Reducir las emisiones de dióxido de carbono y proporcionar calefacción y refrigeración a la industria: El Centro Aeroespacial Alemán (DLR) demuestra cómo puede funcionar con una nueva planta piloto. La bomba de calor de alta temperatura CoBra ya está en funcionamiento.
El Instituto de Procesos Industrialescon Baja Emisión de CO2 del DLR en Cottbus (Brandeburgo) trabaja en tecnologías y soluciones para un sistema energético del futuro que sea sostenible y en el que las empresas industriales puedan operar sin combustibles fósiles para su producción. La instalación de ensayo CoBra contribuye de forma significativa a la transición térmica en la industria: "Podemos alcanzar valores sin precedentes en todo el mundo para el rango de temperatura y la temperatura de salida de calor de 300 °C con una potencia calorífica de unos 200 kilovatios", afirma el Director del Instituto, Prof. Uwe Riedel. En el futuro, está previsto ir mucho más allá: "Las bombas de calor del DLR alcanzarán un rango de temperaturas para el que no existe ninguna realización técnica hasta la fecha. Estas temperaturas son necesarias para una conversiónbaja en CO2 de los procesos industriales correspondientes". El nombre CoBra es una combinación de "Cottbus" y el "proceso Brayton" de la termodinámica, en el que se basa el sistema.
La investigación impulsa el cambio estructural
El Instituto DLR de Procesos IndustrialesBajos en Carbono se ha establecido en el sitio de Cottbus desde julio de 2019. En estrecha colaboración con la industria y la ciencia regionales, los empleados desarrollan tecnologías para procesos con bajas emisiones de carbono. Con sus impulsos de investigación e innovaciones, el Instituto DLR es uno de los actores más importantes del cambio estructural en la región de Lusacia. "Con todos los problemas de nuestro tiempo, es estupendo ver que en el DLR contribuimos a las soluciones transfiriendo la investigación a la industria. CoBra tiene el potencial de permitirreducciones masivasde CO2. Al mismo tiempo, estamos creando puestos de trabajo en la región y manteniendo el empleo en Alemania como emplazamiento empresarial, al mantener la competitividad de la producción de las industrias de alto consumo energético gracias a la innovación", afirma el profesor Karsten Lemmer, miembro del Consejo Ejecutivo del DLR para Innovación, Transferencia e Infraestructuras Científicas.
Reducir las emisiones de dióxido de carbono y ahorrar energía
La mayoría de las industrias requieren calor de proceso entre 100 y 500 °C. Esto se aplica, por ejemplo, a la industria alimentaria, la industria papelera y la industria química. Si se utiliza electricidad renovable, las bombas de calor de alta temperatura son neutras desde el punto de vista climático. Al mismo tiempo, las empresas industriales pueden ahorrar energía con las bombas de calor de alta temperatura.
La planta piloto CoBra se construyó en dos años, financiada con fondos del Estado de Brandeburgo. El DLR seleccionó principalmente empresas de la región para los preparativos y la construcción de la planta. A largo plazo, se desarrollará y construirá otra planta piloto CoBra más grande, que permitirá temperaturas aún más altas y una mayor producción de calor. La planta piloto CoBra utiliza actualmente aire como medio de trabajo. Sin embargo, también puede funcionar con gas argón. En el centro de la investigación está también la cuestión de cómo ampliar el prototipo para que sea apto para el mayor número posible de sectores industriales.
Instituto DLR de Procesos Industrialescon Baja Emisión de CO2 en Cottbus y Zittau
Además de Cottbus, el Instituto DLR de Procesos Industrialescon Baja Emisión de CO2 cuenta con una segunda sede en Zittau (Sajonia). Allí también se investigan bombas de calor de alta temperatura. Actualmente se está construyendo la planta piloto ZiRa (el nombre es una combinación de "Zittau" y "Rankine process"). A diferencia de la planta CoBra, no funciona con aire, sino con agua.
En el departamento de Simulación y Diseño Virtual de Cottbus, los investigadores desarrollan "gemelos digitales" de plantas reales. Aportan ideas sobre cómo las fuentes de energía renovables pueden sustituir a los combustibles fósiles y cómo los procesos industriales pueden acoplarse eficazmente a otros sectores. Para ello es necesario conectar en red la energía solar y eólica, las centrales eléctricas, los sistemas de almacenamiento, los edificios residenciales y públicos y las plantas industriales. El departamento también apoya el desarrollo de bombas de calor de alta temperatura.
El departamento de Agentes Reductores Bajos en Carbono de Zittau investiga cómo pueden reconvertirse los procesos químicos para evitarlas emisiones de CO2. La utilización de hidrógeno producido de forma regenerativa y otras fuentes de energía sin carbono desempeñan aquí un papel importante, por ejemplo.
