Cómo el almacenamiento térmico reduce emisiones de CO2 en la edificación e industria

La transición hacia modelos energéticos más sostenibles es fundamental para conseguir reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y avanzar hacia la neutralidad climática. Para ello, se hace necesario incrementar y acelerar la puesta en marcha de soluciones dirigidas a mejorar la eficiencia energética y aumentar el ratio de generación y aprovechamiento renovable.

Facilitar a las empresas, a la actividad productiva industrial, así como la relacionada con el hábitat y servicios, mecanismos efectivos para implementar soluciones que contribuyan a reducir el impacto de los sistemas energéticos resulta pues fundamental para alcanzar los objetivos de neutralidad climática fijados en Europa para 2050. En este sentido, la demanda de energía térmica para producción de frío y calor tanto a nivel de edificación como de procesos industriales es una de las áreas más críticas sobre las que actuar, debido a la magnitud de estos consumos y la dificultad para alcanzar su completa descarbonización.

En este contexto, desde el Instituto Tecnológico de la Energía, a través del proyecto Decartherm, se trabaja en el análisis de soluciones que contribuyan a la descarbonización mediante la generación renovable y la utilización de tecnologías de almacenamiento térmico. Estos sistemas permiten flexibilizar y gestionar óptimamente y de forma sostenible la demanda térmica, teniendo la capacidad de almacenar grandes cantidades de energía a un relativo bajo coste y adecuar su posterior uso a las necesidades y condiciones más idóneas.

Las emisiones de CO2 se reducen un 27 % en los últimos quince años

Laura Martín, investigadora del centro tecnológico, explica que "mediante el uso de sistemas de almacenamiento térmico y una adecuada gestión de estos, podemos conseguir reducir emisiones de CO2 en edificios de uso terciario y en entornos industriales con alta demanda energética, optimizando el aprovechamiento de recursos renovables, como la energía solar, la aerotermia o la geotermia, así como la reutilización de calor residual".

Instalaciones industriales

El proyecto se focaliza en instalaciones industriales y edificios de uso terciario, debido a que son dos de los entornos que presentan mayor consumo de energía térmica a nivel de procesos productivos y de servicios de climatización, obteniéndose como resultado del proyecto una metodología sistematizada para dimensionar y evaluar soluciones de descarbonización de la demanda térmica aplicable y adaptable a ambos ámbitos de aplicación, así como a distintas estrategias de sostenibilidad de las empresas.

Siguiendo los retos de reducción de emisiones que marcan las directrices europeas de lucha contra el cambio climático, los sectores con mayor demanda de energía, como los anteriormente indicados, se enfrentan a la necesidad de acometer medidas urgentes para reducir a corto plazo su huella de carbono, “resultando en ocasiones complicado para las empresas planificar adecuadamente estrategias de reducción debido al desconocimiento de tecnologías eficaces y viables así como a la falta de diagnósticos que identifiquen los puntos críticos a abordar”, explica la responsable del proyecto.

Ahorros significativos en el consumo

De este modo, el proyecto Decartherm proporciona una herramienta que permite a las empresas establecer un plan de actuaciónefectivo para reducir su huella de carbonoy obtener asimismo significativos ahorros en el coste económico asociado al uso energético. En este sentido, Laura Martín, destaca que en empresas industriales analizadas en el marco del proyecto "se han identificado consumos de energía destinados a la generación de energía térmica que alcanzan hasta el 80% del consumo global, existiendo un elevado margen de mejora y ahorro".

La metodología incluye un procedimiento de caracterización de la demanda térmica de las empresas, contemplando el desarrollo procedimental y parámetros necesarios para poder determinar el perfil de los usuarios, su línea base y adecuar los escenarios de mejora, a partir del análisis de las instalaciones existentes, requerimientos operativos, recursos energéticos disponibles, fuentes de calor residual y patrones de consumo, entre otros. “Estandarizar el proceso de caracterización de la demanda permitirá replicar el método en diferentes empresas de los sectores analizados de manera ágil”, matiza Laura Martín.

Con la creación y aplicación de esta metodología y sistema de análisis, basado en la caracterización, modelado y simulación de sistemas térmicos e implementación de estrategias de gestión inteligente, se espera vencer algunas barreras en cuanto a la detección y cuantificación de puntos de mejora, aportando una solución que permita sistematizar y agilizar el dimensionamiento y estudio de viabilidad de soluciones de descarbonización térmica (y, específicamente, las basadas en el almacenamiento térmico).

“Estandarizar el proceso de caracterización de la demanda permitirá replicar el método en diferentes empresas de los sectores analizados de manera ágil”

Los sistemas de almacenamiento térmico presentan un alto potencial para mejorar la eficiencia energética en los entornos de uso identificados, pero su implementación todavía es escasa, lo que se debe en parte a la falta de información y referencias acerca de la aplicación y beneficios de estos sistemas. Los usuarios de Decartherm, dispondrán de informes personalizados acerca de la aplicabilidad de diferentes mejoras e impactos a obtener, con lo que se pretende subsanar la desconfianza en cuanto a la determinación de la rentabilidad de este tipo de soluciones, dando mayor seguridad a la hora de acometer inversiones para mejorar la sostenibilidad energética.

Proyecto colaborativo

El proyecto, que se encuentra actualmente en desarrollo por parte de ITE, cuenta con la colaboración activa de diferentes empresas destinatarias de la solución, desde fabricantes de equipos térmicos, ingenierías especializadas y empresas de arquitectura y urbanismo, hasta beneficiarios finales del sector industrial y terciario.

Proyecto DECARTHERM "Descarbonización mediante sistemas con almacenamiento térmico aplicada a edificación y procesos industriales con alta demanda energética". Llevado a cabo por el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (Ivace), con número de expediente IMDEEA/2023/54, y con la cofinanciación de la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) dentro del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2021-2027