Alemania financia el enfriamiento del acero por ciclo de aire

ALEMANIA: El Ministerio Federal de Medio Ambiente de Alemania (BMUV) está proporcionando 200 000 € en fondos para un proceso de enfriamiento más amigable con el medio ambiente para el endurecimiento del acero que promete ahorros sustanciales de energía.

La innovadora cámara frigorífica que utiliza un enfriador de aire, una colaboración entre la empresa de endurecimiento por inducción Rudolf Rieker GmbH y Refolution Industrie Kälte GmbH, un especialista en refrigeración industrial con sede en Karlsruhe.

Rudolf Rieker GmbH, con sede en Leingarten (Baden-Württemberg), es uno de los talleres de templado por inducción más grandes de Europa. El proceso de endurecimiento es un paso importante en la producción de acero. Implica calentar el acero a una temperatura alta y luego enfriarlo muy rápidamente. Esto transforma la estructura austenítica en una estructura martensítica para dar la dureza deseada.

Actualmente, el proceso de enfriamiento utiliza nitrógeno líquido, que se rocía en una cámara fría. Sin embargo, el nitrógeno líquido está asociado a un gasto energético nada despreciable en su producción, transporte y almacenamiento, así como a riesgos en su funcionamiento.

El nuevo sistema de Refolution se basa en la tecnología de ciclo de aire desarrollada por el fabricante suizo Mirai Intex. Prescinde del uso tradicional de nitrógeno líquido, consiguiendo por primera vez temperaturas de -80ºC con un enfriador de aire.

Si bien existen costos de inversión significativamente más altos en comparación con los procesos convencionales, estos se compensan con importantes ahorros potenciales en energía y emisiones de gases de efecto invernadero. El proceso recientemente desarrollado solo tiene que considerar el requerimiento de energía para operar los enfriadores de aire en el sitio, que se reduce en alrededor de un 30% a través de la recuperación de calor dentro de cámaras de enfriamiento alternas. En general, se prevé un ahorro de energía de aproximadamente 410MWh, lo que corresponde a un ahorro de aproximadamente 60-68% en comparación con el proceso convencional.

"El proceso innovador que se financia puede contribuir de manera importante a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, así como a evitar las emisiones de nitrógeno", comentó Christian Kühn, secretario de Estado parlamentario del Ministerio de Medio Ambiente de Alemania. "Estas innovaciones de protección del medio ambiente y el clima en la producción de acero no solo benefician la viabilidad futura de la economía alemana, sino que también pueden convertirse en un éxito de exportación".

La tecnología del ciclo del aire no es nueva, ya que se utilizó a bordo de los barcos hace más de cien años. Todavía se usa hoy en día en los sistemas de aire acondicionado de los aviones. La tecnología tiene una serie de beneficios y los avances recientes en el diseño y los materiales de los compresores de alta velocidad han convertido a la máquina de ciclo de aire en un rival de la tecnología de compresión de vapor establecida.

La máquina de ciclo de aire Mirai resuelve los problemas de suministro de refrigeración en el rango de temperatura de -40ºС a –80°С e inferiores. En la máquina de ciclo de aire, el aire se calienta con compresión y se enfría en el proceso de expansión. Según Mirai Intex, esto permite regular la temperatura con gran precisión en la salida y alcanzar temperaturas ultrabajas para los procesos de congelación o almacenamiento.

Refolution se fundó en 2019 con el objetivo de implementar los desafíos del cambio climático utilizando solo refrigerantes "naturales". Entre una amplia gama de proyectos, ha tenido un gran éxito proporcionando sistemas de liofilización para aplicaciones farmacéuticas.