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La eficiencia energética juega un papel fundamental en las decisiones tomadas en el sector industrial, ya que de ello dependen sus beneficios económicos.

En este aspecto, las plantas de tratamiento de aguas tienen mucho recorrido para mejorar y aumentar su competitividad en el mercado internacional.

¿Qué es la eficiencia energética en EDARs?

La eficiencia energética es un conjunto de métodos y técnicas cuyo objetivo final es alcanzar el uso eficiente de la energía. Se trata de optimizar los procesos productivos y el consumo de la energía empleada.

Dicho de forma más sencilla consiste en aplicar conocimientos específicos para producir más con menos energía. En las plantas depuradoras de aguas residuales se trata de alcanzar la calidad del efluente reduciendo notablemente uno de los mayores costes fijos: la electricidad.

Los enfoques de la eficiencia energética en EDARs

 La eficiencia energética en las plantas de tratamiento de agua siempre tiene como objetivo reducir el consumo energético y optimizar los rendimientos en todos los procesos. Este objetivo se puede alcanzar desde cuatro enfoques distintos y complementarios:

  1. Ahorro energético mediante una buena gestión energética
  2. Ahorro energético mediante una buena explotación de la depuradora
  3. Ahorro energético mediante el empleo de tecnologías más eficientes
  4. Ahorro energético mediante políticas energéticas (europea, nacional o local)

Las ventajas de la eficiencia energética en EDARs

Las EDAR como todas las instalaciones industriales productivas necesitan ser competitivas para ofrecer su producto final con la mayor calidad y el mínimo coste.

Aquí encontramos la principal ventaja de la eficiencia energética en EDAR: el ahorro de costes energéticos. Esta ventaja repercute notablemente en otras ventajas asociadas a la rentabilidad económica como la reducción de la factura eléctrica, el aumento del beneficio industrial, la reducción de los costes de mantenimiento y explotación de la EDAR.

Otra gran ventaja, que no debemos olvidar, se  encuentra en la mejora de los procesos de los tratamientos de aguas. La eficiencia energética implica la automatización de procesos y un seguimiento continuo que permite la mejora en la calidad del efluente.

Los inconvenientes de la eficiencia energética en EDARs

Más que inconvenientes en eficiencia energética debemos pensar en las dificultades que supone implantar estas medidas de ahorro energético.

En base a nuestra experiencia hemos determinado que los principales obstáculos son:

  • El conocimiento técnico. Es necesario un conocimiento específico para implantar de manera acertada las medidas de eficiencia energética. Para resolver esta dificultad la mejor opción es matricularse en nuestro curso de “Eficiencia energética en EDARs”.
  • La inversión económica. Como todas las mejoras en una instalación industrial, añadir tecnología o maquinaria supone un desembolso económico inicial que se amortiza a lo largo del tiempo. Un estudio detallado permitirá conocer el punto de inflexión del retorno de la inversión.
  • Conocimiento del proceso y las necesidades de la EDAR. Para mejorar un proceso es necesario un ingeniero especialista que conozca todas las relaciones entre los distintos procesos, para optimizarlo e implementar las mejoras. Estos conocimientos también se pueden adquirir en el curso de Operación y mantenimiento de EDARs.

Tecnologías de eficiencia energética en EDAR en 2019

Uno de los aspectos que marcan tendencia en la eficiencia energética en EDAR es el almacenamiento de la energía producida en la planta para utilizarla por la noche. En este sentido destacamos las baterías de Litio.

La tecnología Li-ion actualmente tiene varias ventajas sobre su predecesora, el níquel cadmio. Las baterías de iones de litio proporcionan una densidad de energía significativamente alta que se puede usar para alimentar dispositivos electrónicos durante más tiempo. Este es uno de los principales factores que ha estado proliferando el crecimiento del mercado.

Además, su bajo índice de autodescarga y su bajo esfuerzo de mantenimiento ofrecen a las baterías de ión-litio una ventaja sobre los otros sustitutos disponibles en el mercado.

Con el desarrollo de nuevas variantes, la tecnología de la batería de ión de litio se puede mejorar para manejar diferentes tipos de necesidades en una EDAR.

Existe una amplia demanda de baterías que sean de bajo consumo de energía, de bajo costo y respetuosas con el medio ambiente. Además, el crecimiento del mercado conllevará una reducción de su coste a medio plazo y una mejora para reducir la contaminación.

Eficiencia energética en EDAR dentro de España

En España se han aprobado tres planes de acción para impulsar la eficiencia energética en EDAR (y otras industrias) y para desarrollar una estrategia de ahorro energético en el país. Estos planes están dirigidos a todas las plantas industriales y por tanto a las plantas de tratamiento de aguas (EDAR, ETAP e IDAM).

Los planes aprobados son: Plan de Acción PAEE 2005-2007, Plan de Acción de Ahorro y Eficiencia Energética PAEE 2008-2012, y el Plan de Acción de Ahorro y Eficiencia Energética PAEE 2011-2020.

Una de las herramientas expuestas en estos planes de ahorro y eficiencia energética son las auditorias energéticas. Este tipo de actividades técnicas deben realizarse por ingenieros o técnicos con conocimientos específicos.

Para realizar una auditoría energética es preciso disponer de un profesional cualificado, conocer sus objetivos y beneficios, establecer una buena planificación seguida de un buen desarrollo, conocer la normativa actualizada, y emplear los materiales y herramientas necesarias para obtener mediciones fiables.

La gestión de la energía en EDAR

La gestión de la energía en una planta de tratamiento de aguas, y más concretamente en una EDAR, consiste en implantar una estrategia para satisfacer la demanda de energía cuando y donde se necesita.

El ajuste de todos los equipos electromecánicos y la optimización de los procesos reduce el consumo de electricidad. Para lograrlo se emplean diferentes sistemas y procedimientos. Estos tienen una premisa común reducir el consumo energético y aumentar la producción de tratamiento.

La gestión de la energía ha pasado a ser una de las funciones más importantes en la gestión de la explotación de una EDAR. El motivo ha sido el continuo aumento en los precios de la electricidad que ha disparado los costes de las facturas eléctricas, disminuyendo el margen de beneficio de la explotación de la EDAR. Este motivo es común al resto de industrias implantadas en España.

La gestión de la energía ha llegado a la alta dirección. Esta cada día está más interesada en analizar informes donde se desglose las actividades de generación y consumo de energía dentro de cada EDAR.

Un ingeniero con conocimientos exhaustivos de Sistemas de gestión de la energía puede elaborar programas de gestión de la energía. Un programa de este tipo contiene los siguientes apartados:

  • Análisis de los datos históricos
  • Consumo eléctrico clasificado en línea de agua y línea de fangos. En depuradoras de gran tamaño se puede clasificar por tratamiento primario, tratamiento secundario, tratamiento terciario, y tratamiento de fangos.
  • Auditoría energética desglosada por procesos.
  • Análisis de ingeniería y propuestas de inversiones justificado con estudios de viabilidad
  • Formación del personal responsable de la operación de la EDAR.

Objetivos de una auditoría energética en EDAR

La auditoría energética en EDAR consiste en desarrollar un procedimiento sistemático y riguroso para obtener una información fiable y útil, orientada al conocimiento del perfil de los consumos energéticos de la EDAR.

Una buena auditoría energética debe identificar todos los puntos de  consumo de la instalación y valorar las posibilidades de ahorro de energía en cada uno de ellos. Este análisis se debe efectuar desde un punto de vista técnico y económico, ya que debemos reducir el consumo sin reducir, incluso mejorando, la calidad del efluente.

La auditoría energética debe finalizar proponiendo mejoras técnicas de eficiencia energética, justificadas técnica y económicamente.

Curso de sistemas de gestión energética. Orientado a ingenieros y licenciados superiores interesados en aplicar la eficiencia energética en su ámbito industrial.

Los objetivos de una auditoría energética en una EDAR son:

  • Conocer la situación energética de la EDAR
  • Definir los puntos de consumo real de la EDAR
  • Analizar la eficacia de consumo energético en cada punto
  • Exponer la compra y uso real de la energía
  • Analizar el balance energético global de todos los equipos electro mecánicos
  • Identificar los principales puntos de potencial ahorro de electricidad
  • Evaluar la implantación de energías renovables para el autoconsumo de la EDAR
  • Estudiar económicamente los volúmenes de ahorro eléctrico en la EDAR
  • Definir medidas técnicas concretas para alcanzar los volúmenes de ahorro anteriores
  • Establecer las relaciones entre los costes y beneficios para establecer una lista de prioridades de actuación
  • Planificar un empleo óptimo de la energía para mejorar los rendimientos sin acometer inversiones adicionales

Tipos de auditoría energética en EDAR

Una depuradora de aguas residuales puede solicitar distintos tipos de auditoría energética en función de sus necesidades y de los objetivos que pretenda alcanzar.

La auditoría energética busca relacionar los consumos energéticos en toda la EDAR, la automatización de los procesos, la generación mediante energías renovables y siempre considerando la máxima calidad del efluente producido en la instalación.

A partir de la línea de procesos y considerando todos los equipos electro mecánicos de la EDAR se busca una mejora de la eficiencia energética y un importante ahorro en los costes de la energía.

El alcance de la auditoría energética es variable en función de los objetivos del cliente final. Cuanto mayor sea el alcance, mayor será el grado de definición de las actuaciones concretas, y mayor será el número de equipos analizados.

Los diferentes tipos de auditoría energética en EDAR son:

Auditoría energética global: realiza un análisis energético de todos los puntos de consumo eléctrico de la planta. Su objetivo primordial es analizar la energía y su relación con los procesos del tratamiento de aguas hasta alcanzar la depuración del agua bruta.

Auditoría energética parcial: realiza un análisis energético de una parte de la EDAR. Normalmente, este tipo de auditoría se efectúa como continuación de una auditoría energética global. El objetivo fundamental de una auditoría energética parcial es profundizar en el detalle de consumo energético de un proceso determinado, que ha sido identificado previamente como elemento prioritario en la mejora de la eficiencia energética de la instalación.

Auditoría energética de mantenimiento: estudia las tareas de mantenimiento desde un punto de vista energético. Este tipo de auditorías evalúa cómo afectan las tareas de mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo sobre el rendimiento energético de los equipos. Su objetivo es definir los aspectos de mejora energética en las tareas de mantenimiento de los equipos de la EDAR.

Auditoría energética de supervisión: realiza un seguimiento de las propuestas energéticas de otras auditorías previas. Este tipo de auditorías busca analizar el grado de implantación y el avance real en la eficiencia energética en EDAR. Este estudio señala las desviaciones y sus causas, proponiendo actuaciones concretas para restablecer la máxima eficiencia energética posible. También, contrasta la rentabilidad económica prevista anteriormente, y actualiza el retorno de la inversión conforme a los parámetros reales de la instalación.

Auditoría energética de proyecto: realiza un estudio profundo del proyecto de la planta depuradora de aguas bajo un criterio energético. Este tipo de auditoría se realiza en la fase de proyecto y es previa a la construcción de la EDAR. Su objetivo es analizar y proponer mejoras del sistema de tratamiento de aguas en la fase inicial, donde es más fácil de implantar y los costes de implantación son más bajos. Una gran ventaja es que el ahorro energético comienza desde los primeros pasos de funcionamiento de la EDAR.

Auditoría de sistema de gestión energética: busca la eficiencia energética dentro de la propia empresa. Este tipo de informe detalla la política energética de la organización, los objetivos energéticos, y los procedimientos necesarios para alcanzar los objetivos. Este tipo de auditoría está orientado para alcanzar la certificación de cumplimiento de la norma ISO 50001 e incluirla en los sistemas de gestión integrados de la empresa.

Auditoría de ciclo de vida: analiza desde un punto de vista energético los procesos y productos empleados durante toda la vida útil de la instalación. Es decir, desde la construcción hasta la demolición contemplando todo el periodo de explotación de la EDAR. Este tipo de auditorías es más habitual para la comparación de dos tecnologías diferentes, considerando criterios de sostenibilidad.

Contratos de auditoría energética en EDAR

Las empresas que demandan servicios de auditorías energéticas en EDAR emplean diferentes formas de contratación, las más habituales son:

Contrato variable en función del éxito

La consultoría ambiental especializada factura de la empresa donde se realiza la auditoría en función del ahorro económico real. Para ello, se definen claramente los puntos de inicio y se mide una vez implantadas las medidas oportunas.

Contrato con precio fijo

La consultoría ambiental emite una factura acorde al presupuesto aprobado previamente al inicio de los trabajos. Este presupuesto se calcula en función de las horas de dedicación de elaborar el informe y de los medios materiales que se van a emplear.

Contrato en modalidad de ahorro compartido

La consultoría ambiental cobra unos honorarios fijos y otros variables. La parte fija se refleja en la oferta aprobada y la parte variable está en función de la mejora de la eficiencia energética alcanzada en la EDAR.

Las ventajas de la gestión de la energía en EDARs

El objetivo fundamental de la gestión de la energía en EDARs es alcanzar la mayor productividad con la mayor calidad de efluente consumiendo los mínimos recursos energéticos posibles.

Las ventajas de los informes de gestión de la energía en EDARs son:

  • Conocimiento detallado del gasto energético
  • Conocimiento actualizado de los sistemas de control y operación de la EDAR
  • Propuesta de medidas para optimizar la gestión energética
  • Seguimiento de las medidas energéticas implantadas anteriormente
  • Análisis de la reducción de los costes energéticos derivados de las medidas anteriores.
  • Conclusiones del estado general de la EDAR, de la mejora de la eficiencia energética, de la competitividad y de los beneficios asociados a la explotación de la EDAR.
  • Aporte a los criterios de sostenibilidad de la empresa explotadora de la EDAR considerando la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero

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