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Aug 03, 2023

El paso a las calderas eléctricas

La subida del precio del gas y la RSC empresarial impulsan la transición a las calderas eléctricas Como gas

El aumento de los precios del gas y la RSC empresarial impulsan la transición a las calderas eléctricas

A medida que suben los precios del gas, las empresas están adoptando calderas de agua caliente y vapor eléctricas económicas y de cero emisiones y están cumpliendo con iniciativas ambientales de responsabilidad social corporativa (RSC) de alta prioridad.

Las instalaciones industriales y los servicios públicos han dependido durante mucho tiempo de grandes calderas de gas o petróleo para la producción de vapor, calefacción de procesos o energía. Hoy, sin embargo, dos factores significativos están cambiando la ecuación: los precios más altos de la gasolina y la necesidad de lograr una iniciativa de RSC corporativa de alta prioridad: reducir la huella de carbono corporativa para combatir el calentamiento global. La combinación finalmente está impulsando a muchos gerentes y directorios a adoptar calderas eléctricas de vapor y agua caliente rentables y de cero emisiones en las plantas.

Con el costo de los picos de gas, el argumento económico para la transición a las calderas eléctricas es cada vez más fuerte. Sin embargo, la economía por sí sola no es el único argumento a favor de la energía eléctrica sobre el gas. Con los efectos del cambio climático más evidentes, las empresas también se están tomando en serio sus compromisos de practicar una buena ciudadanía corporativa. Muchas empresas están implementando iniciativas de RSE para limitar su impacto ambiental y combatir el cambio climático mediante la reducción de sus emisiones de combustibles fósiles.

Al practicar la responsabilidad social corporativa como modelo de negocios, específicamente en términos de ser un buen administrador ambiental, las empresas elevan su marca. En muchos casos, esto puede ser un factor para motivar a los consumidores conscientes del medio ambiente a hacer más negocios con ellos. Practicar un comportamiento ético también puede ayudar a atraer y retener empleados.

"Cada vez más empresas del sector industrial están empezando a mirar dónde están quemando combustibles fósiles y considerando si existe un reemplazo económico y más sostenible. Para muchas, usar una caldera eléctrica es una respuesta fácil", dice Robert Presser, vicepresidente deAcme Ingeniería, fabricante de calderas industriales y comerciales con operaciones en EE. UU., Canadá y Europa.

Presser agrega: "El cambio hacia el uso de calderas eléctricas industriales es más que un simple argumento económico en la actualidad. Es una forma significativa y concreta de cumplir con los compromisos corporativos de RSE que impulsan a la empresa a convertirse en carbono neutral en consonancia con los objetivos de la COP26 de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. El compromiso de Global Finance de financiar iniciativas ecológicas, desde energías alternativas hasta consumo, facilitará la financiación de esta transición".

Según un artículo reciente en The Economist, en la COP26 "Los países se comprometieron a acelerar aún más sus planes de descarbonización y, específicamente, a fortalecer sus objetivos de reducción de emisiones para 2030 para el próximo año... Las reglas para crear un marco para un mercado global de carbono fueron aprobado... Se reconoció formalmente la necesidad de reducir las emisiones globales de gases de efecto invernadero en un 45 % para 2030".

Las calderas y los hornos alimentados con gas natural emiten no solo los notorios gases de efecto invernadero dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4), sino también peligrosos óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO) y óxido nitroso (N2O), así como compuestos orgánicos volátiles (COV), dióxido de azufre (SO2) y partículas (PM).

Aún así, muchos ingenieros de instalaciones optan por las calderas de gas familiares debido a la creencia errónea de que las calderas eléctricas no pueden igualar la producción de las unidades convencionales que queman combustibles fósiles. Debido a los considerables avances en la tecnología de calderas eléctricas, eso está lejos de ser el caso. Hoy en día, dicha tecnología puede igualar la capacidad de las grandes calderas de gas o petróleo en un espacio mucho más pequeño.

Las calderas eléctricas utilizan las propiedades conductivas y resistivas del agua para transportar corriente eléctrica y generar vapor. Una corriente CA fluye desde un electrodo de una fase a tierra utilizando el agua como conductor. Dado que los productos químicos en el agua proporcionan conductividad, el flujo de corriente genera calor directamente en el agua misma. Cuanta más corriente (amperios) fluye, más calor (BTU) se genera y más vapor se produce. Fundamentalmente, casi el 100 % de la energía eléctrica se convierte en calor sin pérdidas por acumulación o transferencia de calor.

Con este diseño, por ejemplo, la caldera de vapor de electrodos de alto voltaje CEJS de Acme produce cantidades máximas de vapor en un espacio mínimo, con una capacidad de caldera de 6MW a 52MW. La caldera funciona con los voltajes de distribución existentes, de 4,16 a 25 KV con una eficiencia de hasta el 99,9 % y puede producir hasta 170 000 libras de vapor por hora. Con clasificaciones de presión de 105 psig a 500 psig, las calderas están diseñadas según la Sección 1 de ASME y son recipientes a presión certificados y registrados en la ubicación de la caldera.

"Una o dos generaciones de ingenieros de instalaciones crecieron con calderas de petróleo y gas casi exclusivamente", dice Presser. "Como resultado de nociones preconcebidas, la mayoría ve las calderas eléctricas como unidades pequeñas de poca potencia, como un calentador de agua. Por lo tanto, con frecuencia les explicamos a los ingenieros que existe una tecnología de calderas eléctricas que puede reemplazar las grandes calderas de gas o de petróleo en muy poco tiempo". huella."

Señala que las calderas eléctricas de alta capacidad son adecuadas para suministrar energía auxiliar prácticamente bajo demanda. Las calderas auxiliares también se utilizan para suministrar vapor a las turbinas cuando se requiere un alto rendimiento rápidamente, y para calentar agua de proceso.

Además, las calderas eléctricas industriales tienen varias ventajas en comparación con las calderas de gasóleo o gas, incluida una seguridad superior, facilidad de instalación, tiempos de encendido y apagado más rápidos y un funcionamiento silencioso. Las calderas eléctricas no tienen un nivel mínimo de funcionamiento alto para que estén disponibles de inmediato. "Las calderas eléctricas no necesitan un operador porque si algo sale mal, el interruptor se dispara, lo que evita que el problema se intensifique", dice Presser. "Sin embargo, con las calderas que queman gas, cualquier fuga de gas puede aumentar el riesgo de explosión. Por lo tanto, las unidades de gas generalmente deben monitorearse continuamente o inspeccionarse periódicamente". Señala que las pautas de seguridad estatales y municipales varían según el tipo de caldera y la frecuencia esperada de inspección.

Con las calderas eléctricas, la entrada de energía y el ajuste también son precisos y prácticamente inmediatos. Por el contrario, aumentar o disminuir la temperatura en una caldera de gas es un proceso más lento porque el calor de la caldera tarda en aumentar o disiparse antes de alcanzar la salida deseada.

Las unidades eléctricas también son excepcionalmente silenciosas en comparación con las calderas de combustible. "A diferencia de los quemadores a gas que aceleran como motores de turbina casi continuamente, las calderas eléctricas mantienen bajos los niveles de ruido operativo", dice Presser. "El ruido más fuerte que vas a escuchar de una caldera eléctrica es la bomba de circulación".

Además de las aplicaciones industriales, la tecnología de calderas eléctricas también se utiliza para la calefacción urbana residencial y comercial, cuya demanda está aumentando, especialmente en los centros urbanos. Con la calefacción urbana, el calor distribuido se genera en una ubicación central a través de un sistema de tuberías aisladas y se utiliza para calentar espacios y agua de alta eficiencia y baja contaminación.

Para aplicaciones de calefacción central, la tecnología de calderas eléctricas suministra silenciosamente una gran cantidad de energía para su tamaño compacto. Actualmente se está considerando este enfoque para instalar varias calderas de vapor de 50 MW en el centro de Manhattan, reemplazando las calderas de gas para proporcionar vapor centralizado a varios edificios. "Hay un interés creciente en los EE. UU. por la calefacción urbana. Hemos hablado con las empresas de servicios públicos con plantas de calderas masivas que aún alimentan las líneas de vapor en los principales núcleos de las ciudades como Nueva York. Muchos quieren reducir las emisiones asociadas con eso en los centros urbanos", dice Presser. Señala que las calderas eléctricas pueden reemplazar una batería de enormes calderas de gas. "Hoy, con una cantidad de calderas de 52 MW, podemos producir 300 MW de energía de vapor en el centro de la ciudad sin emisiones", dice.

A medida que las instalaciones industriales y los servicios públicos consideren alternativas a las calderas que queman gas más costoso, una de las opciones más rentables será cada vez más las calderas eléctricas de vapor y agua caliente con cero emisiones. La elección sostenible no solo ayuda a las empresas a cumplir con sus iniciativas de RSE respetuosas con el medio ambiente con energía eléctrica limpia, sino que también puede ayudar a posicionar su marca como una marca que se toma en serio la lucha contra el cambio climático y el cumplimiento de sus compromisos públicos.