El proyecto recupera calor de proceso en una fábrica de alimento animal y reduce de forma notable el consumo eléctrico industrial.
Redactor: Luis Ortega
Editor: Karem Díaz S.
Una cooperativa agrícola noruega logró convertir una idea técnica de laboratorio en un proyecto industrial de ahorro energético a gran escala. La iniciativa fue desarrollada por SINTEF, Aneo y Felleskjøpet, y se aplicó en una planta de producción de alimento concentrado para ganado ubicada en Trondheim, Noruega.
El centro produce alrededor de 200.000 toneladas de alimento animal al año. Allí, una bomba de calor especialmente diseñada permite recuperar calor que antes se perdía durante el proceso de enfriamiento de los pellets. La solución reduce de forma significativa la electricidad necesaria para producir alimento ganadero y, además, mejora la calidad final del producto.
Calor que antes se perdía
En la fábrica, las materias primas pasan por un mezclador donde se inyecta vapor. La mezcla debe superar los 81 °C con una desviación máxima de un grado. Si la temperatura es demasiado alta, algunos nutrientes pueden destruirse; si es demasiado baja, bacterias como Salmonella podrían sobrevivir.
Después del tratamiento con vapor, el alimento se prensa en pellets calientes y húmedos. Estos deben enfriarse antes de almacenarse. En ese punto, el aire exterior absorbe humedad y calor. Tradicionalmente, ese aire caliente y húmedo salía por el techo de la planta, perdiendo una energía valiosa.
La nueva bomba de calor, llamada Frigg, captura ese calor residual y lo devuelve al proceso productivo. El caso muestra cómo la integración entre producción agropecuaria y energía empieza a ganar importancia en instalaciones industriales vinculadas al campo.
Una solución de alta temperatura
Frigg no funciona como una bomba de calor doméstica. Es un sistema industrial de gran tamaño, con tuberías, compresores, válvulas y conexiones distribuidas en varias salas. Su diseño combina dos ciclos acoplados: uno con amoníaco y otro con vapor de agua.
El sistema toma aire caliente y húmedo de unos 65 °C procedente del túnel de enfriamiento. Ese calor pasa a un intercambiador y luego al circuito de amoníaco. El amoníaco absorbe energía al evaporarse y aprovecha también la energía liberada cuando la humedad del aire se condensa en agua.
Después, el vapor de agua eleva aún más la temperatura mediante compresión. De esta forma se genera el vapor necesario para alimentar de nuevo el mezclador de la fábrica.
Más energía útil que electricidad consumida
El rendimiento técnico es uno de los puntos clave del proyecto. Por cada kilovatio de electricidad que utiliza la bomba de calor, el sistema entrega más de tres kilovatios de calor a la línea de producción. El COP garantizado era de 2,5, pero el resultado real superó 3,0.
Con un salto térmico cercano a los 100 °C, la eficiencia lograda alcanza aproximadamente el 70 % del límite teórico de Carnot. El proyecto permite ahorrar 7,5 GWh al año, una cantidad equivalente al consumo eléctrico aproximado de 500 hogares, y libera 1,2 MW de capacidad en la red eléctrica.
Este tipo de avance se conecta con una tendencia más amplia de uso eficiente de energía en sistemas agroindustriales, especialmente cuando la producción de alimentos requiere vapor, frío, calor o almacenamiento energético.
Investigación aplicada en la industria agrícola
SINTEF y la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, NTNU, han trabajado durante más de 40 años en tecnologías de refrigeración y bombas de calor con refrigerantes naturales. Desde los años ochenta, ambas instituciones apostaron por no usar refrigerantes sintéticos.
Esa línea de trabajo llevó a Trondheim a convertirse en un centro relevante para tecnologías de refrigeración con refrigerantes naturales. En 2019, investigadores vinculados a SINTEF Energy demostraron que era posible alcanzar 120 °C con bombas de calor de alta temperatura. En 2021 llegaron a 180 °C.
Michael Bantle y Christian Schlemminger, que trabajaron durante años como investigadores en SINTEF Energy, pasaron después a la industria y hoy forman parte de Aneo Industry. Su experiencia permitió trasladar el conocimiento acumulado al proyecto de Felleskjøpet.
Un proyecto energético que también mejora el alimento
Vebjørn Nilsen, responsable técnico de Felleskjøpet, destacó que el proyecto comenzó como una iniciativa energética, pero terminó siendo también un proyecto de calidad. La mayor precisión térmica permitió mejorar el control del proceso y la calidad del alimento final.
La planta procesa 20 toneladas de producto por hora, y cada lote tiene apenas 15 segundos en el mezclador para alcanzar la temperatura correcta. Si la temperatura falla durante 10 segundos, la máquina está diseñada para detenerse automáticamente.
La experiencia ilustra cómo la tecnología aplicada a la agricultura no se limita al campo abierto, sino que también transforma fábricas, cooperativas, plantas de alimento animal y cadenas de suministro agropecuarias.
Apoyo público y próximos pasos
El proyecto recibió 9,17 millones de coronas noruegas de apoyo de Enova, dentro del esquema de pilotaje de nuevas tecnologías energéticas y climáticas. Tras los resultados obtenidos, Felleskjøpet avanza ahora en nuevos proyectos para continuar su estrategia de ahorro energético.
La experiencia noruega muestra que la recuperación de calor de proceso puede pasar de los cálculos técnicos a una operación industrial real, con impacto directo en electricidad, capacidad de red, calidad del alimento ganadero y eficiencia de una cooperativa agrícola de gran escala.
Fuente(s) referenciales
Phys.org / Norwegian University of Science and Technology
