Reducirá proyecto DeCEoli reducir consumo energía en fabricación de componentes eólicos de acero
22 de octubre de 2024.- DeCEolic es un proyecto para reducir el consumo energético de la fabricación de grandes componentes de acero para la industria eólica.
Este proyecto liderado por la Universidad de Deusto y con la colaboración de los centros tecnológicos Tecnalia y Tekniker, Sidenor I+D y la Asociación Cluster de Energía, busca reducir la huella de carbono asociada a la fabricación de piezas de acero de gran tamaño mediante el desarrollo de procesos de conformado en semicaliente (entre 600 y 900 grados) que permitan disminuir el importante consumo de energía destinado a calentar el material. Estas iniciativas son fundamentales para avanzar en la producción sostenible de las piezas de acero destinadas para el sector de la energía eólica marina, que implica un conformado a altas temperaturas (1,200 grados), lo que requiere de una enorme cantidad de energía para calentarlo.
DeCEolic, un proyecto para reducir el consumo energético de la fabricación de grandes componentes de acero para la industria eólica
En concreto, el proyecto DeCEolic, financiado por el Departamento de Industria, Transición Energética y Sostenibilidad del Gobierno Vasco en el marco del programa ELKARTEK 2024, desarrolla modelos termomecánicos y de fricción que permitan simular nuevos procesos de conformado en semicaliente e identificar los requerimientos para su industrialización. Los procesos de conformado metálicos, son todos aquellos procesos donde se busca generar formas a metales, de tal manera que su volumen y masa se conservan, y las partículas de este sean desplazadas de una posición a otra
En el marco de la transición hacia un sistema energético más limpio, la energía eólica offshore ha ganado gran importancia, consolidándose como una de las fuentes renovables con mayor potencial de crecimiento en los próximos años. Se estima que el mercado global offshore crezca de 8.8 GW en 2022 a 35.5 GW en 2027, aumentando su participación en el total de nuevas instalaciones globales del 11% actual al 23% para 2027. En total, se prevé que se añadirán 130 GW de nueva potencia offshore durante el período 2023-2027.
Este crecimiento se basa en el constante incremento de la potencia y el tamaño de los aerogeneradores. Los elementos estructurales y mecánicos son cada vez más grandes y, con ello, también lo es el impacto ambiental asociado a su fabricación. Al mismo tiempo, el sector industrial afronta ambiciosos objetivos de descarbonización, y la reducción del consumo energético de los procesos productivos es un factor clave para alcanzar dichos objetivos.
Conformado en semicaliente
En el caso de la fabricación de las piezas de acero destinadas al sector eólico offshore, las características termomecánicas del material implican habitualmente su conformado a altas temperaturas (1,200 grados), lo que requiere de una enorme cantidad de energía para calentarlo. Existen alternativas como el conformado en semicaliente, que consiste en conformar las piezas a una temperatura de entre 600 y 900 grados. Además de reducir el consumo de energía requerido por el proceso, algunas de las ventajas del conformado en semicaliente son la obtención de mejores tolerancias geométricas, la menor rugosidad de las superficies, la reducción de cascarilla y de los procesos de descarburación, entre otras.
Sin embargo, la transición del conformado en caliente a semicaliente en piezas de gran tamaño presenta una serie de desafíos técnicos significativos. Uno de los principales es la complejidad adicional que surge en el control preciso de la temperatura y su evolución durante todo el proceso. Asimismo, implica un aumento de la resistencia del material en semicaliente, lo que conlleva un incremento en los esfuerzos necesarios para conformar las piezas e incrementa la demanda en los equipos utilizados. Es necesario también observar el posible impacto en la microestructura del material. Para superar estos desafíos, es crucial desarrollar y aplicar modelos avanzados de material y tribológicos que permitan simular con precisión el proceso de conformado en semicaliente.
Con este objetivo, DeCEolic aborda el estudio de los límites de conformabilidad y condiciones de contacto en semicaliente de diferentes aceros empleados habitualmente en componentes de gran tamaño, el desarrollo de modelos termomecánicos y de fricción que permitan la simulación de nuevos procesos en semicaliente y su validación a través de ensayos en celdas experimentales de conformado. Una vez validados, estos modelos de simulación se aplicarán a piezas industriales de grandes dimensiones, permitiendo así identificar las condiciones óptimas de procesado para cada componente y proceso. Asimismo, el proyecto evaluará el potencial de descarbonización que estos procesos de conformado en semicaliente ofrecen y analizará los requerimientos para su industrialización.
Reportacero
