E.ON convierte las aguas residuales en un valioso recurso con la tecnología de bombas de calor GEA
Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por la calefacción suministrada a la ciudad de Malmö, Suecia, requirió un cambio de mentalidad radical para una importante compañía eléctrica, que ahora utiliza las bombas de calor de alta eficiencia energética GEA. Después de analizar el agua, se consideró que una planta de aguas residuales era la mejor fuente para calentar los hogares en un enfoque innovador para convertir los residuos en energía utilizable.
Objetivo de huella de carbono
Bajo el lema ‘Clean 2025’, la empresa energética E.ON de Suecia ha estado trabajando para alcanzar los ambiciosos objetivos de protección del clima que se fijó por primera vez en 2017. Tiene la intención de proporcionar a sus clientes un 100% de energía reciclada o renovable para 2025 y ha desarrollado las medidas adecuadas para lograr este objetivo.
La empresa decidió que las bombas de calor de amoníaco de GEA eran ideales para la calefacción urbana en el sur de Suecia, junto con la biomasa y otras tecnologías renovables, con el fin de mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por la calefacción. Con una capacidad de calefacción de 10 MW cada una, se instalaron cuatro bombas de calor GEA junto a una planta de tratamiento de aguas residuales y una incineradora de residuos en la zona portuaria de la ciudad deMalmö, donde ahora suministran el 8% de la energía total a unos 100.000 hogares, el equivalente anual al consumo de 10.000 hogares, lo que contribuye a ahorrar unas 50.000 toneladas de CO2 al año.
Energía a partir de residuos
Ya sea extrayendo energía de los efluentes o de una planta incineradora de residuos, las bombas de calor se están convirtiendo rápidamente en la tecnología elegida para la calefacción urbana y residencial renovable, con el fin de cumplir las normas medioambientales cada vez más estrictas y reducir las emisiones de CO2, así como los costes operativos.
Las bombas de calor que funcionan en Malmö aprovechan el calor residual de las plantas de tratamiento de aguas residuales y de la incineradora de residuos. E.ON decidió utilizar agua residual reciclada para el sistema debido a las altas temperaturas que emite la planta de aguas residuales (14°C), lo que hace que esta agua sea más cálida que el agua de mar cercana a la ciudad, demasiado fría para un uso eficiente.
Al extraer 30 MW de calor de las aguas residuales, la energía cosechada se convierte en calor útil para la red de calefacción del distrito, con las bombas de calor integradas trabajando conjuntamente con la planta incineradora de residuos cercana. La bomba de calor está diseñada para suministrar hasta 80 °Cpero rara vez se necesitará suministrar temperaturas superiores a 71 °C.
Planta de bombas de calor de amoníaco GEA en E.ON, Malmö
El amoníaco, clave para un futuro sostenible
A medida que se van eliminando los gases fluorados para cumplir la normativa europea F-Gas, promulgada también para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, los refrigerantes naturales son cada vez más populares– especialmente el amoníaco, un refrigerante respetuoso con el clima que tiene amplia disponibilidad, es barato y no tiene impacto en el calentamiento global ni en el agotamiento de la capa de ozono.
Aunque no es la primera vez que se utilizan bombas de calor en Suecia, el proyecto de Malmö es el primero en el país en que se utiliza amoníaco. E.ON optó por el amoníaco en lugar de los refrigerantes de base química debido a la normativa F-Gas de la Unión Europea, que pretende reducir progresivamente los HFC en un 79% para 2030, y por el compromiso de la empresa con sus clientes concienciados con el medio ambiente.
Modelo 3D de la bomba de calor de amoníaco GEA para este proyecto de Malmö
Mats Egard, director de proyectos de E.ON Värme Sverige AB, dijo: “Hubiera sido más barato instalar una bomba de calor R134a, pero no creemos en ese refrigerante para el futuro, porque vamos a ser 100% renovables. Vamos a suministrar energía de calefacción central totalmente reciclada o renovable para 2025”.
Kenneth Hoffman, director de productos de bombas de calor para GEA, añadió: “Mientras que los sistemas más antiguos funcionaban con refrigerantes fluorados, la normativa F-Gas ha hecho que estos sistemas con grandes cargas de refrigerante sean insostenibles. El amoníaco es el camino a seguir”.
Calentando la tarea
Kenneth resumió la ciencia que hay detrás de la rentable tecnología de las bombas de calor, que está transformando la calefacción urbana y residencial y que proporciona la energía reciclada que se suministrará a los ciudadanos de Malmö hasta bien entrado el futuro.
Dijo: “Las cuatro bombas de calor trabajan en paralelo para ofrecer las temperaturas prometidas. Cada una tiene un coeficiente de rendimiento (COP) superior a 3,5, por lo que por cada 1 kWh de electricidad utilizado por la bomba de calor, se producen 3,5 kWh de calor para la ciudad”.
Un sistema de bombas de calor requiere un exhaustivoanálisis de las temperaturas solicitadas y que se evalúen los parámetros adecuados del proceso.Cada grado cuenta con una bomba de calor y cuanto más preciso sea el diseño inicial, más energía se podrá ahorrar. En lugar de enfocarse en tuberías pequeñas con gran diferencia de temperatura para mantener bajo el coste inicial, la inversión en una bomba de calor se basa en un ahorro continuo diario.
Bombas de calor de amoníaco GEA en E.ON, Malmö
Impulsar una mayor sostenibilidad
La tecnología de bombas de calor ofrece ahorros significativos con independencia de la industria en que se utilice o la amplitud de su aplicación. Puede realizar servicios básicos, como calentar y refrigerar una casa pequeña, hasta asumir un papel central en una estrategia inteligente de cero emisiones para calefacción urbana.
En los países en que los requisitos de emisiones son menos estrictos o en que las políticas comerciales lo permiten, algunos fabricantes están optando por mantener la situación actual, dado que los combustibles fósiles aún tienden a ser más baratos que las soluciones energéticas limpias. Sin embargo, para cumplir los objetivos de sostenibilidad, la IEA declara que es necesario que las ventas de tecnología de energía limpia, como la que representan las bombas de calor y el calentamiento por energía solar, se tripliquen hasta abarcar más de una cuarta parte de los nuevos equipos de calentamiento para 2030. Así que, ¡pasemos a la acción ahora y diseñemos juntos un mundo mejor!
Alcance del suministro de GEA:
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Solución de GEA: Sistema de bomba de calor a medida (4 bombas de calor)
- Heating capacity: 40 MW
- Heat source: Sewage water (8 to 14°C / 46.4°F to 57.2°F)
- Heat sink: District heating water (55 to 65°C / 131°F to 149°F)
- COP: >3.5 (yearly average)
- Compressor type: GEA Grasso Screw compressors
- Natural refrigerant: Ammonia
