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Éxito del primer proyecto del IITC-AICE para sustituir el gas natural por hidrógeno en hornos cerámicos

28/07/2022

Ha concluido con éxito el proyecto del Instituto de Tecnología Cerámica de Castellón , en el que ha colaborado también Carburos Metálicos, que ha estudiado la sustitución de gas natural por hidrógeno en la industria cerámica y de fabricación de vidrio. Con esta iniciativa se ha querido ver las alternativas de esta industria en el camino de la descarbonización, en línea con los objetivos nacionales y europeos que fijan el año 2050 como fecha límite para alcanzar una economía con un balance neutro en emisiones de CO2.

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Llama de H2 dentro del horno. Fotografía: Carburos Metálicos.

Una de las alternativas de las que dispone el sector cerámico para avanzar hacia dicho objetivo es la transición a las mezclas de gas natural e hidrógeno en los hornos de cocción de baldosas cerámicas, así como en los de fusión de fritas. El Instituto de Tecnología Cerámica (ITC-AICE) de Castellón lidera un estudio que forma parte del proyecto denominado ‘Estudio experimental a escala de laboratorio de la cocción de cerámica utilizando hidrógeno como combustible (Hidroker)’.

Dicho estudio, financiado por la Generalitat Valenciana a través del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (Ivace), se centra en el uso del hidrógeno como fuente directa de energía térmica por combustión en los procesos de secado y cocción.

El equipo de combustión de Carburos Metálicos y Air Products ha sido el encargado de aportar el panel de mezcla y la combinación precisa de gas natural e hidrógeno que ha ayudado a lograr una combustión controlada con quemadores convencionales y hasta un 20% de hidrógeno, todo un hito en la industria cerámica.

La prueba tiene mayor trascendencia si cabe ya que era la primera vez que el ITC empleaba hidrógeno en un horno cerámico.

El objetivo inmediato es prolongar esta colaboración con el ITC de forma que se logren porcentajes de hidrógeno cada vez más altos que requerirán, a su vez, la adaptación de los sistemas de combustión y quemadores actuales, con la vista puesta en lograr el 100% de este gas en un futuro próximo.

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Panel de mezcla de hidrógeno. Fotografía: Carburos Metálicos.

La tecnología de Air Product para reducir las emisiones de CO2

Air Products ha desarrollado y probado con éxito quemadores que emplean hasta un 100% de hidrógeno y, como oxidantes, tanto aire como oxígeno. El know-how procedente de estos desarrollos, sumado a décadas de experiencia en la producción, manejo y distribución de hidrógeno, han contribuido al éxito de las pruebas en el ITC.

Otras industrias, como la metalúrgica, la del vidrio y las fritas pueden beneficiarse también de los sistemas creados por el Grupo para mejorar su calidad y sostenibilidad. La industria se encuentra actualmente en las primeras fases de prueba del hidrógeno en sus procesos, una transición a este elemento que supone el uso de pequeños volúmenes todavía, pero que permitirá adquirir la experiencia de manejo del hidrógeno y, por lo tanto, optimizar las herramientas, tecnologías y procedimientos para adoptar el uso del hidrógeno al 100% como combustible de manera segura, eficiente y económica. De hecho, este podría ser el camino más prometedor hacia la descarbonización de la industria del vidrio.

El grupo Air Products también tiene una importante cartera de tecnologías y experiencia operativa en la combustión mejorada con oxígeno, de la que estas industrias pueden beneficiarse igualmente. Este proceso se apoya en el enriquecimiento de oxígeno o el oxicorte para mejorar la eficiencia y la productividad de los hornos de calefacción y fusión.

Al pasar del sistema tradicional de combustión 'aire-combustible' a otro de 'oxicombustible', se ha demostrado que la energía requerida puede reducirse hasta en un 40%, lo que a su vez puede traducirse en una reducción del 40% de emisiones directas de CO2, entre otros contaminantes generados en estos procesos. La razón es que el uso de oxígeno puro (en lugar de aire) es más eficiente, ya que el combustible reacciona mucho más rápido con el oxígeno, y eso aumenta la temperatura de la llama hasta unos 1.000°C. Los quemadores de oxicombustible de Air Products también admiten la combustión de mezclas de gas natural e hidrógeno, por lo que ofrecen una vía directa para reducir la huella de carbono sin generar temperaturas más altas en la pared de los hornos cerámicos, emisiones elevadas de óxidos de nitrógeno o ineficiencias en el proceso de fusión del vidrio.

Por otro lado, la compañía trabaja también en la reducción de las emisiones de CO2 que genera la producción y el transporte de oxígeno que permita hacer de este un oxígeno ‘verde’ o renovable.

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