Especulación financiera y escalada militar en Ucrania impacta de manera significativa el costo de los energéticos en Europa. Pintura Industrial
Aquí unas alternativas para ahorrar en el costo de energía.
El tema de la reducción del consumo energético en las operaciones de pintura industrial (especialmente con recubrimientos en polvo), está a la orden del día, dado el continuo aumento de los costos de las diferentes fuentes de energía. Tras las tensiones geopolíticas y la guerra en Ucrania, las perspectivas parecen volverse aún más complejas, lo que requiere una mayor investigación incluso por parte de quienes gestionan plantas de pintura, notoriamente intensivas en energía.
Focalizamos la atención en las líneas de pretratamiento y pintura en polvo. Todas las fases de los relativos procesos utilizan cantidades variables de energía y dos fuentes primarias, gas y/o electricidad:
- Polimerizado de los recubrimientos en polvo (180-200 °C), en hornos de convección de aire caliente o IR de gas.
- Pretratamiento químico (desengrase y conversión, dos fases típicamente calientes) y secado en horno.
- Manipulación de las piezas en el transportador, aplicación de pinturas (electricidad)
- Otras fases de trabajo (decapado de ganchos, por ejemplo, en hornos o baños químicos en caliente; depuración de las aguas residuales), requieren gas o electricidad.
Entre las diversas posibilidades, existen tres sistemas, que presentamos a continuación a los lectores, para reducir las necesidades energéticas y los costes operativos de dichos procesos:
1) Reducir la temperatura de los hornos (pasar de 180-200 °C a 130-140 °C, reduciendo también los tiempos de residencia de las piezas en ellos: hoy en día es posible, con algunas precauciones disponibles comercialmente, evitar el empaque del polvo de baja temperatura de curado).
2) Sustituir completamente el gas por otras fuentes energéticas, pellets de celulosa por ejemplo.
3) Cambiar los hornos de gas con hornos eléctricos, IR catalíticos de gas o IR/UV (manteniendo las temperaturas de 180-200 °C). En el caso del polimerizado de los recubrimientos en polvo mediante IR (catalícos de gas)/UV, sin embargo será necesario solicitar una evolución de la química de los mismos recubrimientos, mediante sistemas UV “catiónicos», que permiten la polimerización de la capa aplicada incluso en áreas no alcanzadas directamente por rayos UV: sigue la investigación al propósito, pero aún los recubrimientos no están disponibles comercialmente.
Comercialmente ya existen en el mercado recubrimientos en polvo que polimerizan a 130-140 °C.
Todavía hace falta es ampliar la gama de colores, además de los más utilizados, para no tener que subir y bajar la temperatura del horno si durante el día hay la necesidad de aplicar colores indisponibles a baja temperatura.
En cualquier caso, la reducción de 180-200 °C a 130-140 °C (en un horno que recibe piezas pintadas a una velocidad de cadena de 1-1,2 m/min) permite reducir los gastos hasta más del 50%.
La experiencias con pellets de celulosa, según Alberto Trinca, emprendedor de una de las empresas de aplicación de Anver (la asociación italiana de la pintura industrial), Painting Verniciatura (Frascati, Roma), son muy interesantes. La empresa sustituyó completamente hace más de tres años los quemadores de gasóleo por otras para pellets de celulosa (de calidad certificada “EN Plus A1”): los ahorros en términos económicos (a los precios medios del intervalo de tiempo), según el mismo Alberto Trinca, son superiores al 70% (un 40% en el caso de sustitución de gas). A finales del mes de febrero, el diferencial de precio por kWh gas/pellet fue del 50%.
En Europa, además, la eliminación de las fuentes fósiles se compensa con “certificados blancos” (cotizan en la bolsa de valores), lo que permite un ROI aún más rápido.
Los sistemas IR/UV permiten diseñar hornos pequeños. La irradiación IR es muy efectiva en la superficie de las piezas (no hace falta calentar todo el aire del horno), y solo sirve para fundir la pintura aplicada. La polimerización se activa casi instantáneamente mediante exposición de la superficie a la luz UV (se produce con lámparas especiales que utilizan energía eléctrica). Como dicho, es clave para que el proceso sea eficaz utilizar sistemas “catiónicos” (hoy prácticamente todos los recubrimientos en polvo UV utilizan sistemas “radicálicos”), para que el proceso de endurecimiento se realice también en las áreas difíciles de irradiar con la luz UV.
De las tres medidas mencionadas, las dos primeras podrían industrializarse inmediatamente, con un ahorro energético de valor considerable. Con el uso de pellets celulósicos pues, además del excepcional ahorro económico, la empresa que aplica pinturas mejoraría notablemente su impacto medio ambiental, ya que la moderna combustión de pellets de calidad EN Plus A1, producen cantidades muy bajas de CO2, siendo además neutrales (no aportan más CO2 de la que ya hay en la atmósfera), llegando de recursos renovables (biomasas vegetales).
Por Danilo O. Malavolti
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