Cogeneració d’energia: què és i com ens fa més eficients?

Quan parlem de cogeneració parlem d’un model que produeix dos tipus d’energia: elèctrica i calorífica. Ara bé, què és la cogeneració d’energia i com ens fa més eficients?

Què és la cogeneració d’energia?

L’Institut per a la Diversificació i Estalvi de l’Energia (IDAE) defineix la cogeneració com "la producció conjunta, en un procés seqüencial, d’energia mecànica i/o elèctrica i energia tèrmica útil".

Per entendre-ho, pensem en una planta de generació d’energia tèrmica que, a més d’energia elèctrica, produeix calor a conseqüència dels processos de combustió. Aquesta calor, en lloc de deixar que es dissipi, es pot aprofitar. Per exemple, instal·lant una caldera amb aigua. Quan l’aigua està calenta pot servir de sistema de calefacció. I si es produeix vapor, es pot aprofitar per activar maquinària o per produir més electricitat.

En un principi, la cogeneració estava lligada a indústries que en el seu funcionament generaven altes temperatures (química, metall, ceràmica, alimentària, paperera, d’automoció), però en els darrers anys s’està començant a aplicar en altres tipus d’activitats, com ara centres esportius (per escalfar piscines) o en la calefacció de grans construccions (per exemple, hospitals o hotels).

De la mateixa manera, l’urbanisme actual també l’implementa en les seves propostes més sostenibles. De fet, la Unió Europea (UE) ha tingut en compte la cogeneració en la seva política energètica de reducció d’emissió de gasos i neutralitat de carboni de cara al 2050.

Com es poden implementar aquest tipus de sistemes?

Hi ha diversos tipus de sistemes de cogeneració d’energia:

• Turbina de gas: el gas natural es crema en una cambra, procés que genera energia mecànica que, posteriorment, es transforma en elèctrica. Els gasos fruit de la combustió s’aprofiten per generar energia mecànica d’algun procés industrial o per generar vapor, amb el mateix objectiu.
• Turbina de vapor: genera energia mecànica a partir de vapor. No depèn directament d’un tipus de combustible, per la qual cosa és especialment versàtil.
• Motor de combustió: en aquest cas, se substitueix l’aigua per olis que mantenen la calor ajudant a refrigerar components de motor que se sobreescalfen, gràcies a un sistema d’intercanviadors de calor.

Hi ha una tercera modalitat, la trigeneració, que inclou la refrigeració i que, a més, aprofita els gasos per proporcionar CO₂ a hivernacles o per fer-los servir en la fabricació de begudes amb gas, amb la qual cosa se n’augmenta l’eficiència.

Què es necessita per utilitzar la cogeneració d’energia?

Fem un recorregut pels requisits principals per implementar la cogeneració d’energia a la nostra comunitat o empresa.

1. Un estudi tècnic preliminar, elaborat per professionals, que analitzi el cas concret d’instal·lació i rendiment. D’aquesta manera sabrem per endavant si el projecte seria viable des del punt de vista tècnic i financer.
2. Elaboració d’un projecte tècnic, amb la participació de tècnics acreditats, amb el seu pressupost corresponent.
3. Gestió d’un punt de connexió amb una companyia distribuïdora d’energia.
4. Execució del projecte, sota supervisió professional.
5. Regularització administrativa, amb la documentació, sol·licituds, permisos i certificats necessaris, depenent de l’administració i tipus d’instal·lació.

Una instal·lació de cogeneració d’energia té, habitualment, els següents elements:

• Cambra o motor per cremar el combustible i generar energia mecànica, que es transformarà en energia elèctrica.
• Matèria primera com a font d’energia primària. Com ja hem comentat, poden ser combustibles fòssils, biocombustibles o biomassa.
• Generador d’energia elèctrica, que converteix l’energia mecànica en electricitat.
• Sistema d’aprofitament d’energia calorífica que es genera en l’anterior procés de producció d’energia.
• Sistema de refrigeració per evitar el sobreescalfament del sistema i/o sistema de tractament hídric en cas d’escalfament d’aigua.

Avantatges de la cogeneració d’energia

Els beneficis de la cogeneració d’energia són diversos:

• Eficiència: s’estima que en un procés de cogeneració es dispersa entre un 10 % i un 30 % de l’energia. Això implica una millora en l’eficiència energètica d’entre el 70 % i el 90 %.
• Reducció de costos: no només en infraestructura sinó en costos associats com la matèria primera, ja que es produeix més energia amb la mateixa inversió. A més, l’energia que sobra es pot vendre i, per tant, generar un benefici.
• Retallada d’emissions: la generació a partir de l’energia calorífica és lliure d’emissions.
• Versatilitat: es pot incorporar o combinar-se amb altres sistemes sostenibles com la biomassa, de manera que pot ser potencialment verda.
• Flexibilitat: s’adapta a les necessitats de l’entorn.
• Independència: fomenta la independència i l’autosuficiència energètica i, a més, redueix les possibilitats que hi hagi talls de subministrament.
• Circularitat: consolida el model d’economia circular, aprofitant al màxim els recursos.
• Medi ambient: la reutilització de l’aigua calenta de circuits de refrigeració és un avantatge, ja que algunes indústries alliberen aquesta aigua calenta al seu entorn, la qual cosa repercuteix en la temperatura de l’aigua de rius, mars o llacs, amb efectes perjudicials en la seva biodiversitat.