La eliminación de las emisiones de CO2 de la fabricación es el objetivo de Major Research Alliance

AUSTIN, Texas — Una alianza de nueve universidades, tres laboratorios nacionales y 37 empresas abordará uno de los mayores obstáculos para descarbonizar la fabricación: las emisiones de dióxido de carbono al generar calor de proceso.

Los investigadores de la Universidad de Texas en Austin desempeñarán un papel importante en el esfuerzo que tiene como objetivo reemplazar la fuente de energía que impulsa la mayoría de los procesos de fabricación, cambiando los combustibles de hidrocarburos por electricidad limpia, generada a través de fuentes renovables como la solar y la eólica. Hacer esto podría tener un gran impacto, ya que la fabricación representa más del 30 % de las emisiones de dióxido de carbono de EE. UU.

"Convertir las materias primas en productos útiles requiere temperaturas más altas y una fuente de calor. En muchas industrias, la calefacción se hace hoy como se hacía en los primeros días de la Revolución Industrial: quemando un combustible, que a su vez genera CO2", dijo. Michael Baldea, profesor del Departamento de Ingeniería Química McKetta de la Escuela de Ingeniería Cockrell y del Instituto Oden de Ingeniería y Ciencias Computacionales, quien dirigió el esfuerzo en nombre de la UT. "Lo que estamos tratando de lograr aquí es encontrar las mejores formas de reemplazar la calefacción de combustión con calefacción eléctrica".

El nuevo Instituto de Procesos Electrificados para la Industria sin Carbono (EPIXC) está financiado a través de una subvención de cinco años de $70 millones del Departamento de Energía de EE. UU. y más de $74 millones en contribuciones de la industria y otras fuentes. Es el séptimo Instituto de Innovación en Fabricación de Energía Limpia del DOE.

Los investigadores de UT Austin recibirán $ 17 millones del DOE como parte del proyecto, el segundo más alto después de la Universidad Estatal de Arizona, que es la institución líder. Los ingenieros de Texas involucrados en el proyecto aplicarán su experiencia única en procesamiento químico y la red eléctrica a la investigación. El Centro de Ciencia y Tecnología de Procesos de UT Austin será un banco de pruebas clave para implementar y validar nuevas ideas.

"Texas Engineers tiene como objetivo resolver los problemas más grandes del mundo, y la fabricación de descarbonización es lo más grande posible", dijo Roger Bonnecaze, decano de la Escuela de Ingeniería Cockrell. "La experiencia combinada de Cockrell School en energía e ingeniería química y su exclusivo Centro de tecnología y ciencia de procesos será invaluable para el éxito de esta alianza".

El calor es esencial para la fabricación y se utiliza para respaldar reacciones químicas, eliminar humedad, generar vapor, promover separaciones químicas, fundir y tratar metales y mucho más. Sin embargo, el calentamiento de procesos, que crea la energía térmica utilizada para transformar materiales y producir bienes manufacturados, consume más energía y produce más emisiones de carbono que cualquier otra operación en el sector industrial. Al hacer la transición a la electricidad limpia como fuente de energía, las industrias pueden reducir las emisiones y mejorar la eficiencia energética a través de tecnologías como el calentamiento por inducción, microondas o radiofrecuencia, además de los calentadores de resistencia convencionales.

En las primeras partes del proyecto, los investigadores de UT Austin se centrarán en dos desafíos principales. El primero es la logística de cambiar de gas natural a calderas eléctricas para generar vapor para la fabricación.

El segundo frente es comprender el impacto que tendrán estos cambios. La fabricación electrizante podría crear una tensión adicional en la red eléctrica. Y la gran dependencia de las energías renovables será un cambio debido a su disponibilidad cíclica.

“La electricidad renovable es intermitente, el viento sopla más fuerte durante la noche y el sol solo brilla durante el día, por lo que tendremos que hacernos a la idea de que la fuente de energía que usaremos fluctuará”, dijo Baldea. “Actualmente, los fabricantes asumen que la electricidad es un servicio que está disponible siempre que se necesita, por lo que tendremos que estudiar el impacto de esta variabilidad”.

Baldea es el director de tecnología del Instituto EPIXC. También participan en el desarrollo del instituto de UT Austin Brian Korgel, profesor de ingeniería química y director del Instituto de Energía de UT Austin; Bruce Eldridge, distinguido profesor titular de ingeniería química; Vince Torres, director asociado del Centro de Recursos Energéticos y Ambientales de la Escuela Cockrell; Hao Zhu y Alex Hanson, profesores del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Familia Chandra; Maria Juenger, profesora del Departamento de Ingeniería Civil, Arquitectónica y Ambiental; y Vaibhav Bahadur, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica de Walker.

Contacto con los medios

Nat LevyEscuela de Ingeniería Cockrell: [email protected]