Hará cosa de unos meses escuché una historia que me llamó poderosamente la atención. En esta historia, un productor de despieces metálicos hacía balance de la productividad de su fábrica. “La producción es estupenda” le dijeron. Habían conseguido incrementar su capacidad hasta las 30.000 toneladas anuales con niveles de eficiencia del 90%. No obstante, este empresario no estaba tan convencido. Cuando se acercó al almacén de residuos y vio la cantidad de matrices almacenadas para su vertido preguntó “¿Podéis decirme por qué me gasto el dinero en producir 3.000 toneladas anuales de desperdicio?”

Qué es y para qué sirve.

Para la industria continua, sobre todo la química y la industria de Oil&Gass se requieren grandes consumos. Tanto de materia como de energía para el correcto desempeño de su actividad. Es importante entonces realizar una correcta optimización de los diseños para minimizar consumos y vertidos. No obstante, la integración de procesos da un paso más allá. Pues la correcta aplicación de sus técnicas proporciona niveles de ahorro realmente impresionantes.

Básicamente la integración de procesos consiste en poner en contacto aquellas corrientes internas susceptibles de ser aprovechadas. Tanto por la energía que portan como por su composición. En función de si es una u otra existirán dos modelos diferenciados.

La integración energética

Tiene como misión reducir la cantidad de energía necesaria. Tanto para la calefacción como el enfriamiento de las corrientes del proceso. De manera simplificada, identifica pares de corrientes calientes y frías que deban enfriarse y calentarse respectivamente. Una vez identificadas el siguiente paso es optimizar la red de intercambio de calor mediante técnicas de integración, como puede ser el análisis pinch de redes, o la optimización mediante software.

La integración másica

Se centra en aprovechar todas las corrientes de entrada y salida del proceso. Especialmente materia prima y vertidos que puedan ser recirculadas de nuevo al proceso. Es importante a su vez revisar las capacidades de los equipos para admitir impurezas. Puede ser necesario la incorporación de nuevos equipos. Aplicando de nuevo técnicas como el análisis pinch o la optimización por software se consigue reducir por mucho la cantidad de materia prima empleada, así como la cantidad de efluentes que deben ser vertidos o tratados.

Estos dos tipos de modelo se suelen realizar simultáneamente. Diseñando procesos integrados tanto en masa como en energía y que con cada nueva iteración, definen el estado del arte actual de esta rama de la ingeniería y las industrias (químicas principalmente). Realizan grandes esfuerzos por incorporar estas técnicas en sus procesos. Tal es el caso de Unipetrol, que  actualmente está estudiando la eficiencia energética de su refinería de Litvinov (República Checa). Incluye una combinación de técnicas pinch, simulación y automatización destinados a reducir sus necesidades energéticas y de emisiones.

Pero nada es gratis.

Por desgracia, la integración y la complejidad van asociadas y de la mano. Normalmente, cuanto más integrado es un proceso más difícil es su operación. Al formar un sistema complejo, cualquier variación de cualquiera de las corrientes del proceso que pasan a formar parte de la red integrada modifica las condiciones del resto de la planta. Esto wencarece los sistemas de control.

No obstante y a pesar de lo anterior, el ahorro que se produce en las industrias que apuestan por la integración compensa con creces el coste de la inversión a realizar. Además se acerca con cada nueva iteración al objetivo de vertido cero. Como comentábamos al inicio de este artículo, ¿quién quiere gastar su dinero en producir residuos?