Eficiencia energética
� Img 1. Evolución de la demanda energética específica y temperaturas corona
� Img 2. Velocidades de combustión laminar sL como funciones del ratio de
en la industria europea del vidrio para envases [1]
equivalencia (=1/λ) para el metano, el hidrógeno y mezclas de metano/hidrógeno. Fuente: GWI
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“azul” y “verde”. En este contexto, hidrógeno “azul” se refiere al hidrógeno producido por métodos convencionales en combinación con CAC, mientras que hidrógeno “verde” es hidrógeno que se produjo mediante electrólisis del agua con electricidad “verde” [4]. Si se va a usar hidrógeno “verde”, entonces surge de nuevo la pregunta acerca de la disponibilidad de cantidades suficientes de electricidad renovable. El uso de gases renovables para la calefacción de proceso es la opción final para descarbonizar industrias que hacen un uso intensivo de la energía, y en general se considera especialmente bien adecuado para procesos a temperatura elevada [5]. El objetivo del proyecto “HyGlass” es investigar cómo la combustión de hidrógeno, bien puro o en una combinación con gas natural, afectará a los procesos de combustión en la industria del vidrio, poniendo énfasis
en su aplicación en Renania del NorteWestfalia.
Hidrógeno Existen dos maneras en que se podría usar hidrógeno en la industria del vidrio para su descarbonización. La primera de ellas es que un fabricante de vidrio decida producir hidrógeno in situ para reducir la huella de carbono de una planta; por ejemplo, con un electrolizador, alimentado con electricidad verde. El hidrógeno verde podría entonces usarse directamente como combustible o mezclarse con gas antes de ser quemado. Pero incluso si un fabricante de vidrio no tiene interés en la descarbonización, seguiría teniendo que vérselas pronto con el hidrógeno. La industria europea del gas está haciendo avanzar ambiciosos proyectos para inyectar hidrógeno directamente en las redes de gas para reducir la huella de CO2 del gas natural.
Actualmente existen varios proyectos de investigación y ensayos sobre el terreno para evaluar cómo responden diferentes aplicaciones finales a distintos niveles de hidrógeno en el gas natural, e. g [6], [7]. Químicamente hablando, el hidrógeno es muy diferente del gas natural, con densidades significativamente menores (-86 %) y valores caloríficos más bajos (-70 %), pero más elevadas temperaturas de combustión adiabática (+150 °C) y velocidades de combustión laminar (+444 % a estequiometría, cf. Img 2). Las mezclas de gas natural e hidrógeno recaerán en algún punto entre estos dos extremos, dependiendo de la concentración de hidrógeno. La repercusión de estos cambios en los procesos de combustión industrial todavía está pendiente de ser investigada en detalle (Img 2). Con el fin de preparar a la industria del vidrio en Renania del Norte-Westfalia para estos desafíos, se dio inicio al
� Img 3. Análisis CFD del impacto de diferentes niveles de hidrógeno en el gas
� Img 4. Comparación de simulaciones y mediciones CFD en un horno de
natural y diferentes estrategias de control de la combustión en un quemador
fundición de vidrio industrial. Fuente: GWI
industrial) [8]
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