Principais tecnologias de recuperação de calor residual para maior eficiência energética na fabricação

Aug 22, 2023

Na indústria transformadora, a eficiência energética é um factor crucial que determina não só a relação custo-eficácia das operações, mas também o impacto ambiental dos processos. Com a ênfase global na sustentabilidade e na redução das pegadas de carbono, as tecnologias de recuperação de calor residual surgiram como uma solução fundamental para melhorar a eficiência energética na produção. Estas tecnologias captam e reutilizam o calor gerado durante os processos de fabrico, reduzindo assim o consumo de energia e as emissões de gases com efeito de estufa.

Uma das tecnologias mais promissoras de recuperação de calor residual é o trocador de calor. Este dispositivo transfere calor de um meio para outro sem permitir que se misturem. Por exemplo, numa configuração de produção, o calor gerado por uma máquina pode ser transferido para um refrigerante ou ar, reduzindo assim o calor global e melhorando a eficiência energética. Os trocadores de calor vêm em vários tipos, incluindo casco e tubo, placa e tubo aletado, cada um adequado para diferentes aplicações e níveis de recuperação de calor.

Outra tecnologia inovadora é o Ciclo Rankine Orgânico (ORC), que é especialmente eficaz para recuperar calor residual de baixa a média temperatura. O sistema ORC utiliza um fluido orgânico com ponto de ebulição inferior ao da água, permitindo gerar energia a partir de fontes de calor residual que, de outra forma, seriam consideradas insuficientes. Esta tecnologia é particularmente benéfica em indústrias como a química, farmacêutica e alimentar e de bebidas, onde o calor residual de baixa a média temperatura é comum.

Os geradores termoelétricos (TEGs) também estão ganhando força no setor manufatureiro. Esses dispositivos convertem calor diretamente em eletricidade usando o efeito Seebeck, onde uma tensão é gerada através de um material devido a uma diferença de temperatura. Os TEGs são compactos, não possuem peças móveis e requerem manutenção mínima, tornando-os ideais para aplicações onde o espaço e a confiabilidade são críticos.

Além destes, os sistemas combinados de calor e energia (CHP), também conhecidos como cogeração, estão se tornando cada vez mais populares na indústria manufatureira. Os sistemas CHP produzem simultaneamente eletricidade e calor útil a partir da mesma fonte de energia, melhorando significativamente a eficiência energética global. Esses sistemas podem ser adaptados para atender processos de fabricação específicos, tornando-os uma solução versátil para recuperação de calor residual.

As bombas de calor, outra tecnologia de recuperação de calor residual, utilizam uma pequena quantidade de energia de acionamento de alta qualidade para capturar e atualizar uma grande quantidade de calor de baixa qualidade para uma temperatura mais elevada. Eles podem ser usados ​​em uma ampla gama de aplicações industriais, incluindo aquecimento ambiente, aquecimento de água e aquecimento de processos.

Embora estas tecnologias ofereçam benefícios significativos, a sua implementação requer uma consideração cuidadosa de factores como a qualidade e a quantidade de calor residual disponível, a proximidade de fontes e sumidouros de calor e a procura global de energia do processo de fabrico. É também essencial realizar uma análise exaustiva de custo-benefício para garantir que o investimento em tecnologias de recuperação de calor residual produz um retorno positivo.

Em conclusão, as tecnologias de recuperação de calor residual apresentam uma oportunidade convincente para a indústria transformadora melhorar a eficiência energética e reduzir o impacto ambiental. À medida que o impulso global pela sustentabilidade continua, estas tecnologias deverão desempenhar um papel cada vez mais importante na definição do futuro da produção.