Cogeneración

    Tecnología que tiene por objeto el aprovechamiento máximo de los recursos energéticos mediante el empleo de sistemas que obtienen conjuntamente electricidad y energía térmica a partir de un mismo combustible, lo que supone una eficiencia en el proceso total que, al aumentar netamente el rendimiento, conduce a un sensible abaratamiento de costes.

    En la cogeneración, la producción de ambos tipos de energía, eléctrica, aunque también puede ser mecánica, y térmica es secuencial, lo que significa que primero se obtiene una y luego otra, y nunca ambas se originan de manera simultánea.

    Una manera de clasificar los procesos de cogeneración es atendiendo al orden de producción de los tipos de energía que aparecen. Según este criterio, puede hablarse de:

    Sistemas superiores: denominados en inglés Topping Cycles, emplean el combustible para producir en una primera fase energía eléctrica, usándose la energía residual, en una segunda fase, para procesos térmicos, como son el secado, el calentamiento, etc. Son los más empleados y los recursos térmicos originados en ella son de muy frecuente aplicación en las industrias papelera, cervecera, textil, etc.

    Sistemas inferiores: conocidos en inglés como Bottoming Cycles, invierten el orden de las fases con respecto a los anteriores, lo que significa que, en principio, se produce energía térmica a partir del combustible que se emplee y, en un segundo paso, con la energía sobrante de la primera fase se elabora electricidad. Son típicos de la industria cementera y vidriera, donde los vapores resultantes del ciclo térmico se hallan a altísimas temperaturas, lo que les hace adecuados para vaporizar grandes masas de agua, capaces de accionar grupos turbogeneradores.

    Otro modo de clasificar los sistemas de cogeneración es la que atiende a la naturaleza de la tecnología que se emplea para la obtención de energía eléctrica, considerada ésta como componente fundamental del proceso, es decir, dentro de los sistemas superiores. En este caso, se puede hablar de cogeneración con turbina de vapor, con turbina de gas, de ciclo combinado y con motor alternativo.

    Los sistemas de turbina de vapor emplean el calor producido al quemarse el combustible para gasificar una masa de agua que es inyectada a presión en una turbina, cuyo giro se comunica a un alternador. Son sistemas de alto rendimiento, muy seguros, capaces de funcionar con cualquier combustible y muy duraderos. Como principal desventaja hay que mencionar que su coste es elevado y que la ratio electricidad-calor es baja.

    En los sistemas de turbina de gas, los gases originados al arder el combustible se inyectan al grupo turbogenerador y, a su salida, en la cual presentan una temperatura de unos 500 ºC, son empleados para otros fines, como, por ejemplo, secado, aunque también pueden ser utilizados para producir vapor. La turbina de gas tiene una amplia gama de aplicaciones y proporciona una elevada temperatura para la energía térmica que se va a obtener a continuación, pero no admite cualquier combustible y su vida media no es muy alta.

    Cuando se aplica, conjunta y secuencialmente, una turbina de gas y otra de vapor, se está en la situación de ciclo combinado.

    En los sistemas de motores alternativos, se utiliza un motor de explosión, el cual se halla alimentado por un combustible, recuperándose el calor por los gases emitidos durante el funcionamiento de dicho motor. En estos sistemas, hay una elevada relación electricidad-calor y tienen un alto rendimiento, aunque son de elevado coste de mantenimiento.

    Una variante de la cogeneración es la denominada trigeneración, en la que, además de producirse electricidad y calor, se produce frío.