La máquina verde es clave para la sustentabilidad

Los esfuerzos de sustentabilidad de los fabricantes de equipo original deben incluir el diseño de máquinas energéticamente eficientes que respalden el movimiento de la industria para optimizar el uso de energía y reducir las emisiones de carbono.

En la fábrica inteligente de Schneider Electric Lexington, los ingenieros y gerentes de planta usan el software Aveva para ver y optimizar el consumo de energía en toda la planta.
En la fábrica inteligente de Schneider Electric Lexington, los ingenieros y gerentes de planta usan el software Aveva para ver y optimizar el consumo de energía en toda la planta.
Foto cortesía de Schneider Electric

Al considerar la sustentabilidad, la mayoría de los fabricantes de máquinas se enfocan en cómo modificar el equipo para manejar los materiales ecológicos que los fabricantes están adoptando para el empaque del producto. Pero como parte de un objetivo de sostenibilidad más amplio, reducir el consumo de energía y convertirse en carbono neutral también es una prioridad para estas empresas. Y muchos fabricantes de alimentos y bebidas y productos farmacéuticos están recurriendo a los fabricantes de equipo original para ayudarles a crear una "máquina verde" energéticamente eficiente que respalde sus iniciativas de sustentabilidad corporativa.

Según un informe del Instituto de Investigación de Capgemini sobre operaciones sostenibles, de los 960 ejecutivos encuestados en industrias que van desde la aeroespacial y de defensa, automotriz, industrial y de bienes de capital, alta tecnología, productos de consumo, productos farmacéuticos y fabricación de dispositivos médicos, el 91 % tiene como objetivo lograr electricidad 100% renovable y 87% planea ser neutral en carbono para 2040.

Colgate-Palmolive es una de esas empresas con la misión de lograr cero emisiones netas de carbono para 2040. En septiembre pasado, Colgate anunció un paso que está tomando para reducir el desperdicio de energía en sus instalaciones de empaque de productos. Colgate está utilizando los sensores neumáticos de flujo inteligente Aventics AF2 de Emerson y una arquitectura de software habilitada para IIoT para monitorear con precisión el flujo de aire comprimido en tiempo real para identificar fugas, optimizar los procesos neumáticos y mejorar la eficiencia del flujo de aire.

Con los datos recopilados de las tecnologías de sensores y análisis de Emerson, Colgate ya ha visto una reducción del 15 % en el uso de energía en varias líneas de empaque de pasta de dientes y cepillos de dientes y espera ahorros de energía aún mayores a medida que la tecnología se implementa más ampliamente.

 “Ahorrar energía a través del monitoreo del flujo de aire es solo la punta del iceberg”, dijo Warren Pruitt, vicepresidente de servicios de ingeniería global de Colgate-Palmolive, en un comunicado. “Con una mentalidad de prueba y aprendizaje, podemos escalar lecciones exitosas a lo largo de nuestra huella global y ayudar a lograr nuestros objetivos de sustentabilidad”.

Según las empresas, dada la gran dependencia de la neumática en la producción de bienes de consumo a gran escala, reducir la cantidad de energía asociada con el aire comprimido contribuye no solo a los esfuerzos de sustentabilidad, sino también a la salud y confiabilidad general del equipo.Montado en línea como un dispositivo independiente o como parte de un sistema de preparación de aire, el Emerson Aventics AF2 monitorea el uso de aire comprimido en tiempo real.Montado en línea como un dispositivo independiente o como parte de un sistema de preparación de aire, el Emerson Aventics AF2 monitorea el uso de aire comprimido en tiempo real.

De hecho, los expertos de la industria están de acuerdo en que los sistemas de aire comprimido, vapor y electromecánicos son los mayores culpables cuando se trata de energía desperdiciada. Y los fabricantes de equipos originales tienen el potencial de compensar algo de esto agregando motores y variadores de energía eficientes, por ejemplo, o agregando sensores y análisis inteligentes que ayudarán a los fabricantes a comprender cómo reducir el uso de energía en los equipos.

Por dónde empezar

Una pregunta común es: "¿Por dónde empiezo?" Y una respuesta común es: "Empiece por hacer una evaluación de dónde pueden obtenerse las mayores ganancias con la menor cantidad de esfuerzo", dice Nathan Hedrick, gerente nacional de productos de Endress+Hauser. “Por lo general, encuentro que algunos de los mayores consumidores de energía son el aire comprimido y el vapor, donde pequeños cambios pueden generar grandes ahorros”.

Endress+Hauser fabrica instrumentación de campo que se utiliza para medir y monitorear el nivel de flujo, la presión, la temperatura y los líquidos. “Estos instrumentos son los ojos y los oídos del proceso y son importantes para los esfuerzos de sustentabilidad porque pueden generar líneas de base que pueden monitorearse, medirse e informarse para ver tendencias”, dice Mark Thomas, gerente del grupo de marketing industrial de Endress+Hauser.

Sean Silvey, especialista en aplicaciones de productos de Fluke Corp., un fabricante de herramientas de prueba y medición eléctricas, está de acuerdo en que una evaluación energética es un buen primer paso. “Pero en energía, no existe un cuerpo de investigación para que un gerente de planta industrial lo use para establecer líneas de base sobre cómo se ve el uso de energía 'razonable' en una instalación de fabricación. Entonces, ¿cómo evalúa qué parte del uso de energía actual es razonable y qué es un desperdicio? O, de esa porción derrochadora, ¿qué proporciona un ROI lo suficientemente alto como para abordarlo? El ROI que se discute aquí es el costo por kilovatio hora cobrado por la empresa”.

Los analizadores de energía y calidad eléctrica de Fluke solucionan problemas de calidad eléctrica y descubren el costo de la energía desperdiciada. Múltiples parámetros se miden simultáneamente y se muestran en formatos que describen rápidamente el estado general de la calidad de la energía. Y comprender los puntos de desperdicio de energía es clave. “Cada sistema y operación tiene el potencial de ser un punto de desperdicio que puede mitigarse o remediarse”, dice Silvey. “El objetivo es mapear el uso de energía de equipos y procesos específicos para ver dónde se desperdicia la energía para cuantificar el desperdicio y priorizar mejoras o reemplazos en función de la vida útil del equipo, así como qué modificaciones pueden generar el mejor retorno en la inversión."