Las plantas convencionales de generación de electricidad cuentan con turbinas que funcionan con combustibles fósiles o con gas natural. La mayoría de estas plantas producen energía sólo ciertas horas al día y al año, por lo que es necesario encender y apagar las turbinas una y otra vez; y como, para que puedan comenzar su producción de manera óptima, deben calentarse en su totalidad para iniciar su trabajo, ese tiempo que gastan en alcanzar el punto eficiente se traduce en pérdida de combustible, energía y vida útil. ¿Cómo resolver este problema? Manteniendo las unidades calientes.
La solución
Toralf Hey, un empresario alemán que actualmente radica en México, observó que a los caballos de carreras, antes de comenzar la competencia, les colocan colchas alrededor del cuerpo para calentarlos e iniciar la carrera cuanto alcancen una temperatura óptima. Hey utilizó el mismo concepto para calentar turbinas de generación de electricidad.
“Lo que hago es aislar la turbina; después la precaliento con la misma electricidad generada por ella o por medio de otra fuente; la mantengo a una temperatura estable para que, al momento en que se encienda, comience a trabajar casi de inmediato. Esta acción trae muchos beneficios”, comenta Toralf Hey, cofundador de Biosolventus, la empresa que nació gracias a la idea de su sistema de calentamiento de turbinas.
Software que gestiona todos los componentes del sistema.
La solución consta de tres elementos. El primero es una cubierta aislante térmica. El segundo es una red de sensores de temperatura ubicados en puntos estratégicos sobre la superficie de la turbina, que, junto con conductores eléctricos, transportan calor hacia todas las partes de la turbina donde se requiere. Y el tercer elemento es un sistema de gestión de todos los componentes.
El tercer elemento es particularmente importante porque se trata de un software desarrollado por Biosolventus que se integra con el panel de control de la planta eléctrica, desde donde se maneja todo el proceso y se encienden y apagan las turbinas.
El software toma la información del panel de control sobre las operaciones diarias y la traduce en órdenes de producción para que, al momento de que las turbinas deban encenderse, ya estén precalentadas.
Los beneficios
La reducción del tiempo requerido para el inicio del trabajo de producción es de hasta un 45%. Si la unidad necesita siempre de 4 horas para calentarse, ahora lo hará en 2 horas. En cuanto al combustible, de acuerdo con Biosolventus, las turbinas logran un ahorro de hasta el 52%.
“Adicionalmente”, explica Hey, “hay un efecto de ahorro en el mantenimiento de la turbina debido a que nuestro sistema mantiene la unidad a una temperatura caliente o tibia, por lo que la máquina no sufre de fatiga de materiales. Por ejemplo, las turbinas de los aviones arrancan, primero, despacio y, luego, van aumentando su velocidad para que todas las partes de la turbina tengan tiempo para calentarse. Si no se hace así, los componentes calentados se expanden y crean fricción contra los materiales que aún no se calientan, y eso crea desgaste. Mantener una turbina a una temperatura uniforme reduce la fatiga de materiales. Por eso nuestro sistema aumenta la vida útil de los equipos”.
Un beneficio más es que el combustible ahorrado (la mitad del requerido sin este sistema) significa que se deja de emitir (en esa misma proporción) CO2 al medio ambiente, la contaminación que causan los combustibles fósiles, incluso el gas natural.
La solución de Biosolventus funciona para cualquier tipo de turbinas de vapor de generación eléctrica o cualquier instalación que involucre calderas en sus procesos industriales que tengan ciclos variables de producción, y que deban prenderse y apagarse de forma periódica. El costo de la instalación de este sistema puede variar dependiendo del tamaño de la planta y de su producción, pero Toralf Hey dice que puede ir de los 200 a los 800 mil dólares.
Toralf Hey
El creador y la empresa
Toralf Hey comenzó a trabajar en el sector eléctrico hace 14 años, en Alemania, su país natal. Después fue consultor, apoyando a clientes en toda Europa para desarrollar soluciones de energías renovables.
Tras obtener una Maestría en Administración de Empresas por la Universidad de Leipzig, fundó, en 2009, una firma con una amigos, la cual se encargaba de suministrar y comercializar energía renovable en Alemania, principalmente solar y eólica. Fue en esta compañía donde surgió la idea de crear el sistema de calentamiento de turbinas.
El emprendedor tenía algunos amigos mexicanos que trabajaban en este campo, por lo que desarrolló la idea y, en 2013, fundaron la empresa Biosolventus, en Monterrey, Nuevo León.
Con este proyecto participó la firma en la edición del Cleantech Challenge México 2016 y, aunque no obtuvo alguno de los primeros lugares, la joven empresa quedó entre los 10 finalistas, entre más de 1,400 proyectos inscritos.
“Aun así, quedé muy satisfecho con el concurso, porque aprendí mucho y porque los jueces nos felicitaron por nuestra invención, la cual no tiene mucha visibilidad popular; es un producto más industrial, pero con excelentes resultados en la eficiencia energética”, señala Toralf, de 38 años de edad, quien estudió también en la EGADE Business School, del Tec de Monterrey, donde (además) conoció a su esposa. Ellos radican actualmente en la ciudad de Monterrey.
Biosolventus también ha participado en el concurso Prodetes, y su creador no descarta la posibilidad de inscribirse en otros certámenes futuros. Por ahora, Biosolventus cuenta con dos instalaciones en Texas, Estados Unidos, en donde ha encontrado clientes potenciales desde 2015 a la fecha.
Los planes
La empresa Biosolventus tiene planeado instalar dos de sus sistemas en sendas plantas de energía eléctrica en México para el año 2018, con la finalidad de comprobar que la solución funciona. “Hoy en día, el mercado eléctrico exige contar con plantas eficientes, con costos competitivos y con bajos niveles de contaminación. Por eso, creo que nuestro producto será un éxito en los próximos años en México”, opina el emprendedor.