Unha parte significativa da enerxía consumida pola industria pérdese anualmente en forma de calor, estimándose que entre un 25 % e un 55 % disípase a temperaturas próximas aos 200 °C. Recuperar este potencial enerxético é clave para avanzar cara a procesos industriais máis eficientes e sostibles. Co obxectivo de abordar este desafío, o Centro de Investigación en Tecnoloxías Navais e Industriais (CITENI) da Universidade da Coruña, a través do Grupo de Investigación de Sistemas Térmicos (SISTER), analizou estratexias para optimizar o rendemento das tecnoloxías de conversión de calor residual en electricidade.
O estudo, publicado na revista científica Energy e asinado pola doutoranda Ana Ortega Sarceda e o profesor Alberto Arce, céntrase nos ciclos Rankine orgánicos (ORC). Esta tecnoloxía utiliza un fluído orgánico, que se vaporiza a temperaturas máis baixas que a auga, para mover unha turbina conectada a un xerador eléctrico. A investigación explora dúas melloras clave: elevar a temperatura do vapor antes da turbina (sobrequecemento) e quentalo de novo antes de que o ciclo remate (recalentamento), permitindo así extraer máis enerxía útil da mesma cantidade de calor residual.
Para axustar as múltiples variables que inflúen no rendemento destes sistemas (temperatura, presión, fluído), o equipo empregou un modelo matemático e un algoritmo de optimización denominado "Particle Swarm Optimization" (PSO), inspirado no comportamento dun enxame. Esta metodoloxía permitiu optimizar simultaneamente entre cinco e oito variables de funcionamento e comparar dez fluídos de traballo para identificar as configuracións máis eficientes.
Os resultados demostran que a combinación das estratexias de sobrequecemento e recalentamento pode alcanzar unha eficiencia térmica do 19,8 %, superando as configuracións que só aplican unha das melloras. Ademais, os sistemas que inclúen o sobrequecemento presentan períodos de recuperación do investimento inferiores a 7,5 anos, fronte aos 16 anos doutros sistemas, achegando así ferramentas para deseñar instalacións máis eficientes e economicamente viables.
Esta investigación, desenvolvida desde o Campus Industrial de Ferrol, contribúe ao modelo de investigación aplicada do CITENI, enfocado en atopar solucións tecnolóxicas para retos industriais como a eficiencia enerxética e a descarbonización.
