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En la industria PET es posible hacer ahorros significativos a través del uso de sistemas de reciclaje de aire, ARS, que pueden ser instalados prácticamente en todas las máquinas de moldeado por soplado. Inclusive en los modelos tradicionales.
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Al actualizar los sistemas existentes de moldeado por soplado con sistemas de recuperación de aire (Air Recovery System, ARS), los fabricantes de envases PET hacen conservación de energía, reducen drásticamente las cuentas y disminuyen la necesidad de invertir en nuevos compresores de aire.
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 SIPA SFR 20. Foto: Industrias Connell... |
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Los informes sobre las muchas fuentes de energía alternativas están ganando gran protagonismo en los medios de comunicación, en nuestros días. Los conceptos, que van desde la extracción de la energía mareomotriz por medio de turbinas hasta las diferentes formas de producción de "Basura para electricidad" (waste-to-energy1.), prometen ser posibles recursos renovables en el futuro. Infortunadamente, ese “futuro” se verá en unas pocas décadas y requerirá muchos millones de inversión en dólares.
Sin embargo, en la industria PET, es posible hacer algo con respecto al uso de energía, ahora mismo (a través de la conservación de la electricidad y la reutilización del producto, lo que puede disminuir significativamente el uso de energía), mientras que aumentan la productividad y bajan los costos operativos. La solución: recuperación y reutilización del aire comprimido.
Conocido como el sistema de reciclaje de aire (ARS), la recuperación y reutilización del aire comprimido es un método para ampliar el uso de los compresores de aire y/o reducir la demanda de compresores de aire. En las aplicaciones de moldeado por soplado, los compresores de aire producen aire en exceso, el cual es usualmente expelido a la atmósfera. Aún cuando esté a una presión más baja que el aire comprimido primario, si el exceso de aire puede ser recuperado y reciclado por el sistema de baja presión de la planta, puede usarse en cualquier parte que se necesite dentro de las instalaciones. Esto permite que algunos compresores descansen, teniendo como resultado ahorros significativos de energía y de gastos de mantenimiento.
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SIDEL SBO 24-26. Foto: Industrias Connell....
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Algunos ARS, tales como el sistema de ingeniería Technoplan (Technoplan Engineering System) de Industrias Connell (Rahway, NJ, EE.UU.) pueden ser instalados prácticamente en todas las máquinas de moldeado por soplado que están actualmente en el mercado, inclusive en los modelos tradicionales. Durante la fase de extracción de moldes, el aire comprimido residual de baja presión es dirigido a un tanque de recuperación. Aunque a una presión más baja (típicamente 120-170 ppsi –Pounds Per Square Inch, libras por pulgada cuadrada-), el aire comprimido residual está disponible para aplicaciones secundarias, tales como: transportadoras y máquinas para moldeo por inyección.
“Instalamos el ARS en nuestras moldeadoras de soplado, que soplan el premoldeado dentro de una botella,” dice el ingeniero de de una de las plantas que fabrican botellas PET de un fabricante líder mundial de empaques. Esta planta particular ha instalado recientemente unidades ARS en cuatro líneas de botellas PET.
“Usamos 565 ppsi de aire para soplar el premoldeado dentro de los diferentes tamaños de botellas de plástico,” explica el ingeniero. “Después de que soplamos las botellas, el exceso de aire que no se necesita es normalmente expelido a la atmósfera. Ahora, para esas líneas con unidades ARS, el exceso de aire es recuperado y puesto dentro del lado de baja presión de nuestro sistema de aire. Tenemos esa presión de aire ajustada a 115 ppsi. Al tomar el aire recuperado del lado de alta presión y devolverlo al lado de baja presión, podemos ahorrar hasta 50-100 HP (horse power, caballos de fuerza) de energía, dependiendo de los motores de soplado”.
La empresa de empaques ha instalado unidades ARS en tres líneas, hasta ahora, dos de las cuales son de Sistemas de Ingeniería Technoplan, de Industrias Connell.
Esos ahorros en caballos de fuerza se traducen directamente en ahorros en los costos, y en el proceso disminuyen las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, la planta recibe incentivos de la empresa de servicio público local de energía eléctrica, Southern California Edison.
“Incluyendo los incentivos de Edison, estimamos que podemos ahorrar entre US$ 60.000 y US$ 100.000 al año”, dice el ingeniero de la planta.” Por supuesto, esta cifra depende de la capacidad y la velocidad de línea”.
Al hacer la cuenta del incentivo de Edison, el costo por cada Technoplan ARS fue de US$ 30.000. Estimando un ahorro mínimo anual de US$ 60.000 en costos de energía, el periodo de retorno sobre la inversión de cada ARS es de seis meses, aproximadamente. Sin embargo, ese período podría ser aún más corto en líneas que produzcan botellas más pequeñas.
Muchos otros productores de empaques y servicios públicos están concentrados en proyectos que reduzcan el consumo de energía a través de la instalación de ARS. Hasta el momento, se han instalado aproximadamente 350 sistemas en plantas de embotellamiento PET en todo el mundo. También el concepto ARS ha sido modificado por un equipo nuevo de moldeado por soplado.
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SIDEL SBO 24-24. Foto: Industrias Connell....
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“Hemos instalado los ARS (Technoplan) de Connell en seis líneas hasta ahora,” dice Doug Wehrkamp, Gerente de Ingeniería de Southeastern Container (SEC), que produce botellas PET para Coca-Cola en 10 plantas de Estados Unidos. “Pero todavía tenemos un alto potencial para actualizar sistemas de moldeado por soplado más antiguos. Ahora mismo, nos estamos concentrando en las plantas que están sometidas a tasas de energía más altas y donde las empresas de servicios públicos están ofreciendo incentivos importantes”.
Con la ayuda del servicio público de energía de Public Service Company de New Hampshire, SEC estableció una meta, a varios años, para la conservación de energía, mientras que al mismo tiempo se mejoraría la producción de sus moldeadoras por soplado en su planta de Hudson (New Hampsire, EE.UU), de tal forma que se pudieran producir más botellas usando menos energía. Las instalaciones de Hudson producen 1,5 millones de botellas PET durante cada turno.
“Teníamos ahorros entre US$ 90,000 y US$ 140,000, dependiendo de la tasa de utilidad en los diferentes puntos,” dice Wehrkamp. “También teníamos algunos descuentos e incentivos. Este era particularmente el caso de Servicios Públicos de New Hampshire. Debido a estos, en nuestra planta de New Hampshire, los descuentos se equiparaban a cerca de la mitad de la inversión de capital”.
Desde la instalación de ARS, la planta de Hudson SEC es considerada la más eficiente de la compañía.
SEC consideró por primera vez el potencial de ahorro de ARS hace cuatro años, cuando Industrias Connell presentó esta idea en la planta de Hudson.
“Cuando hablamos por primera vez con Connell sobre el sistema Technoplan sentimos que ellos realmente habían hecho bien su tarea,” dice Wehrkamp. “Pusimos una unidad en modo de prueba en la planta de Hudson, y nos mostró que ellos podían hacer la actualización, y funcionó muy bien. Desde entonces no hemos encontrado una razón para buscar en otra parte proveedores de ARS”.
Craig Trottier, Ejecutivo de Cuenta de la empresa de servicios públicos Public Service Company de New Hampshire, el servicio de energía eléctrica más importante del estado, dice que ARS es una de las formas en que sus clientes pueden quitarse un poco de encima la carga del sistema de energía eléctrica.
“Esto ayuda a aplazar la necesidad de nuevas inversiones en infraestructura. Pero también ayuda a nuestros clientes a manejar mejor sus costos de energía, para que sean más competitivos,” explica Trottier.
“Los resultados de la instalación de ARS fueron bastante sorprendentes, aún mejor de lo proyectado (…) Este es un sistema exclusivo jamás visto, y es especialmente apropiado para aplicaciones para botellas PET”, agrega Trottier.
Únicamente adaptado para actualizar los sistemas de moldeado por soplado, el ARS Technoplan de Industrias Connell puede ser instalado en un tiempo relativamente corto y, en consecuencia, no crea un tiempo de reposo prolongado. El tiempo de ciclo de las máquinas de moldeado por soplado no se afecta después de que se instale el ARS. Además de los ahorros de energía, el ARS también disminuye el ruido y potencialmente ahorra espacio debido a la eficiencia mejorada del compresor.
Industrias Connell es una empresa de integración de sistemas de control, con experiencia profesional que va desde el diseño de Sistemas de Control Lógico Programable e interfaces del operador, así como el manejo general de control de los sistemas de los equipos de aire comprimido.
1. Nota del Traductor: WASTE TO ENERGY ofrece la posibilidad de generar grandes cantidades de energía sin recurrir al uso de combustibles fósiles, aprovechando residuos de biomasa o valorizando residuos con alto poder calorífico. El proceso de gasificación "Basura para electricidad" ("Waste To Energy") convierte los materiales de basura sólida municipal, fangos de depuración, residuos animales, o biomasa en syngas (gas sintético), que luego se empleará para el funcionamiento de generadores diesel o de micro-turbinas para producir electricidad. www.prnewswire.co.uk/cgi/news/release?id=74201
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