La descarbonización del sector industrial enfrenta múltiples desafíos, y la recuperación del calor residual se perfila como una solución clave. Un grupo internacional de investigadores, con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) a través del Instituto Madrileño de Ciencia de Materiales (ICMM-CSIC), ha publicado un estudio en Nature Energy sobre el potencial de las bombas de calor de alta temperatura basadas en ciclos de estado sólido y gas.
Las bombas de calor convencionales, basadas en compresión de vapor, resultan eficientes, pero presentan problemas ambientales, de seguridad y operativos.
Además, su funcionamiento está limitado a temperaturas inferiores a 300 °C, lo que impide su uso en muchos procesos industriales de alta temperatura. Como resultado, una parte significativa del calor residual generado por estos procesos no se aprovecha y se recurre a combustibles fósiles o calefacción eléctrica resistiva, lo que limita la eficiencia energética y la reducción de emisiones.
Las bombas de calor basadas en sólidos o gases podrían operar a hasta 1600 K (aproximadamente 1327 °C), lo que abriría nuevas oportunidades para recuperar calor en procesos industriales donde las soluciones actuales no son viables. Estas tecnologías permitirían aprovechar fuentes de calor residual actualmente desaprovechadas y mejorar la eficiencia de los procesos, reduciendo el consumo de combustibles fósiles y contribuyendo a la descarbonización del sector industrial.
Oportunidades y desafíos de las bombas de calor de alta temperatura
El estudio analiza las oportunidades y desafíos de estas tecnologías emergentes, incluyendo soluciones técnicas, posibles aplicaciones y escalabilidad.
Se destaca que su desarrollo podría transformar la forma en que se gestiona la energía térmica en la industria, facilitando procesos más sostenibles y eficientes, y sentando las bases para un futuro con menor dependencia de combustibles fósiles y mayor aprovechamiento del calor residual.