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Atraso energético, problema de alta tensión en sector manufacturero

Un estudio con 210 empresas de las principales zonas industriales del país determinó que se puede lograr hasta un 30 % de ahorro en energía con la modernización de los sistemas de generación en varios sectores manufactureros, que van desde la producción de textiles hasta la industria de alimentos.

, 12.04.2015

Los procesos energéticos de los subsectores manufactureros en Colombia están muy por debajo de los estándares de eficiencia internacional, pues los equipos utilizados afectan costos y productividad.

Estas son algunas de las más críticas conclusiones a las que llegaron varias universidades, entre ellas la UN, al realizar un diagnóstico en el que, además, se estableció que la mayoría de equipos con los que opera este subsector empresarial son contaminantes y generan condiciones críticas de salud ocupacional.

El estudio, financiado por Colciencias y la Unidad de Planeación Minero-Energética (UPME), fue realizado por la Red de Investigación e Innovación en Combustión de Uso Industrial-Incombustion, integrada por grupos de la Universidad Nacional, la de Antioquia y la del Valle, junto al Instituto Tecnológico Metropolitano.

Andrés Amell Arrieta, ingeniero mecánico, director de la Red y profesor de la Universidad de Antioquia, explica que el análisis se basó en encuestas e inspecciones realizadas a 210 empresas en la costa norte del país, el Valle del Cauca, Bogotá, Antioquia y los santanderes. El objetivo fue determinar las posibilidades de ahorro de energía en procesos, usos energéticos y equipos, en los subsectores textil, de alimentos, cueros, curtiembres y confecciones (Códigos ciiu 10 a 18), para todos los tamaños de empresa.

Se concluyó, por ejemplo, que la mayor cantidad de energía que se usa en estas industrias es el calor, y que por cada unidad de energía eléctrica (kilovatio/hora de energía) se obtienen cuatro de la térmica, a partir de combustibles fósiles como gas natural, carbón y biomasa.

En opinión del ingeniero, Colombia es una sociedad energéticamente ineficiente, pues por cada unidad de energía primaria que entra a la economía, solo se utiliza alrededor del 40 %, con lo cual el país pierde gran cantidad del recurso en los usos finales.

En Colombia, el 80 % de la energía que consumen los sectores industriales es obtenida de combustibles fósiles, lo cual conlleva numerosos problemas, entre ellos los ambientales.

La situación empeora por el gran atraso a nivel científico y de investigación, que mantiene al país desactualizado en nuevas tecnologías y en capacidad de fabricación de equipos más modernos.

Esa obsolescencia se traduce en baja eficiencia energética, principal razón para el desarrollo de este proyecto, según el profesor de la Facultad de Minas, Farid Chejne, representante de la UN en esta unión temporal.

Olga Victoria González, asesora líder del grupo de eficiencia energética de la Subdirección de Demanda de la UPME, considera que estos estudios alimentan los balances nacionales generados por la entidad, para proponer alternativas tecnológicas de eficiencia, como los subprogramas y las líneas de acción de lo que será el mapa de ruta del plan de acción 2016-2020.

La iniciativa hace parte de los esfuerzos nacionales por identificar procesos, tecnologías y usos de la energía en los sectores económicos del país. El último estudio de este tipo data de 2009 y fue desarrollado por la Unión Temporal Induplan.

Por esta razón, la asesora González afirma que aunque no se da en todos los subsectores y en empresas estudiadas, en muchos casos se presentan altos rezagos tecnológicos y poco conocimiento acerca del impacto de los recursos energéticos en la matriz de costo, debido a que no se cuenta con sistemas de medición, control o monitoreo. 

Sistemas más avanzados

La caracterización, desarrollada en 2014, estimó el consumo de las empresas según usos y equipos: calor directo, calor indirecto (vapor), iluminación, refrigeración, acondicionamiento de espacios, equipos de oficina, entre otras variables.

De esta manera, se detectaron alternativas de mejora, reemplazando sistemas de carbón por tecnologías como las de combustión en lecho fluidizado (usada en centrales eléctricas), sobre todo en empresas grandes de producción de vapor. Se planteó también que las calderas que utilizan gas natural optimicen sus procesos, aislamientos, motores eléctricos y luminarias.

En general, se estimó que el consumo de energía eléctrica en todos los subsectores se distribuye así: 69 % en fuerza motriz general, 10 % en aire comprimido, 8 % en refrigeración,  6 % en iluminación, 4 % en aire acondicionado, 2 % en equipos de oficina y 1 % en calentamiento.

En el caso de la térmica, el 94 % se invierte en la generación de vapor, el 3,9 % en aplicaciones menores como el calentamiento directo en procesos de secado, el 2,4 % en el calentamiento indirecto de fluidos y el 0,03 % en transporte.

Comparando los indicadores internacionales en el sector de alimentos, se encontró que en Colombia hay un alto uso del vapor como fuente de calentamiento, el cual llega a ser hasta del 75 % de la energía térmica, mientras que en Estados Unidos solo llega al 50 %.

Los principales combustibles consumidos en los sectores industriales son el gas natural (27 %), el carbón (28 %) y el bagazo de caña (13 %).

Respecto a la distribución en los procesos de uso final, se encontró que la electricidad se destina a fuerza motriz, con motores eléctricos con un tiempo de servicio cercano a los 20 años.

La energía térmica se usa en la generación de vapor para calentamiento indirecto, con calderas que tienen muy bajas eficiencias. Por tal motivo, se propone orientar el diseño y desarrollo de los programas de mejora en eficiencia hacia la generación de vapor y fuerza motriz.

¿Cómo aumentar la eficiencia?

Según el Grupo de Investigación en Termodinámina Aplicada y Energías Alternativas (Tayea), de la Facultad de Minas de la UN, a la UPME se le propusieron cuatro programas (ver tabla), según el tipo de generación de energía en cada empresa, que se basan en implementar tecnología de alta eficiencia.

Las nuevas iniciativas permitirían obtener una tasa interna de retorno superior al costo de capital y recuperar la inversión en menos de tres años. Se tendría además un potencial de ahorro de energía que oscila entre el 5 % y 30 %, particularmente en equipos que funcionan con gas natural y carbón.

En el trabajo de la red interuniversitaria Incombustion se proponen, dentro de lo planteado a las autoridades, esquemas de pago de estas inversiones por medio de las facturas de servicios públicos (energía y gas) de las compañías, de manera que se facilite capital con tasas de interés bajas y plazos de 10 a 20 años. De igual manera, se plantean incentivos diferenciales respecto al tamaño de la empresa y al grado de eficiencia alcanzado.

(Por: Mónica Escobar Mesa, Unimedios Medellín
)
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