Probetas, hervidores, señoras y señores con batas blancas, guantes de goma y gafas, chimeneas sacando vapor, etc. Y es que cuando pensamos en un químic@ tal vez esa es la idea que nos viene a la mente. Pero…¿Sabías que la industria química es de las que más energía usa para hacer calor? Por eso, la termosolar se ha convertido en una de las soluciones preferidas para las industrias que buscan ser más eficientes. Aunque a veces la termolsolar de baja temperatura puede ser útil, nos centraremos en la de alta temperatura. La energía termosolar y la Industria química es un prueba clara de ello.

En este sector, el consumo de vapor, agua caliente y aceite térmico es fundamental para sus procesos. Hoy, repasaremos cómo la tecnología termosolar puede ayudar a las empresas a descarbonizarse, optimizar el uso de energía y reducir sanciones económicas relacionadas con las emisiones de CO₂.

Introducción a la Energía Solar Térmica

La energía solar térmica consiste en la captura del calor del sol para generar energía, generalmente en forma de calor. Esto se aprovecha en una amplia variedad de aplicaciones industriales, desde el calentamiento de agua hasta la producción de vapor. La tecnología termosolar Fresnel es una de las más avanzadas en este campo, permitiendo la concentración de los rayos solares para alcanzar temperaturas elevadas.

En sectores como el químico, los beneficios de la energía termosolar son múltiples. Desde la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles hasta una menor exposición a las fluctuaciones de precios de la energía. Entonces, ¿Cómo puede esta tecnología transformar una industria que depende en gran medida del calor?

¿Dónde ayuda la termosolar en la Industria Química?

La industria química se caracteriza por su alta demanda de energía térmica, necesaria para llevar a cabo numerosos procesos. La energía solar térmica, y específicamente la tecnología termosolar Fresnel, puede proporcionar el calor requerido para dichos procesos. de esta manera generamos vapor de alta calidad o agua caliente sin depender de combustibles fósiles. A continuación, desarrollamos tres de los procesos fundamentales en los que la energía solar térmica puede tener un impacto significativo.

1. Destilación y Evaporación

Destilación y evaporación son procesos esenciales para la purificación y separación de componentes en la industria química. Estos procesos permiten extraer, concentrar y purificar líquidos, lo que es clave en la producción de productos químicos puros, desde combustibles hasta productos farmacéuticos y alimenticios.

• Destilación: Consiste en la separación de mezclas líquidas a través de la ebullición y condensación de los componentes. Este proceso requiere vapor de alta calidad que actúe como fuente de calor. El vapor generado mediante energía solar térmica puede sustituir el vapor producido por combustibles fósiles, reduciendo significativamente las emisiones de CO₂.
• Evaporación: Similar a la destilación, la evaporación se utiliza para separar líquidos de sólidos disueltos, común en la producción de productos como jarabes, extractos y soluciones concentradas. Aquí, el calor generado por la tecnología termosolar Fresnel puede proporcionar la energía térmica necesaria para estos procesos, maximizando la eficiencia energética y reduciendo los costes operativos.

El uso de vapor solar térmico permite a las empresas reducir su consumo de gas, gasoil o carbón, fuentes comunes de calor, y por ende, disminuye su huella de carbono.

2. Reacciones Endotérmicas

Las reacciones endotérmicas son aquellas que requieren la absorción de calor para poder llevarse a cabo. Estas reacciones son comunes en la producción de una gran variedad de productos químicos esenciales, como el amoniaco y el ácido sulfúrico, que son componentes clave en la fabricación de fertilizantes, explosivos y productos farmacéuticos.

• Producción de amoniaco: Este proceso se lleva a cabo mediante el método Haber-Bosch, que requiere temperaturas de entre 400 °C y 500 °C, además de presiones elevadas. El calor generado por la termosolar Fresnel puede suplir la energía necesaria para estas temperaturas, permitiendo una producción más sostenible de este compuesto clave.
• Producción de ácido sulfúrico: En la producción de ácido sulfúrico, se utiliza el proceso de contacto, que también requiere calor considerable para oxidar el dióxido de azufre a trióxido de azufre. Nuevamente, el calor proporcionado por la energía solar térmica es una excelente alternativa a los combustibles fósiles, reduciendo las emisiones y los costes energéticos.

Entonces, el uso de energía solar térmica en estos procesos endotérmicos no solo es eficiente, sino que también permite a las empresas químicas minimizar su impacto ambiental mientras mantienen su capacidad productiva.

3. Limpieza y Esterilización

La limpieza y esterilización de equipos es otro proceso crítico en la industria química, especialmente en sectores como el farmacéutico, alimentario y de productos químicos de alta pureza. Estos procesos aseguran que los equipos que manipulan productos sensibles no estén contaminados con residuos químicos, bacterias o partículas que puedan comprometer la calidad del producto final.

• Limpieza: Los equipos utilizados en la producción química necesitan ser limpiados con regularidad para evitar contaminaciones cruzadas y garantizar la pureza del producto final. El agua caliente generada por sistemas de energía solar térmica puede utilizarse para estos fines, reduciendo la dependencia de calderas tradicionales que consumen combustibles fósiles.
• Esterilización: En muchos casos, no solo es necesario limpiar, sino también esterilizar los equipos mediante vapor de alta temperatura. Este vapor se utiliza para eliminar bacterias y microorganismos que podrían afectar la producción de productos farmacéuticos o alimenticios. Al usar energía solar térmica, las empresas pueden generar el vapor necesario para esterilizar sin generar grandes emisiones de CO₂. Esto también les ayuda a cumplir con regulaciones ambientales cada vez más estrictas.

Por ejemplo, en una planta de producción farmacéutica, la energía solar térmica puede proporcionar el calor necesario para generar vapor a temperaturas de hasta 180 °C. Así pueden esterilizar equipos de producción de forma efectiva y sostenible.

Tecnología Fresnel: Un Impulso hacia la Descarbonización

Los beneficios de la energía solar térmica en las empresas que adoptan la tecnología Fresnel son indiscutibles. Este sistema utiliza espejos lineales que siguen la trayectoria del sol y concentran su energía en tubos receptores. Esto permite generar altas temperaturas necesarias para procesos industriales, como la producción de vapor a 400 °C o más.

Por ejemplo, la instalación de sistemas termosolares Fresnel puede reducir hasta un 80% las emisiones de CO₂ en las operaciones de calentamiento de procesos industriales. En términos de ahorro económico, una empresa podría reducir sus costes energéticos entre un 20% y un 40% al sustituir parcialmente sus fuentes de energía convencionales por energía solar térmica.

Beneficios Económicos y Ambientales de la termosolar en la industria química

Implementar los beneficios de la energía solar térmica en las empresas químicas tiene un impacto positivo en el medio ambiente, y también reduce la factura energética de manera significativa. Algunos de los principales beneficios son:

1. Ahorro en costes energéticos: Las empresas que utilizan tecnología termosolar Fresnel pueden aprovechar una fuente de energía gratuita: el sol. Esto significa una disminución en la compra de combustibles fósiles.
2. Reducción de sanciones por emisiones de CO₂: Las regulaciones medioambientales son cada vez más estrictas y las empresas que no logran reducir sus emisiones se enfrentan a sanciones económicas. Al disminuir las emisiones con la termosolar, las empresas pueden evitar multas considerables.
3. Sostenibilidad y responsabilidad social: Además del beneficio económico, muchas empresas químicas también están buscando mejorar su imagen corporativa al adoptar soluciones sostenibles. Utilizar energía solar térmica es una clara muestra de compromiso con el medio ambiente.

La Energía Solar Térmica como Solución Integral

En resumen, los beneficios de la energía solar térmica en las empresas son evidentes, especialmente en industrias con altas demandas de calor como la química. La tecnología termosolar en la industria química ofrece una solución eficiente y sostenible que permite a las empresas reducir costes, cumplir con regulaciones ambientales, y contribuir de manera activa a la descarbonización de la economía global. No obstante, la implementación de estos sistemas requiere una planificación adecuada, pero los resultados a largo plazo justifican la inversión inicial.