TAZ-TFM-2020-1346


Descarbonización de la industria del acero. Nuevas propuestas basadas en la tecnología power to gas

Perpiñán Hinarejos, Jorge
Romeo Giménez, Luis Miguel (dir.) ; Bailera Martín, Manuel (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2020
Departamento de Ingeniería Mecánica, Área de Máquinas y Motores Térmicos

Máster Universitario en Energías Renovables y Eficiencia Energética

Resumen: En este trabajo se ha realizado una recopilación de bibliografía y una investigación sobre la industria del acero y el Power To Gas. Primero, se ha realizado una simulación de la industria del acero, analizando todos sus flujos másicos y composiciones, así como la producción de gases como el COG, BFG y BOFG. Se ha estudiado la aplicación de ciertas BATs (Best Available Technologies) en la planta como la del uso de esos gases energéticos o la recuperación de calor en las cenizas. Se ha simulado una central de potencia trabajando en paralelo con esta industria, y también todos los consumos térmicos y eléctricos. Por último, se han analizado las emisiones de CO2 que tiene la industria de la siderurgia.
Más adelante se ha realizado una implementación de la tecnología Power To Gas junto con una de las BATs disponibles, el Top Gas Recycling. Esta implementación consiste fundamentalmente en tres acciones: Convertir el proceso del BF en un proceso de oxicombustión, recircular el BFG de vuelta al propio BF, y utilizar un proceso de metanización para generar CH4 e introducirlo también al BF. En esta simulación se han vuelto a calcular los datos de esta industria, como los flujos másicos, consumos térmicos y eléctricos, y emisiones de CO2.
Por último, se ha vuelto a realizar una simulación de esta implementación de la tecnología Power To Gas, pero realizando algunos cambios en la filosofía del metanizador. Este cambio consiste únicamente en el gas que se introduce a este proceso, que en la primera simulación es BFG, y en esta simulación es COG. En esta simulación no hace falta electrolizador. Al igual que en los casos anteriores, se han vuelto a calcular todas las variables.
Aplicando estas mejoras a la industria del acero se consiguen reducciones en las emisiones de CO2 de hasta un 21,68%, y disminuciones de combustible carbón del 17,12%. La energía necesaria para conseguir este ahorro de emisiones es de 1472 kJ/kgCO2 para la primera implementación del PTG, y de 542 kJ/kgCO2 para la segunda implementación del PTG, viniendo siempre de fuentes renovables, concretamente de un parque fotovoltaico.


Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master

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