Cuando una bomba se convirtió en una turbina generadora de energía

En los procesos industriales, las válvulas son componentes muy habituales. ¿Podría una turbina-bomba ser una solución de eficiencia energética y e sustituir las válvulas de alto consumo energético?

Bombas y ventiladores son las aplicaciones que funcionan con un motor eléctrico más habituales. Según nuestras estadísticas, aproximadamente la mitad de los motores eléctricos bombean fluidos o generan aire. Por ejemplo, en Helsinki se bombean alrededor de 95.000 metros cúbicos de agua al día (el consumo diario de agua en los hogares es de unos 150 litros por persona), primero como agua limpia suministrada a los hogares y posteriormente como aguas residuales que se canalizan a la depuradora de Viikinmäki. Dado el volumen, controlar que el consumo energético de bombas y ventiladores sea eficiente también resulta interesante de cara a la investigación.

En el proyecto de investigación EFEU (uso eficiente de la energía), integrado en los proyectos en consorcio de centros estratégicos de ciencia, tecnología e innovación (SHOK) de CLIC Oy en Finlandia, ABB ha colaborado con Sulzer, SKF y las universidades tecnológicas de Lappeenranta y Tampere. El proyecto más interesante en cuanto a ahorro energético fue la investigación de una turbina-bomba, donde una bomba normal funcionaba como una turbina generadora de energía.

La bomba centrífuga es sencilla. El rodete en la carcasa de la bomba hace que el fluido bombeado se mueva. Se puede usar convertidores de frecuencia para controlar el bombeo de manera eficiente y, además, ahorrar energía. Si es necesario, este mismo equipo también puede recuperar energía del caudal de fluido y alimentarla a la red. Una planta hidroeléctrica es un buen ejemplo. Las plantas hidroeléctricas suelen tener el tamaño de una casa grande y se tiende a medir su capacidad en megavatios. En el estudio, se adaptó esta misma idea a los kilovatios, lo que en la práctica se traduce en dispositivos que es posible levantar manualmente. En la universidad tecnológica de Lappeenranta, Lauri Nygren (ver enlace a su trabajo más abajo) estudió el concepto en su tesis.

En los procesos industriales, las válvulas son unos componentes muy conocidos. Estamos analizando cómo la turbina-bomba puede ser una solución de eficiencia energética que sustituya válvulas de alto consumo energético. Es solo un ejemplo de cómo el proceso tradicional puede aportar una nueva perspectiva y, al mismo tiempo, ahorrar o incluso generar energía. Los escenarios relativos al precio de la energía son más inciertos. Ante la incertidumbre, lo inteligente es consumir energía de manera eficiente, optimizar el propio consumo energético y aplicar los últimos resultados sin vacilar.

Tesis de maestría de Lauri Nygren sobre la generación de energía hidráulica usando como turbina una bomba centrífuga accionada por convertidores de frecuencia: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201702281885

Tesis de maestría de Jaakko Hyypiä sobre la recuperación de energía mediante la sustitución de una válvula de control por una bomba centrífuga que hace las veces de turbina: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2016111528541

Informe final del EFEU: http://efeufinalreport.fi/

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