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Situación de los fluidos: sostenibilidad en compresores

  • Artículo

    2017 febrero 13, 10:00 CEST

    Si bien París será importante para dar forma a la política ambiental, es más probable que la industria de la maquinaria de fluidos se vea afectada por una legislación histórica: los protocolos de Montreal y Tokio, según explica Magnus Arvidsson, ingeniero de negocios del grupo SKF.

    La conferencia COP21, realizada en París, fue un acontecimiento trascendental que tendrá un enorme efecto sobre la sostenibilidad. La legislación y las pautas futuras probablemente se definan según las decisiones tomadas en esta conferencia.

    Rob Jenkinson, director de sostenibilidad corporativa de SKF, afirma que el acuerdo al que se llegó en París debe conducir ahora a una enorme cantidad de leyes sensatas y desafiantes, que contengan las medidas prácticas que restringirán los futuros incrementos de temperatura a menos de 2 °C

    Sin embargo, el “efecto París” aún no se sentirá del todo. Y, en cuanto al uso de compresores de refrigerante, hay una ley mucho más significativa que da forma a la industria: el Protocolo de Montreal. Entró en vigencia en 1989, el mismo año en que cayó el Muro de Berlín, con la intención de revertir el daño causado a la capa de ozono eliminando gradualmente los refrigerantes HFC y HCFC.

    Algunas de las eliminaciones acordadas en Montreal, y en las reuniones de seguimiento siguientes, están entrando en vigencia ahora. El refrigerante R134A, por ejemplo, estará totalmente prohibido en diferentes regiones e industrias a partir del año próximo, lo cual significa que deben encontrarse alternativas: en la actualidad se está considerando un potencial reemplazo, un refrigerante conocido como R-1234yf.

    Quienes no se prepararon con anterioridad para esta legislación tienen ahora la presión de un plazo perentorio. Las normas afectarán todos los usos de compresores para refrigeración, desde unidades de aire acondicionado para automóviles hasta sistemas de refrigeración para hospitales.

    Mayor eficiencia
    En paralelo a esto, se esperará que los sistemas de aire acondicionado operen con mayor eficiencia energética, y también se está abordando esta cuestión.

    Si bien una solución que ha desarrollado SKF para compresores centrífugos de AA es que funcionen sin aceite, el uso de sistemas magnéticos destierra la necesidad del aceite, e incrementa las eficiencias hasta en un 10%.

    El motor principal de esta iniciativa fue un fabricante líder de equipos originales para climatización en los EE. UU., que buscaba reducir el consumo de energía y aumentar la eficiencia de sus compresores centrífugos. SKF le ayudó a cumplir este objetivo con la provisión de rodamientos magnéticos, así como el motor y la unidad de control.

    Este fabricante es un buen ejemplo de un líder de la industria que impulsa la agenda ambiental a través de su deseo de logros en términos de eficiencia. La empresa ha ampliado recientemente su línea de enfriadores centrífugos con rodamientos magnéticos, el rango YMC2, para manejar 1 000 toneladas de refrigeración (3 500 kW).

    Una manera alternativa de dejar de usar aceite es usar el refrigerante mismo como lubricante, lo cual es posible usando compresores ‘Hermetic’ con rodamientos lubricados con refrigerante puro, usados en sistemas de aire acondicionado en hospitales u otras grandes instalaciones, que pueden operarse de esta manera. El refrigerante entonces hace su trabajo normal, además de enfriar y lubricar los rodamientos.

    Beneficios variables
    El costo total de propiedad (total cost of ownership, TCO) es un concepto importante que aún no se entiende completamente, si bien el advenimiento de la energía a un mayor precio está ayudando a las personas a enfocarse.

    Las transmisiones de velocidad variable (variable speed drives, VSD) han sido una enorme contribución a la eficiencia energética en la industria, incluida la maquinaria de fluidos. Si se opera el motor según la necesidad del proceso, el usuario puede ahorrar hasta un 30% en costos de energía, lo cual es una gran porción, si se tiene en cuenta que esa energía representa el 80% del costo total de un compresor durante su vida útil.

    El uso de VSD tiene una pequeña desventaja: la salida eléctrica de la transmisión puede producir arcos eléctricos, que pueden destruir el rodamiento en un período muy corto. La respuesta es actualizar el sistema, por ejemplo, con la colocación de rodamientos con aislamiento que soporten la formación de arcos eléctricos.

    Los motores con imanes permanentes (permanent magnet motors, PMM) también pueden tener un enorme efecto sobre la eficiencia energética, en una diversidad de industrias. El sector del tratamiento de aguas residuales, por ejemplo, usa soplantes para airear el agua. Esto ayuda a que las bacterias degraden con mayor efectividad los residuos orgánicos. Una planta de tratamiento francesa había estado usando cuatro soplantes tradicionales ‘Roots’ para este fin, que representaban casi la mitad del consumo total de energía de la planta.

    La planta reemplazó sus cuatro soplantes de 80 kW con dos soplantes de aireación de 160 kW basados en un PMM, con rodamientos magnéticos activos, sistema de control SKF y VSD. Además de reducir el ruido, el nuevo sistema redujo el consumo de energía en 500 000 kWh, y ahorró 375 toneladas en emisiones de CO2 y 54 000 euros. El tiempo de recuperación de la inversión fue de solo un año.

    La tecnología que respalda al soplante de aireación, el PMM de alta velocidad de SKF, corresponde a su cartera de productos ‘BeyondZero’, que puede generar beneficios sostenibles reales. Otros que son relevantes para este sector son los rodamientos lubricados con refrigeración y los rodamientos lubricados con aceite de alta velocidad.

    Estas son solo algunas medidas prácticas que están ayudando a mejorar la sostenibilidad de los compresores y otras maquinarias de fluidos, y ayudan a los clientes a cumplir o incluso superar los requisitos legales ambientales existentes.

    En este momento, al menos en lo que se refiere a compresores, el Protocolo de Montreal está teniendo el mayor efecto al momento de determinar las prioridades de sostenibilidad. Pero podemos estar seguros de algo: la legislación futura, promulgada siguiendo los pasos de la COP21 en París, tardará muchísimo menos en producir resultados.

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