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Jun 05, 2023

Fase 2 de IETF, primavera de 2022: ganadores de la competencia

Actualizado el 9 de mayo de 2023 © Crown copyright 2023 Esta publicación tiene licencia

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Beca IETF ofrecida:£ 231,699Costos del proyecto:£ 463,400Ubicación:Esperanza, DerbyshireConcurso de estudios:Cemento Breedon CCS

El sector de productos minerales del Reino Unido produce 400 Mt de agregados, minerales industriales y productos minerales manufacturados cada año. Como parte de esto, más de un tercio del cemento y la cal que se produce en el Reino Unido se fabrica en cuatro operaciones ubicadas en Peak District y sus alrededores. Como resultado, la producción de cemento y cal es el mayor contribuyente individual a las emisiones industriales de CO2 en Derbyshire, representando el 31 % de las emisiones totales de CO2 en la región.

La descarbonización de esta industria es crítica debido a la naturaleza estratégicamente importante del cemento. El hormigón hecho de cemento es esencial para la entrega de nuevas viviendas, escuelas, hospitales, lugares de trabajo, carreteras y vías férreas, así como la infraestructura que nos proporciona agua limpia, saneamiento y energía. El Reino Unido es en gran medida autosuficiente en estos materiales: más del 95 % del hormigón del Reino Unido se produce localmente. El apoyo del IETF ahora permitirá el desarrollo de productos con bajas emisiones de carbono, lo que protegerá el futuro de la industria del cemento en los años venideros.

Se estima que el 61% de las reducciones de emisiones requeridas para lograr el cero neto en todo el sector del cemento debe provenir de la captura y almacenamiento de carbono (CCS). En la producción de cemento y cal, la mayor parte del CO2 es una consecuencia directa del procesamiento de la materia prima de piedra caliza y esto solo puede reducirse mediante la captura, el transporte y el almacenamiento de carbono. La neutralidad de carbono, o mejor, en la etapa de producción se puede lograr con una alta proporción de biomasa u otro combustible sin carbono en la mezcla de combustible combinado con la captura de carbono.

La fábrica de cemento Breedon's Hope emite más de 1 Mt de CO2 por año. Existen importantes desafíos tecnológicos asociados con la captura de una corriente de gas compleja en tal volumen, así como el posterior transporte a una instalación de almacenamiento adecuada. Por lo tanto, este proyecto consta de 2 elementos principales:

i) Estudio de factibilidad CCSii) Estudio de factibilidad de tubería de conexión

El proyecto tiene como objetivo avanzar significativamente en el conocimiento de la infraestructura requerida por las plantas de cemento y cal de Derbyshire para lograr un futuro bajo en carbono. Los estudios de viabilidad explorarán la implementación de tecnologías de captura de carbono en Hope, incluida una evaluación de opciones de proveedores de tecnología, revisión de integración de servicios públicos del sitio, ingeniería de viabilidad de tuberías y diseño preliminar de planta de captura, que culminará en un informe de viabilidad detallado. Este proyecto será financiado en un 50 % por Breedon y el apoyo financiado por el IETF reducirá los riesgos del proyecto, lo que permitirá asegurar una definición de referencia para el ingreso a FEED que, en última instancia, podría respaldar la instalación permanente de dicha tecnología en Hope.

El Dr. Edward Cavanagh, Breedon, Gerente de Hope Cement Works, dijo: "Comprender las posibilidades de CCS para un sitio como Hope Cement Works, en lo profundo del Parque Nacional Peak District, no solo facilitará un gran avance para la operación, sino que también ayudará con asegurar que se sigan dando pasos significativos frente a la hoja de ruta sectorial para la producción neta de cemento con cero emisiones de carbono”.

Beca IETF ofrecida:£ 136,417Costos del proyecto:£ 329,561Ubicación:peterboroughConcurso de Despliegue de Eficiencia Energética:Mejoras en la eficiencia energética de los hornos de baja temperatura

Pioneer Foods (UK) Ltd es un fabricante de cereales líder en el Reino Unido, que produce cereales para el desayuno y bocadillos de frutas saludables. Centrándose en una de sus instalaciones de fabricación en el Reino Unido, el sitio de Peterborough produce una variedad de productos a base de granola para los principales minoristas y marcas en el Reino Unido y Europa. Con la ambición de alcanzar el cero neto en los próximos años, Pioneer Foods implementa continuamente proyectos para mejorar la eficiencia energética, optimizar los procesos y reducir las emisiones de carbono. Tras un informe de viabilidad inicial de Envirya en 2021 a través de una solicitud de subvención IETF exitosa, Pioneer Foods se unió a sus socios de ingeniería energética para implementar un proyecto de optimización de procesos en nuestros hornos.

El objetivo del proyecto es maximizar la eficiencia energética del proceso de secado industrial a través de tecnologías bien establecidas que pueden adaptarse a los hornos preexistentes para reducir el consumo total de gas y las emisiones de carbono. Las tecnologías a implementar en los 3 hornos incluyen;

Con el apoyo de la subvención del IETF, Pioneer Foods ha podido ejecutar con éxito proyectos de ahorro de energía hacia sus compromisos de cero neto. Debido al aumento del costo del combustible y los granos, la inversión en descarbonización se ha vuelto más difícil. Sin financiamiento, el proyecto se habría limitado a enfocarse en un solo horno, implementando el reemplazo del quemador solo para proporcionar la recuperación de la inversión más rápida. Con la financiación de CapEx del IETF, Pioneer Foods ha podido enfocar proyectos en los 3 hornos, aumentando la eficiencia general del proceso.

Tras la implementación de los quemadores, la recuperación de calor, el control de la compuerta y los motores de alta eficiencia, se espera que el ahorro total de carbono del proyecto supere las 326 tCO2e por año. Esto mejorará drásticamente la eficiencia del proceso al tiempo que demuestra flexibilidad, repetibilidad y escalabilidad para otros procesos industriales de baja temperatura. Esto realmente resaltará los beneficios de la adaptación a los procesos térmicos de baja temperatura existentes, describiendo las barreras potenciales y cómo se pueden superar en la práctica.

Beca IETF ofrecida:£ 92,481Costos del proyecto:£ 184,962Ubicación:Buxton, DerbyshireConcurso de estudios:Estudio de descarbonización de Lhoist

Lhoist Group es líder en cal, dolima y minerales. Con sede en Bélgica, están presentes en 25 países con más de 100 instalaciones en todo el mundo. Diferencia su negocio por estar cerca de sus clientes, entendiendo sus necesidades y brindándoles los productos de alta calidad que requieren sus actividades. Es una empresa familiar que se originó en Bélgica en 1889, pero que ahora cuenta con 6.400 empleados en todo el mundo y más de 50 nacionalidades.

Dentro del Reino Unido, una de sus instalaciones es la planta de Hindlow, cerca de Buxton en Derbyshire. La planta de Hindlow fabrica cal, cal hidratada y otros materiales de alta calidad para una variedad de aplicaciones: química, medio ambiente, construcción, ingeniería civil, tratamiento de gas y agua.

Lhoist se complace en que esta planta sea parte del proyecto 'Peak Cluster' junto con otros socios industriales y Progressive Energy. Este proyecto se basa en el importante esfuerzo ya realizado como parte de HyNet para contemplar la captura de CO2 a escala industrial para sitios un poco más alejados del grupo costero original. La financiación respalda un estudio adicional sobre la viabilidad de la captura de carbono en Hindlow, combinándolo con otras instalaciones y utilizando una solución de tubería para transportar de manera segura las emisiones para el almacenamiento subterráneo en el Mar de Irlanda.

Andrew Jackson, Director de Estrategia y Transición Energética, Europa, dijo: "Lhoist está encantado de recibir fondos del IETF de DESNZ y espera seguir desarrollando el proyecto. Este tipo de proyecto está completamente alineado con nuestra hoja de ruta de carbono, promoviendo el desarrollo sostenible". fabricación de cal industrial de alta calidad en Hindlow en Derbyshire durante las próximas décadas y estamos entusiasmados de que se convierta en una realidad".

Beca IETF ofrecida:£ 19,000Costos del proyecto:£ 39,145Ubicación:Wrexham, GalesConcurso de estudios:Recuperación de calor en hornos y secadores de proceso en la fabricación de cereales

La planta de Kellogg en Wrexham fabrica cereales para el desayuno desde finales de la década de 1970. El proceso de fabricación de cereales consume mucha energía y requiere grandes volúmenes de gas natural para cocinar, secar y tostar el cereal a altas temperaturas. En este estudio de viabilidad, la compañía está valorando la posibilidad de recuperar el calor residual de estos procesos para reducir la demanda global de gas.

El problema es desafiante debido a varias limitaciones y requisitos operativos del proceso, por ejemplo, la capacidad de operar los secadores independientemente del resto del proceso para lograr flexibilidad en la producción. Además, los secadores no pueden funcionar independientemente del proceso, por lo que los tiempos de funcionamiento se fijan en una determinada ventana. La distancia física entre los secadores y los hornos también requeriría consideración y un diseño de ingeniería detallado para implementar una red de intercambiadores de calor. La solución resultante tendría como objetivo utilizar el calor residual generado por el proceso y aumentar la eficiencia energética de todo el proceso.

Los objetivos de este estudio de factibilidad son identificar oportunidades para el ahorro de energía y la reducción de carbono y obtener una comprensión razonable de los riesgos, los costos de las inversiones y los recursos necesarios para las soluciones seleccionadas.

La subvención del estudio de factibilidad del IETF, combinada con la financiación equivalente de los fondos de la empresa, cubrirá el costo de este estudio. Se espera que el proyecto reduzca significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero y genere ahorros financieros, lo que mitigará en cierta medida los crecientes costos de la energía y cumplirá con el objetivo de neutralidad en carbono de la compañía. Junto con el IETF, la compañía está trabajando para lograr sus aspiraciones de carbono cero.

Phil Makin, Gerente de Desarrollo Técnico, dijo: "El Fondo de Transformación de Energía Industrial está permitiendo que nuestro sitio de Wrexham desbloquee futuros ahorros y beneficios de sustentabilidad, al mismo tiempo que reduce nuestra huella de carbono general y ayuda a lograr el objetivo de neutralidad de carbono para 2030 de Kellogg".

Beca IETF ofrecida:£ 73,100Costos del proyecto:£ 152,690Ubicación:Barnsley, Yorkshire del SurConcurso de estudios:Estudio de viabilidad sobre la viabilidad de utilizar la recuperación de calor residual y desarrollo de un enfoque para redesplegar la energía térmica residual para maximizar la eficiencia energética.

La planta de Naylor Drainage en Cawthorne, Barnsley, ha estado fabricando tuberías de arcilla especializadas y otros productos de construcción desde los últimos 130 años. El proceso de fabricación de tuberías de arcilla consume mucha energía y requiere grandes volúmenes de gas natural para secar primero las tuberías de arcilla y luego hornearlas a altas temperaturas en hornos especialmente diseñados. En este estudio de viabilidad, la empresa está evaluando la posibilidad de utilizar el calor residual de los gases de escape de los hornos para compensar la demanda de gas de los secadores, así como para producir electricidad a partir del calor, que de otro modo se habría desperdiciado.

El problema es desafiante debido a varias limitaciones y requisitos operativos del proceso, por ejemplo, la capacidad de operar los secadores independientemente de los hornos para lograr flexibilidad en la producción, las distancias físicas entre las fuentes y los sumideros de calor, la naturaleza distribuida del calor de varios hornos. , requisitos de acceso, etc. y requeriría una cuidadosa consideración, un diseño de ingeniería y una solución a medida. Los objetivos de este estudio de factibilidad son identificar oportunidades para el ahorro de energía y la reducción de carbono y obtener una comprensión razonable de los riesgos, los costos de las inversiones y los recursos necesarios para las soluciones seleccionadas.

La subvención del estudio de factibilidad del IETF, combinada con la financiación equivalente de los fondos corporativos de Naylor, cubrirá el costo de este proyecto. Se espera que el proyecto proporcione una reducción significativa de las emisiones de gases de efecto invernadero y ahorros en su consumo de gas una vez finalizado y proporcionará cierto nivel de inmunidad frente al aumento de los precios del gas.

Por lo tanto, la compañía ha designado a Hallam Energy en la Universidad Sheffield Hallam como subcontratistas expertos para liderar este estudio. Hallam Energy está dirigida por su director, el Dr. Abhishek Asthana, quien ha entregado 65 proyectos de eficiencia industrial y descarbonización, incluidos 5 proyectos IETF. Hallam Energy está llevando a cabo un estudio tecnoeconómico en profundidad que incluye pruebas, análisis de fuentes y sumideros de calor, diseño y especificación de ingeniería y modelado financiero de la inversión propuesta.

Alex Farrer, oficial de EHS del grupo, Naylor Industries, dijo: "Estamos ansiosos por operar de manera sostenible para nuestro planeta y desempeñar nuestro papel para alcanzar el objetivo nacional de cero emisiones netas para 2050. Nos gustaría liderar el camino en eficiencia energética y descarbonización para la industria cerámica en el Reino Unido. La subvención IETF de DESNZ es un recurso vital para industrias como la nuestra, que tienen fondos disponibles limitados pero están deseosas de convertir nuestras ambiciones ambientales en acciones prácticas a través de este ambicioso proyecto".

Beca IETF ofrecida:£ 1,122,686Costos del proyecto:£ 3,207,676Ubicación:ManchesterConcurso de Despliegue de Eficiencia Energética:proyecto de integración de calor

El propósito del proyecto de integración de calor en Carrington es reducir el consumo de vapor en la planta de polipropileno aprovechando el calor de un vapor que de otro modo se desperdiciaría. Por lo tanto, la reducción del uso de gas natural necesita producir vapor a través de las calderas del sitio en un 30% y, por lo tanto, una reducción considerable de costos. Desde una perspectiva de sostenibilidad, se ahorrarán más de 4000 t de CO2 al año.

La tecnología del proyecto de integración de calor se instalará en la planta de polipropileno, que tiene un sistema de reciclaje de propileno aguas abajo del reactor principal. El propileno líquido se vaporiza usando vapor a baja presión en el intercambiador con la mayor demanda de vapor en el sitio para poder separar el polímero sólido del vapor de propileno. En el rehervidor de columna de rechazo de propano, el propano se vaporiza utilizando vapor a baja presión en el intercambiador con la segunda mayor demanda de vapor en el sitio.

El esquema de integración de calor se propone para utilizar el calor sensible y latente disponible en la corriente de vapor de reciclaje de propileno para proporcionar el trabajo de calor del rehervidor de la columna de rechazo de propano. Esto evitará la necesidad de utilizar vapor en el rehervidor de columna la mayor parte del tiempo.

Se instalará un esquema de modificaciones del sistema de tuberías junto con un nuevo rehervidor y medidores de flujo como parte de este proyecto con los cambios asociados al sistema de control y seguridad.

El proyecto será financiado en un 65 % por Basell Polyolefins UK Ltd, que forma parte de LyondellBasell, con un 35 % financiado por el gobierno del Reino Unido.

El proyecto es un cambio radical para el sitio desde una perspectiva de sostenibilidad y permite que la planta avance realmente en el cumplimiento de sus objetivos ambientales de emisiones de CO2. La inversión del gobierno realmente ha ayudado a hacer que la TIR y el reembolso del proyecto sean extremadamente atractivos, lo que a veces puede ser un desafío para los proyectos de sostenibilidad con una inversión inicial relativamente alta. Una reducción en el consumo de gas natural ayudará a la planta de Carrington y al Reino Unido en su conjunto a seguir siendo competitivos en la producción de polipropileno frente a las plantas de otros países, y protegerá y mejorará el margen en lo que es una industria muy competitiva.

Ludovic Museur, Site Manager Carrington / Director de Basell Polyolefins UK Limited, dijo: "La planta de Lyondellbasell en Carrington está totalmente comprometida con la reducción de su consumo de energía para mantener nuestra actividad que satisface las necesidades de los clientes y abordar el cambio climático mediante la reducción de nuestra huella de CO2. Eso es por eso estamos muy agradecidos con IETF por habernos otorgado un subsidio que hace posible la implementación del proyecto de integración de calor, este proyecto no solo reducirá el consumo de gas natural en un 30% sino que también reducirá las emisiones totales de CO2 del sitio en un 20%, haciendo un verdadero cambio de paso".

Beca IETF ofrecida:£ 1,038,853Costos del proyecto:£ 2,968,150Ubicación:ManchesterConcurso de Despliegue de Eficiencia Energética:Convierta el evaporador de vapor de película descendente en el canal de glucosa para usar la recompresión mecánica de vapor

Cargill es una empresa global con más de 155 años de experiencia, trabajando en más de 70 países con 155.000 empleados. El objetivo principal de la empresa es conectar a los agricultores con los mercados, a los clientes con los ingredientes, a las personas y a los animales con los alimentos que necesitan para prosperar. Cargill combina la experiencia con nuevas tecnologías y conocimientos para servir como un socio confiable para clientes de alimentos, agricultura, financieros e industriales en más de 125 países.

La empresa se fundó en EE. UU. en 1865 y ha estado operando en el Reino Unido desde 1955. Dentro del Reino Unido, ahora hay 20 ubicaciones que componen Cargill PLC, una de las cuales es Manchester. La planta de Cargill Manchester en Trafford Park forma parte de la unidad de negocio Food Ingredients and Bioindustrial. El sitio utiliza trigo como materia prima para producir jarabes de glucosa, etanol y otros subproductos, incluidos el gluten y el salvado. La fabricación de glucosa ha tenido lugar en el sitio desde 1911, pero era propiedad de Cargill cuando se completó la adquisición de Cerestar por parte de Cargill. El sitio opera una gran planta CHP que cumple con los requisitos de vapor y electricidad para la planta y exporta el exceso de electricidad a la red.

La etapa de producción final del Canal 1 de refinación de glucosa de Cargill Manchester utiliza un evaporador de película descendente para aumentar el contenido de sólidos secos de la glucosa antes de que se mezcle con una receta del cliente y se cargue para el transporte. El modelado energético y el análisis pinch llevado a cabo en la refinería de glucosa han identificado una oportunidad potencial para reducir las emisiones de CO2 y de energía al cambiar a una tecnología alternativa establecida.

La propuesta del proyecto es convertir el evaporador de película descendente de 4 etapas existente para utilizar la recompresión mecánica de vapor para lograr la evaporación requerida. En principio, el proyecto contempla el cambio de energía térmica a eléctrica mediante tecnología de bomba de calor eléctrica. La instalación de 2 ventiladores volverá a comprimir y hará circular los vapores de calor alrededor del evaporador para usarlos como medio de calentamiento. Esto niega la necesidad de una adición continua de vapor durante todo el proceso de evaporación y conducirá a la reducción de vapor. La adición del consumo de energía de los nuevos ventiladores instalados se compensa y da como resultado una reducción general del gas natural y una reducción asociada de las emisiones de CO2.

Un portavoz de la empresa dijo: "Este proyecto no seguiría adelante sin el financiamiento del IETF, ya que no brinda un buen retorno financiero y no cumple con el umbral de recuperación del proyecto interno requerido para obtener financiamiento CAPEX de Cargill".

Beca IETF ofrecida:£2,622,157Costos del proyecto:£ 4,370,262Ubicación:WarringtonCompetencia de implementación de descarbonización profunda:Proyecto de caldera de vapor de combustible de hidrógeno.

El sitio de Warrington de Ingevity fabrica una familia de productos químicos especiales conocidos como policaprolactonas, que se utilizan tanto en aplicaciones CASE de poliuretano (revestimientos, adhesivos, selladores y elastómeros) como en aplicaciones termoplásticas como bioplásticos y médicas. La fabricación de estos productos Ingevity utiliza energía en forma de vapor, que actualmente es suministrado por 2 calderas de gas natural.

El proyecto, respaldado por la subvención IETF, consiste en reemplazar los sistemas de calderas actuales en la planta con nuevas calderas alimentadas con gas natural equipadas para poder convertirse a combustible de hidrógeno en una fecha futura. Estimado por el fabricante para permitir una mejora del 4,3% en la eficiencia energética, la instalación de nuevas calderas respaldará la estrategia de la compañía para reducir su huella de carbono para sus productos de caprolactona y brindará una oportunidad adicional para la descarbonización futura mediante el uso de hidrógeno.

Las calderas existentes, operadas por un tercero, han estado en funcionamiento desde 1995 y debido a la poca confiabilidad y los altos costos de mantenimiento, se encuentran al final de su vida económica. Ingevity está invirtiendo en el nuevo sistema de calderas y los fondos del IETF permitirán las actualizaciones del sitio necesarias para preparar las calderas para la conversión a hidrógeno en el futuro.

"La misión de Ingevity es purificar, proteger y mejorar el mundo que nos rodea", dijo Steve Hulme, vicepresidente senior y presidente de Advanced Polymer Technologies en Ingevity. "Estamos emocionados de instalar actualizaciones que optimicen la eficiencia operativa y respalden los esfuerzos de sustentabilidad, y expandan aún más nuestro impacto positivo en nuestro planeta más allá de los beneficios derivados del uso de nuestros productos".

Se instalarán tres nuevas calderas alimentadas con gas natural, con espacio previsto para la instalación retrospectiva de cualquier equipo que permita la alimentación con hidrógeno. Las calderas se prepararán para el hidrógeno mediante la instalación de una nueva estación de descarga de hidrógeno y otros equipos en las propias calderas. Tras la puesta en marcha de las tres nuevas calderas por parte de Ingevity, la planta de vapor existente será suspendida y luego demolida.

El nuevo sistema de calderas también incluirá capacidad para una cuarta caldera, en caso de que sea necesario en los próximos años o después del cambio de combustible. La producción de una cuarta caldera agregaría capacidad y mitigaría el riesgo de cualquier reducción de la producción máxima de vapor si el sistema cambia al 100 % de combustible de hidrógeno, una reducción esperada de la producción indicada por el fabricante de la caldera. La cuarta caldera estaría ubicada en el mismo edificio y abastecería las mismas plantas de fabricación que las otras 3 calderas.