Eficiencia de los recursos

Eficiencia en el uso de los recursos significa emplear los recursos finitos del Planeta de una forma sostenible, minimizando los efectos negativos en el medioambiente. Este concepto busca la creación de más con menos, desacoplando el crecimiento económico del aumento de la demanda  de los recursos.

Para lograrlo, es necesario desarrollar técnicas y metodologías que permitan mejorar y optimizar los procesos productivos en términos de energía, agua y materias primas y reducir sustancialmente los residuos generados. Será fundamental también el diseño de los productos a través de reducir la demanda de recursos escasos para su fabricación, promover su reutilización e incrementar su reciclaje (Ecodiseño), yendo desde un modelo productivo lineal (de usar y tirar) hacia una economía circular (de usar, reutilizar, reciclar y volver a fabricar nuevos productos a partir de los residuos de los anteriores, dando tantas vueltas al ciclo como sea posible).

La eficiencia en el uso de los recursos será fundamental no sólo en el sector industrial sino también en las ciudades, que se han convertido en los grandes depredadores de recursos naturales (materiales, alimentos, energía, agua).

Para ello, es de vital importancia involucrar a todas las partes interesadas (proveedores de material, convertidores de materiales, propietarios de marcas y minoristas, gestores de residuos, y así sucesivamente) y lograr una mejor conexión de las diferentes partes de la cadena de valor. La última ambición es mirar más allá y transformar las actuales economías lineales hacia una economía circular. Todos los recursos deben ser gestionados de manera más eficiente a lo largo de su ciclo de vida bajo este principio.

La eficiencia de los recursos en CIRCE ha sido muy significativa. Nuestras actividades investigadoras en ahorro de energía datan de principios de los años ochenta, con numerosos reconocimientos internacionales a nuestras contribuciones industriales y académicas en Ingeniería Térmica, Eléctrica y en Termoeconomía con las Leyes de la Eficiencia Energética. Tal es así, que CIRCE se creó alrededor de estos temas en 1993. Sin embargo, ni el agua ni las materias primas tanto de origen abiótico como biótico podían quedar fuera de nuestros estudios. Desde fin de los años noventa comenzamos el estudio y aplicación de las tecnologías de desalación y depuración de aguas salinas, salobres, contaminadas y de sistemas hídricos en general. Y unos años después, empezamos nuestros estudios en la evaluación del Capital Mineral del Planeta y en el uso dispersivo de los materiales más críticos, incluyendo los plásticos. Aunque los materiales no desaparecen, sí se mezclan, alean, reaccionan, degradan, dispersan y contaminan, lo que impide volver a utilizarlos inmediatamente. Es necesario re-gradarlos, y eso consume energía y más materiales, aparte de dinero y otros esfuerzos. Tanto es así que resulta más barato en prácticamente todos los casos seguir utilizando materias primas naturales en vez de las reciclarlas.  De ahí nuestra preocupación y urgencia por desarrollar lo que llamamos Economía Espiral, más allá de la Economía Circular. 

Eficiencia energética en las fuentes de generación, la industria y los edificios

La gestión energética de un edificio es un procedimiento organizado de previsión y control del consumo de energía que pretende obtener la mayor eficiencia en la utilización de la energía manteniendo el nivel de confort.

El consumo energético de un edificio es una función de la demanda energética del propio edificio, el rendimiento de los sistemas energéticos que satisfacen dicha demanda y el perfil de uso y gestión previsto, en el caso de edificios nuevos, o medido en el caso de los edificios ya existentes. Por tanto, la monitorización de los consumos energéticos existentes en un edificio es un primer paso necesario para reducirlos, además de constituirse en un elemento de gran ayuda en la realización de auditorías o certificaciones energéticas.

Utilización sostenible de recursos fósiles para la producción de electricidad en grandes centrales

 El futuro en este campo son las centrales de carbón o carbón y biomasa con tecnologías altamente eficientes:

- Centrales de ciclo de vapor supercrítico en calderas de combustión (existen plantas comerciales) o lecho fluido (en desarrollo)

- Centrales de ciclo combinado, con gasificación integrada o directamente con gas natural.

Estas tecnologías aumentan en casi un 50% el rendimiento de las instalaciones convencionales.

Por otro lado, la eficiencia energética en los procesos de combustión, puede mejorarse empleando técnicas avanzadas de monitorización y supervisión. La monitorización de la imagen de la llama permite el desarrollo de algoritmos avanzados que facilitan el conocimiento de la temperatura de los gases de combustión. Este tipo de tecnología supone un gran avance en la monitorización continua de procesos, permitiendo un mantenimiento y operación de los equipos que se utilizan y el consiguiente aumento de la eficiencia energética de dichos procesos.

Proyectos más destacados en Eficiencia de los Recursos en los que ha participado el Instituto CIRCE

1. “VULKANO. Novel integrated refurbishment solution as a key path towards creating eco-efficient and competitive furnaces”

Entidad financiadora: Comisión Europea (Programa H2020)

2. "CIRCPACK. Towards circular economy in the plastic packaging value chain"

Entidad financiadora: European Commission, H2020 Programme

Código: H2020-CIRC01-2016- 730423

3. “SHIP2FAIR. Solar Heat for Industrial Process towards Food and Agro Industries commitment in Renewables”

Entidad financiadora: Comisión Europea (Programa H2020)

Código: H2020-LCE-2016-2017

4. “FieldFOOD. Integration of PEF in food processing for improving food quality, safety and competitiveness”

Entidad financiadora: Comisión Europea (Programa H2020)

Código: H2020-SFS-2014-2 - 635632

5. “PRICE-RED: Redes Inteligentes en el Corredor del Henares [Supervisión y Automatización”. 04/05/11 - 31/12/14

6. “Standardised Approaches and Products For The Systemic Retrofit Of Residential Buildings, Focusing On Heating And Cooling Consumptions Attenuation – Buildheat”. 01/09/15 - 31/08/19

7. “Training Behaviours Towards Energy Efficiency: PLAY IT!”. 01/03/15 - 28/02/18

8. “Energy Services Demonstrations Of Demand Response, Flexibility And Energy Efficiency Based On Metering Data”. 31/01/15 - 31/01/19

9. “New Induction Wireless Manufacturing Efficient Process For Energy Intensive Industries”. 01/12/12 - 31/12/16

10. “E+ -New systems, technologies and operation models based on ICTs for the management of energy positive and proactive neighbourhoods”. 01/11/12 - 30/04/16

11. “Need4b - New Energy Efficient Demonstration For Buildings FP7-GA-285173”. 01/02/12 - 31/01/18