Economía circular aplicada al frío industrial: el caso pionero de Barcelona

¿Cómo funciona el innovador sistema de recuperación de frío?

El Gas Natural llega al Port en estado líquido en barcos metaneros, que lo transportan a una temperatura de -160ºC. Este gas debe pasar de estado líquido a gaseoso, que se consigue aumentando su temperatura hasta los 5ºC, utilizando para ello agua del mar.

«A -160ºC, cualquier fluido que entre en contacto con el Gas Natural Licuado lo congelaría, por lo tanto, hemos tenido que crear una etapa intermedia con un producto, etanol, sin necesidad de bombeo, ya que funciona como un termosifón, para poder trasladar el frío excedente a un fluido a -20ºC sin que se congele», comparte el Director de Desarrollo de Ecoenergies Barcelona. 

Este fluido a -20ºC es el que se transporta hasta los consumidores finales, a través de una  red de distribución subterráneas para dar suministro energético a diferentes temperaturas (5ºC frío para climatización,  -10ºC y -20ºC de frío  para uso industrial.

El equipamiento de esta "caja de frío" consiste en:

• 5 intercambiadores GNL-Etano (5 x 3.6 MWth)
• 5 intercambiadores Etano-Fluido Térmico -20ºC
• 7 bombas de Fluido Térmico (160 kWe, 200m3/h, 16 bar)
• Tanque de Expansión de Fluido Térmico
• Mezcladores de GNL

Anteriormente, en el proceso de enfriado se utilizaban aproximadamente 15 millones de m3/año de agua de mar, que se enfriaba para realizar esta gasificación. Esta agua enfriada, se devolvía al mar y se perdía esta energía residual. 

«Este nuevo sistema nos permite recuperar este frío residual, que es el que se destina a todos los usuarios finales y que constituye una verdadera innovación, juntamente con su distribución y transporte», añade Estrada Berlanga.

Que la temperatura del circuito de líquido transportador (agua glicolada)  sea de -20ºC no es baladí,  y se adoptó esta temperatura y este fluido, atendiendo a  la complejidad de la instalación, del transporte y de un análisis detallado de las demandas por temperatura que tendría Ecoenergies y  un análisis de coste/beneficio a diferentes temperaturas, concluyendo que la temperatura óptima era de -20ºC.

«De todos modos», señala el Director de Desarrollo de Ecoenergies Barcelona, «a partir de esta temperatura de -20ºC se puede suministrar a distintas temperaturas, -5ºC, -10ºC o   -20ºC, según sea el uso, mediante equipos de intercambio que permiten variar la temperatura de servicio», apunta.

¿Por qué es tan relevante esta solución?

Estrada Berlanga destaca que se trata de la primera instalación del mundo que recupera frío mediante este sistema y ha sido fruto de una labor de investigación y desarrollo conjunta entre Enagas y Veolia. De hecho, el proyecto se ha presentado a un premio de la IAPH (International Association of Ports and Harbors).

Una de sus ventajas es que el ciclo intermedio de Etano, por la parte superior la gasificación del GNL y por la parte inferior la transferencia de frío al fluido, actúa como un termosifón, con un ciclo continuo de fases del Etano de líquido y gas, sin consumo de energía. Además, al tratarse de un frío recuperado y no generado eléctricamente, dejan de emitirse 42.000 toneladas de CO₂ anuales, que se corresponden a la electricidad ahorrada para su producción.

Adicionalmente, está previsto un almacenamiento de energía frío en la Central de Zona Franca que permita absorber todo el frío procedente de la regasificación de ENAGAS. Así, se mejorará la flexibilidad para adaptarse a la curva de demanda de los clientes de Ecoenergies y que no está alineada con la descarga de los buques de transporte de GNL que llegan al Port de Barcelona. También refuerza el concepto de economía circular al maximizar el uso de la energía residual recuperada.

Antes de la puesta en marcha, se desarrollaron dos pilotos en 2019 y 2021 que sirvieron, sobre todo, para la siguiente fase del despliegue de la red de frío que podrá dar también servicio a Mercabarna, el mercado central de abastos de Barcelona, en 2027.

«Se analizaron diferentes tipos de productos y tecnologías para determinar el fluido a utilizar para el traslado del GNL desde la planta de Enagás hasta la central de Ecoenergies Barcelona. Al final fue un ejercicio de costes y beneficios y de la infraestructura necesaria, ya que la obra civil fue compleja de ejecutar», explica.

Replicabilidad del proyecto

Dado que el número de sobresaltos geopolíticos y climáticos que se han convertido en la nueva normalidad, es fundamental que puertos y ciudades puedan ser independientes de estos escenarios energéticamente hablando. 

«Se trata de una cuestión geoestratégica, política y técnica, ya que episodios como los cortes de gas que sufrió Alemania por parte de Rusia en 2022 o las sequías en Colombia a raíz del fenómeno de El Niño en un país que depende en su totalidad de fuentes hidroeléctricas han generado importantes crisis energéticas. Diversificar las fuentes, ya que todas son compatibles, es el camino a seguir», expone.

Para Estrada Berlanga, en los próximos años aumentará la demanda de esta energía, por la creciente actividad logística del frío, por lo que será «muy necesario» contar con una fuente alternativa. En el caso del gas, continúa, su suministro está asegurado para los próximos 50 años.

Iniciativas innovadoras como esta permiten a los puertos, zonas portuarias y a las ciudades cercanas afrontar los retos del cambio climático. Además de transformar el modelo energético de Barcelona, también abre la puerta a replicar esta tecnología en todo el mundo. 

Según un análisis de Veolia y Enagás, actualmente existen más de 174 terminales de GNL; 152 de importación y 22 de exportación.

• El 30% de las terminales de importación tienen posibilidad de replicar el proyecto de recuperación de frío de Barcelona.