Sobre DESTINY
El proyecto DESTINY pretende desarrollar una solución funcional, ecológica y eficiente energéticamente, escalable y replicable, que emplee energía de microondas para el procesamiento continuo de materiales en industrias de alto consumo energético. El objetivo es desarrollar y demostrar un nuevo concepto de cocción para materias primas granulares, con el fin de lograr transformar el material utilizando calentamiento por microondas como fuente de energía alternativa para su procesamiento completo y/o como complemento a la producción convencional existente. El sistema DESTINY se concibe como hornos celulares en una planta modular móvil con importantes ventajas en términos de recursos y eficiencia energética, flexibilidad, replicabilidad, escalabilidad y reducida huella ambiental.
La influencia de las soluciones de DESTINY en términos de estabilidad, eficiencia del proceso y características de las materias primas, subproductos / productos intermedios / productos finales se investigará para mejorar el rendimiento de los procesos industriales en 3 sectores industriales (Cemento, Cerámica y Acero). Se utilizarán nuevas tecnologías de calentamiento, sistemas de control y herramientas de simulación numérica para perfeccionar el diseño y lograr un resultado exitoso.
La industrialización y la sostenibilidad de la tecnología de Microondas de Alta Temperatura DESTINY se evaluará a través de indicadores clave de rendimiento (KPI) relevantes y con metodologías de análisis de ciclo de vida (ACV). Con el objetivo final de garantizar una gran explotación y penetración en el mercado para DESTINY, se analizarán modelos de negocios específicos para esta tecnología, basados en la viabilidad económica y replicabilidad de la solución. Para asegurar la transferencia industrial, se han definido actividades apropiadas de explotación y difusión durante e incluso después del final del proyecto.
Objetivos
El proyecto DESTINY aspira a introducir un sistema de procesamiento de Microondas de Alta Temperatura «primero-en-su-clase» a nivel industrial, que puede ofrecer una variedad de beneficios vitales para los sectores que consumen mucha energía, como: reducción del consumo de energía, menores costos operativos de por vida y mejor perfil de sostenibilidad.
El sistema DESTINY se concibe como hornos celulares en una planta modular móvil diseñada para cubrir la alimentación de materia prima / proceso de cocción / almacenamiento de producto final en un sistema único, limpio y con mayor flexibilidad de producción. Se espera habilitar al sistema para el trabajo con rendimientos que oscilen entre el 10% y el 100% de la capacidad sin una pérdida importante del rendimiento general del proceso.
Los objetivos se centran en la mejora de los índices de eficiencia en las siguientes áreas:
- Flexibilidad de ±30% para fluctuaciones de entrada de fuentes de energía renovable o RES (Renewable Energy Sources) sin pérdidas significativas en la eficiencia energética específica.
- Mejora en la eficiencia energética del 40% (dependiendo del producto e industria de aplicación)
- Mejora en términos de eficiencia de recursos (combustible) excediendo el valor del 40%
- Disminución de las emisiones de CO2 en un 45% (sin considerar la generación de electricidad en estado estable)
- Disminución de los gastos operativos OPEX (Operational Expenditures) y de inversión CAPEX (Capital Expenditure) en un 15%.
Impacto esperado
La industria productiva es una importante fuerza impulsora detrás de la economía de Europa proporcionando más de 6,553 billones de Euros del PIB, lo que representa aproximadamente el 21% del PIB de la UE y proporciona aproximadamente el 20% de todos los empleos (más de 30 millones), en 25 sectores diferentes.
En un contexto sobre cambio climático regulado, con precios de energía volátiles y mayor conciencia ambiental, los fabricantes actuales debe centrarse en la introducción de soluciones energéticas modernas y renovables, así como sostenibles y eco-eficientes.
La industria de fabricación de productos básicos masivos de la UE ya ha implementado tecnologías, sistemas de control y medidas para reducir el consumo de energía primaria y las emisiones de las plantas. Pero, para incrementar más aún las reducciones en consumo energético, es necesario centrarse en las etapas más energéticamente intensivas de la cadena de producción, como los procesos de cocción. En este sentido, el nuevo sistema propuesto en DESTINY será una clara oportunidad para mejorar los procesos de calentamiento industrial actuales.
El concepto DESTINY es de hecho un cambio de paradigma ya que habilita el uso de nuevas soluciones de bajo costo para procesos nuevos o para modernizar plantas existentes. El sistema está diseñado como una unidad modular que permite alcanzar cualquier capacidad de producción requerida por las plantas de los clientes. Debido al reducido tamaño de cada celda, facilita la producción bajo demanda, deslocalizada y con una alta flexibilidad de producción y portabilidad. Brinda la oportunidad de desarrollar nuevas estrategias comerciales, y permite una mayor flexibilidad en el uso de la energía. Por lo tanto, el concepto DESTINY se ajusta perfectamente a las políticas de eficiencia energética y aprovechará el rendimiento de las redes eléctricas de próxima generación basadas en energía renovable.
Debido a la novedad de los resultados de DESTINY, se espera que tenga un alto potencial de aplicación en el mercado, cubriendo una necesidad real y una demanda de las industrias de alto consumo de energía que procesan materias primas.
Resultados
DESTINY ofrecerá una nueva solución eco-eficiente basada en tecnología de Microondas, diseñada para desarrollar nuevos procesos radicales y versátiles aptos para diferentes sectores industriales.
El objetivo del proyecto DESTINY es acercar la tecnología a una tasa de producción industrial que garantice escalabilidad, replicabilidad y robustez. Además, el módulo DESTINY completamente eléctrico tiene el objetivo final de reducir la dependencia directa de las industrias intensivas en energía de los combustibles fósiles. De este modo, el proyecto DESTINY contribuye a alcanzar los objetivos del acuerdo de París.
DESTINY brindará a los sectores intensivos en consumo de energía la posibilidad de reemplazar sus tecnologías de calentamiento estándar, reduciendo en promedio en un 30% la energía requerida para la producción [kWh / kg], lo que reduce las emisiones de CO2 en más del 40% y proporciona una reducción adicional en las emisiones correspondientes a SOx y NOx.
Los resultados específicos esperados en el proyecto son:
- Una planta piloto de Microondas portátil de tamaño «contenedor», lista para usar (prototipo), con una capacidad de producción superior a 20 kg/h por cada célula del horno, y capaz de alcanzar temperaturas de trabajo de más de 1000 °C
- Con un diseño que permite el uso de conjuntos de matrices de celdas en el horno Microondas, considerando la capacidad de 130 kg/h por celda, lo que habilita alcanzar tasas de operación productiva comerciales.
- Con un mínimo de 30% de ahorro de energía en el proceso (debido al uso de la tecnología de Microondas y el uso de estrategias de control avanzadas)
- Reduciendo los costos operativos (OPEX) entre 15-30%
- Implementación de un concepto de procesamiento “switch-and-go” (arrancar-y-empezar)
- Un proceso de producción con un calentamiento un mínimo de 10 veces más rápido
- Reduciendo las emisiones de SOx, NOx, CO2 y CO en un 40% (mínimo)
- Evitando la combustión (también a través de nuevas estrategias específicas de seguimiento y control de emisiones, con una alta reducción de partículas)
- Garantizando un funcionamiento seguro para los operadores, y en todas las aplicaciones de la tecnología Microondas en el entorno de trabajo, cumplimiento con las directivas y recomendaciones de la UE relacionadas.
- Manuales de usuario, buenas prácticas, documentación de salud y seguridad.
- Evaluación de indicadores de éxito KPI (Key Performance Indicators)
El concepto DESTINY se probará en dos sitios de demostración ubicados en España y Alemania que cubren sectores de gran interés energético y estratégico como el Sector Cerámico (Pigmentos), el del Cemento (Arcilla Calcinada) y el Acero (sinterizado, pellets de mineral de hierro / hierro esponjoso DRI – ‘Direct Reduced Iron’, ZnO) para validar los parámetros críticos de la tecnología desarrollada en entorno relevante. Se implementará como dos módulos de alimentación, uno por sitio de demostración, y un módulo de horno de microondas móvil y tratamiento del producto acoplable a los de alimentación.
Teniendo en cuenta las mejoras en el proceso de Microondas de DESTINY, se desarrollará una estrategia de explotación para maximizar el potencial de los resultados del proyecto, analizando y evaluando las posibles rutas de explotación, los usuarios objetivo y los mercados, y revisando todos los aspectos internos o externos desde el punto de vista de potencial de negocio.
