En todo el mundo, existe una mayor urgencia y demanda de reducir las emisiones a medida que los efectos globales del cambio climático se vuelven más graves. Todas las estrategias de sostenibilidad, desde la captura del CO2 y el uso de fuentes de energía más limpias y combustibles verdes hasta la mejora de la eficiencia energética, se vincula directa o indirectamente a la gestión de emisiones.
La liberación de emisiones controladas e incontroladas que van desde gases de efecto invernadero hasta fugas tóxicas ha sido un desafío constante durante décadas. Dado que la fabricación industrial y la generación de energía son responsables de casi el 50 % de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, los directores de sostenibilidad (CSO) de estos sectores están bajo una presión significativa para realizar cambios que tengan un impacto medible en las emisiones.
Las compañías están sustituyendo combustibles menos intensivos en carbono, como gas natural e hidrógeno, además de emplear energía renovable de fuentes eólicas, solares, hidroeléctricas, geotérmicas y verdes. Estas conversiones requerirán grandes inversiones y décadas para completarse, pero son escalonamientos necesarios para lograr un impacto significativo en torno a la reducción de emisiones.
El aumento de la población y las mayores expectativas de nivel de vida han ejercido presión sobre la fabricación y la producción de energía, lo que ha resultado en un aumento de las emisiones. Los avances en la fabricación desde la Revolución Industrial han generado una mayor producción de combustibles fósiles, un mayor uso de motores de combustión y una mayor demanda de confort como aire acondicionado y materiales como textiles, así como un aumento de los desechos.
El mismo espíritu innovador que impulsó estos avances tecnológicos ahora puede llevar a soluciones más sostenibles. Veamos las oportunidades de reducción de emisiones y las tecnologías disponibles en la actualidad para gestionarlas.
Una de las formas más furtivas de emisiones se conoce como emisiones "fugitivas", cuando se pierde la contención de gases y líquidos tóxicos debido a válvulas y tanques con fugas, tuberías corroídas o conexiones mecánicas defectuosas. Lo más importante es el metano, un potente gas de efecto invernadero que es responsable de gran parte del calentamiento global. En el lado positivo, prevenir las emisiones de metano es una de las formas más rápidas y rentables de alcanzar los objetivos climáticos. Sin advertencia y con frecuencia con detección retardada, las mayores fuentes de metano y otras emisiones fugitivas industriales a menudo se ocultan a la vista: El 60 % proviene de válvulas, seguido de bridas y bombas, válvulas de descarga de presión y tanques.
Para evitar estas emisiones, las avanzadas válvulas de descarga de presión y soplado de Emerson están diseñadas para proteger contra la acumulación de presión que, si no se gestiona adecuadamente, dará lugar a la descarga de gases y líquidos. Las nuevas tecnologías de válvulas actuales también sellan automáticamente puntos de fuga en válvulas, conexiones de tuberías, sellos mecánicos y otros equipos para reducir las emisiones fugitivas. Los diseños mejorados de las válvulas de Emerson, que incluyen sistemas de sellado del vástago de gran eficacia, mayores capacidades de caudal y empaquetaduras para las variaciones de temperatura, cumplen o superan los requisitos más estrictos de emisiones fugitivas. Por último, la monitorización avanzada de las válvulas de descarga de presión, la fricción de la empaquetadura y los tanques de almacenamiento ayuda a evitar que se produzcan emisiones fugitivas.
Las tecnologías de medición, como la monitorización de gases por ultrasonido e inalámbrica, combinadas con un software avanzado, proporcionan un enfoque rentable con un gran rendimiento de los conocimientos críticos para la localización de las emisiones. Un cliente de Emerson, Denka, vio una reducción del 7 % en la pérdida de vapor al utilizar sensores acústicos para "escuchar" las fugas de vapor en toda su planta.
Las empresas están sustituyendo los combustibles menos intensivos en carbono, como el gas natural y el hidrógeno, además de emplear energías renovables procedentes de fuentes de energía eólica, solar, hidroeléctrica y geotérmica y combustibles verdes. Estas conversiones requerirán grandes inversiones y décadas para completarse, pero son escalonamientos necesarios para lograr un impacto significativo en torno a la reducción de emisiones.
En Utah, Emerson colabora con Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas para optimizar el rendimiento y la confiabilidad, permitir estrategias de mantenimiento predictivas y basadas en inteligencia artificial (IA) y automatizar la toma de decisiones operativas en la planta de energía de Intermountain. Las turbinas Mitsubishi reemplazarán una planta de carbón y utilizarán un 30 % de hidrógeno verde y un 70 % de gas natural para generar electricidad, cambiando eventualmente a hidrógeno verde al 100 %. Esta transición permitirá que las turbinas de gas produzcan electricidad con cero emisiones de carbono.
Las operaciones de fabricación industrial son enormes consumidores de energía, a menudo en forma de procesos de calefacción a fuego directo. Los quemadores, las calderas y los hornos encienden el combustible y el oxígeno para proporcionar calor para la conversión de materiales, la producción de vapor y mucho más. Al igual que un automóvil mal ajustado, estos procesos no sólo pueden consumir mucho combustible, sino que también pueden generar enormes cantidades de emisiones debido a las ineficacias de la combustión. Las tecnologías de automatización están disponibles hoy para optimizar los procesos de combustión, desde aumentar la eficiencia de las calderas, medir oxígeno y dióxido de carbono para un mejor consumo de combustible hasta optimizar el tratamiento de gases de combustión, todos los cuales reducen las emisiones.
Las inversiones en tecnología van de la mano con la descarbonización. La descarbonización no significa sacrificar la rentabilidad.
En Colgate-Palmolive, los sensores neumáticos y el software integrado supervisan el flujo de aire comprimido en tiempo real para identificar fugas, optimizar los procesos neumáticos y mejorar la eficiencia del flujo de aire de las líneas de fabricación. Ya ha visto una reducción del 15 % en el uso de energía en varias líneas de embalaje de pasta dental y cepillo de dientes y espera un mayor ahorro de energía a medida que la tecnología se extienda.
Mientras que las tecnologías de gestión de emisiones ofrecen oportunidades inmediatas y escalables para tener un impacto significativo, las compañías pueden invertir en mejoras más transformadoras como la tecnología de captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS), para obtener ganancias a largo plazo.
Los procesos de CCUS extraen las emisiones de carbono de fuentes puntuales y las aíslan bajo tierra. La tecnología tiene el potencial de eliminar del 90 % al 99 % de las emisiones de carbono de una planta industrial. También permite aumentar la producción de hidrógeno bajo en carbono al convertir las emisiones en la fuente de combustible alternativa.
De acuerdo con el Agencia Internacional de la Energía, CCUS es el único grupo de tecnologías que contribuye tanto a la reducción directa de las emisiones en sectores clave como a la eliminación del CO2 de la atmósfera para equilibrar las emisiones que son más difíciles de prevenir, una parte crucial para alcanzar los objetivos de emisiones cero netos que un creciente número de gobiernos y compañías se han fijado por sí mismos.
En el proyecto Al Reyadah de la Compañía Nacional de Petróleo de Abu Dhabi, las tecnologías de Emerson están ayudando a la primera planta de captura de carbono a escala comercial de Oriente Medio a eliminar 800.000 toneladas de CO2 al año de la industria de la industria del hierro y el acero.
No hay duda de que las inversiones en tecnología van de la mano con la descarbonización. Sin embargo, la descarbonización no significa sacrificar la rentabilidad. Aunque el cumplimiento de los objetivos de emisiones es una prioridad principal, las tecnologías de automatización avanzadas también desempeñan un papel importante en la protección de la seguridad, la mejora de la rentabilidad de la planta y la reducción de los costos operativos.
