energía utilizable del vapor del que procede. Si devolvemos este condensado al tanque de alimentación de la caldera se podrían ahorrar miles de euros al año solo en energía. También se necesita menos agua de reposición y se ahorra dinero pues no necesita costosos productos químicos para tratar el agua de red.

Por ejemplo, un proyecto acometido por Spirax Sarco en una refinería de petróleo permitió ahorrar unos 100k€ en 12 meses, con solo identificar y cambiar los purgadores de vapor que habían fallado.

Los datos obtenidos gracias a la digitalización ayudan a que los sistemas de vapor sean más eficientes y sostenibles. En un momento en que las empresas presionan por reducir al mínimo las emisiones de carbono, todas estas mejoras son pasos de gigante hacia ese gran objetivo.

Mirando hacia el futuro

Una de las tecnologías que cobra mayor impulso en este momento es la inteligencia artificial (IA). En la industria, los sistemas de IA abren la puerta a nuevas oportunidades de automatización y permiten tomar decisiones que antes habrían sido impensables con los sistemas informáticos convencionales.

Con el tiempo, la IA podría hacer posible la aparición de sistemas de vapor totalmente autónomos, que se calibren solos y en tiempo real, lo que multiplicaría la productividad y la eficiencia. Una tendencia al alza es ejecutar algoritmos de IA en procesadores "edge" de la planta de producción o cerca de ella en lugar de enviar los datos a la nube. Esta tendencia acelera las respuestas y podría ayudar a hacer realidad estos sistemas autónomos.

Ahora mismo, el vapor se encuentra en un momento de gran innovación. Su papel es central en la actual situación de emergencia climática y promete interesantes oportunidades a l@s técnic@s de hoy y del futuro que buscan impulsar el cambio hacia una manera de pensar y de operar respetuosa con el medioambiente.