Definición de

Cogeneración

La cogeneración es el proceso que permite la producción simultánea de energía eléctrica y/o mecánica junto a energía térmica de utilidad. De este modo, partiendo de una fuente primaria puede lograrse la generación de calor y electricidad (CHP).

Por lo general, una planta de cogeneración se compone de turbinas y motores alternativos que hacen posible la transformación de la energía presente en un combustible en energía mecánica con calor residual. A partir de entonces, la energía mecánica suele convertirse, gracias a un alternador, en energía eléctrica, mientras que la recuperación de calor puede lograrse de distintas formas.

Contaminación

La cogeneración propicia una reducción de emisiones contaminantes.

Si tienes solo unos segundos, lee estos puntos claves:
  • La cogeneración es parte de la economía circular, aprovecha residuos y optimiza recursos, y se utiliza en industrias que producen calor elevado y edificios de varios tipos.
  • En una planta de cogeneración, la energía térmica se utiliza para calentar agua o crear electricidad, en lugar de ser desperdiciada, utilizando turbinas de vapor, gas o motores de combustión interna.
  • La cogeneración ofrece ahorros significativos, minimiza el impacto ambiental, y proporciona seguridad y autonomía de la energía. Además, puede combinarse con sistemas de refrigeración para un proceso llamado trigeneración.

Características de la cogeneración

La cogeneración se enmarca en lo que se conoce como economía circular, que se basa en aprovechar residuos y optimizar los recursos, reduciendo también el consumo de materias primas.

Mientras que en las plantas de energías convencionales la energía térmica que se produce con la combustión termina disipándose en la atmósfera, en una planta de cogeneración se aprovechan los gases de escape para calentar agua gracias a su elevada temperatura. Este aprovechamiento se da en una caldera de recuperación que produce vapor, el cual puede emplearse para la producción de electricidad o en otros procesos productivos.

Lo habitual es que la cogeneración se lleve a cabo en industrias que funcionan produciendo un calor elevado, como el sector químico y la industria alimentaria. Sin embargo, en los últimos años también ha llegado a edificios de distinto tipo (centros de salud, polideportivos e incluso viviendas) y a piscinas con sistema de climatización, por ejemplo.

Papelera

Por sus características, la industria del papel puede aprovechar la cogeneración e incluso la trigeneración.

Puede servirte: Industria alimentaria

Equipamiento necesario

Una planta orientada a la cogeneración de electricidad debe contar con algún tipo de equipamiento para propiciar la combustión. Puede tratarse de una turbina de vapor o de gas o un motor alternativo de combustión interna.

Estas maquinarias hacen posible que la energía del combustible se transforme energía mecánica (y luego en energía eléctrica), generando el calor de escape que también se aprovecha. Dicho aprovechamiento supone que la energía térmica, en lugar de ser disipada al medio ambiente o a un cuerpo de agua, se usa con distintos fines.

En el caso de la cogeneración con turbinas de vapor, las máquinas pueden funcionar con gas natural, carbón, biomasa u otro combustible para propiciar la transformación de la energía presente en el vapor en energía mecánica. Si se apela a la cogeneración con turbinas de gas, se utiliza gas natural para producir la combustión.

La cogeneración con motores de combustión interna, en tanto, permite que la energía química presente en un combustible se convierta en energía eléctrica (obtenida a través de un alternador que se acopla al eje) y energía térmica (liberada a modo de agua caliente y gases de escape).

Casas

En hospitales, piscinas climaticas y complejos de vivienda puede desarrollarse una cogeneración en pequeña escala.

Ver también: Combustible fósil

Beneficios de la cogeneración

La cogeneración ofrece varios beneficios. Como ya indicamos, permite el aprovechamiento de la energía térmica que, con otras formas de generación de energía eléctrica, termina disipándose. Así se evita la necesidad de generarla nuevamente a través del uso de una caldera de vapor.

De acuerdo a los datos de la Asociación Española de Cogeneración, este método posibilita un ahorro de 40.000.000 de metros cúbicos de agua y de 14.000.000 de barriles de petróleo al año gracias a la optimización de la eficiencia energética, con lo cual contribuye al desarrollo sostenible y minimiza el impacto ambiental. Otra consecuencia del incremento de la eficiencia es una reducción de los costos para las empresas.

El calor que no se aprovecha, por otro lado, provoca contaminación térmica. Esto sucede si un proceso desarrollado por el ser humano causa un incremento dañino o no deseado en la temperatura. Con la cogeneración, el calor no se disipa ni se desperdicia.

Otra ventaja de la cogeneración es que brinda mayor seguridad y autonomía debido a que diversifica las fuentes para la obtención de energía eléctrica y energía térmica. El suministro de electricidad, en este marco, es más estable y puede adaptarse a las necesidades de demanda.

Suele vincularse la cogeneración a la llamada generación distribuida, que se basa en la producción de electricidad a través del uso de fuentes pequeñas ubicadas en zonas cercanas al sitio de consumo. Como la cogeneración se da junto al centro de producción, la energía eléctrica obtenida no es transportada a otro lugar, reduciendo la ineficiencia y las pérdidas.

La trigeneración

Como ya indicamos, la cogeneración consiste en producir energía mecánica y/o eléctrica con energía térmica útil en un mismo proceso y partiendo de una misma fuente energética. Cuando al procedimiento se le agrega la generación de frío, se habla de trigeneración.

En la trigeneración, por lo tanto, se produce simultáneamente electricidad, calor y refrigeración. Generalmente la cogeneración se combina con un sistema de refrigeración por absorción.

Puede decirse que la trigeneración va un paso más allá que la cogeneración en la búsqueda de eficiencia energética. El agua fría que se obtiene puede destinarse a la climatización o ser aprovechada en distintos procesos industriales.

A modo de ejemplo, podemos mencionar que, en noviembre de 2023, Promisol y Promigas concretaron la inauguración de una planta de trigeneración para la papelera colombiana Unibol SAS. El desarrollo, instalado en el municipio de Soledad (departamento del Atlántico), requirió una inversión de 9,5 millones de dólares.

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Cómo citar este artículo Publicado por Julián Pérez Porto, el 22 de enero de 2024. Cogeneración - Qué es, definición, características y beneficios. Disponible en https://definicion.de/cogeneracion/
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