Eficiencia Energética: Sector Industrial | Energy Efficiency: Industrial Sector www.futurenergyweb.es 60 FuturEnergy | Marzo/Abril March/April 2020 requiere de un consumo eléctricomuy considerable. Al integrar en los procesos de obtención de frío la regasificación de GNL permite reducir el coste de refrigeración, además de reducir considerablemente las emisiones de CO2. Generación de agua dulce El proyecto Shaky propone el diseño, optimización y construcción de un dispositivo preindustrial para depurar el agua necesaria para los distintos procesos que se llevan a cabo en el proceso: procesos electrolíticos y producción de hielo. Este enfoque permitirá obtener agua potable de alta calidad por destilación en vacío a baja temperatura, aprovechando las propiedades termodinámicas del agua para lograrlo con un gasto de energía sustancialmente menor al de las tecnologías actuales. Para ello se pretende construir y poner en marcha una planta piloto para corroborar la escalabilidad y modularidad del dispositivo, su funcionamiento en un entorno preindustrial, así como el valor de los parámetros que influyen en la eficiencia global del proceso de depuración. En concreto se ha propuesto una planta piloto que produzca 4 m3/día de agua destilada. La tecnología a aplicar necesita para su funcionamiento gradientes térmicos de 40 ºC y tiene un consumo eléctrico de 2 a 3 veces inferior a la ósmosis inversa, de 1,2 kWh/m3. Esto se consigue mediante la destilación a presiones cercanas al vacío, que permiten evaporar a temperatura ambiente. El principal elemento innovador de esta tecnología, y clave para su bajo consumo energético específico, es el aprovechamiento de fuentes térmicas preexistentes, utilizándose como foco frío el proporcionado por el frío residual del CO2 que retorna del túnel de congelación y como foco caliente el agua de mar. Producción de hidrógeno mediante electrólisis El proyecto propone transformar la energía térmica en eléctrica mediante un prototipo de ciclo ORC especializado en rangos de temperatura de trabajo mucho más bajos de los habitual, -150/0 ºC. Este ORC será integrado con un prototipo de electrólisis para producir hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno generado se almacenará en hidrurosmetálicos transportables, que complementarán el sistema de frío de vehículos refrigerados empleados para el transporte de alimentos refrigerados. El hidrógeno alimentará un sistema auxiliar de potencia en los camiones refrigerados, que permitirá mantener conectado el sistema de refrigeración de la cámara, aunque el motor del camión esté apagado. El coste de producción de hidrógeno depende directamente del coste de la electricidad que se inyecta en el electrolizador, por lo que la clave de este desarrollo es que el hidrógeno es producido a partir del frío excedente del proceso de gasificación del GNL, por tanto, utilizando energía de bajo coste. Generación de electricidad en pilas de combustible Las botellas de hidruros se utilizan como depósito de hidrógeno para alimentar un sistema de pila de combustible a bordo del vehículo refrigerado destinado a mantener la cadena de frío, y a aumentar la autonomía de una carretilla elevadora a utilizar en el centro logístico de frío, situado a 700m de la planta de gasificación. The advantages of this application lie in the fact that industrial cold is extremely costly to generate using traditional methods, as it requires a considerable level of electricity consumption. By integrating LNG regasification into the processes to obtain cold, it is possible to reduce the cost of refrigeration as well as achieving a significant reduction in CO2 emissions. Generating drinking water The SHAKY Project sets out to design, optimise and construct a preindustrial device to treat the water required by the different processes that take place: electrolytic processes and the production of ice. This approach is able to achieve high quality drinking water through low temperature empty distillation, making use of the thermodynamic properties of the water to achieve a substantially lower energy expenditure compared to current technologies. For this, it aims to construct and commission a pilot plant to corroborate the scalability and modularity of the device, its operation in a preindustrial environment, as well as the value of the parameters that impact on the overall efficiency of the treatment process. Specifically, a pilot plant has been proposed that produces 4 m3/day of distilled water. The technology to be applied needs thermal gradients of 40ºC in order to operate and has an electric consumption 2 to 3 times lower than reverse osmosis, of 1.2 kWh/m3. This is achieved through distillation at pressures close to empty, which permits evaporation at an ambient temperature. The main innovative element of this technology, and the key to its specific low energy consumption, is the use of preexisting heat sources, using as a cold source that provided by the residual cold of the CO2 that returns from the freezing tunnel and seawater as a heat source. Producing hydrogen via electrolysis The project aims to transform thermal energy into electricity by means of an ORC cycle prototype specialised in working temperature ranges much lower than normal, -150/0ºC. This ORC will be integrated with an electrolysis prototype to produce hydrogen and oxygen. The hydrogen generated will be stored in transportable metallic hydrides that will complement the cold system of the refrigerated vehicles used to transport chilled foods. The hydrogen will feed an auxiliary power system in the refrigerated trucks so that the refrigeration system of the cold storage unit remains on even when the vehicle’s engine is turned off. The cost of producing hydrogen directly depends on the cost of the electricity that is injected into the electrolyser, making the fact that the hydrogen is produced from surplus cold originating from the LNG gasification process, and therefore, uses low cost energy, the key to this innovation. Power generation in fuel cells The hydride bottles are used to store hydrogen that will supply a fuel cell system on board the refrigerated vehicle. This is designed to maintain the cold chain and increase the autonomy of a fork lift to be used in the Cold Logistics Hub, located 700 metres from the regasification plant.
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