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CPP2021-008628

Financiado

Modelado numérico y validación experimental para la implementación de combustibl...

Modelado numérico y validación experimental para la implementación de combustible H2 en hornos de fabricación de cerámica sanitaria (GREENKILN) La empresa ROCA SANITARIO, S.A, en adelante ROCA, juntamente con el Centro Tecnológico de Transferencia de Calor (CTTC) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), en adelante CTTC UPC, plantean el proyecto de colaboración p... ver más

01/01/2021

ROCA SANITARIO

331K€

Presupuesto del proyecto: 331K€

Líder del proyecto

ROCA SANITARIO No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5 | 889K€

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01

Línea de financiación objetivo El proyecto se financió a través de la siguiente ayuda:

RETOS COLABORACION 21: Proyectos en colaboración público-privada 2021

I+D

Cerrada hace 2 años

0% 100%

Participantes

ROCA SANITARIO

Lider

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Líder del proyecto

ROCA SANITARIO

TRL 4-5 | 889K€

Presupuesto del proyecto 331K€

Descripción del proyecto La empresa ROCA SANITARIO, S.A, en adelante ROCA, juntamente con el Centro Tecnológico de Transferencia de Calor (CTTC) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), en adelante CTTC UPC, plantean el proyecto de colaboración publico privada GREENKILN para evaluar desde un punto de vista numérico y experimental la implementación del hidrógeno verde como combustible en los hornos de fabricación de artículos sanitarios cerámicos.En el proceso de producción de piezas cerámicas sanitarias, el 75% del consumo energético se gasta en el horno1. El consumo térmico en el sector cerámico sanitario supera los 20 MJ/kg. En 2014 la producción mundial de cerámica sanitaria fue de 350 millones de piezas, con un peso medio de 10 kg por pieza, el resultado de consumo anual de combustible fué de 51 PJ.2 Actualmente, casi todos los hornos a nivel mundial trabajan quemando gases naturales como el metano, hidrocarburo de muy buenas prestaciones, pero con un impacto ambiental sobre la huella de CO2 muy importante. Así, las emisiones correspondientes a los 51 PJ serían de 8.36 Mt de CO2 al año.Los procesos de decarbonización industrial, la integración de energías renovables, la sustitución de hidrocarburos por combustibles sin impacto ambiental, la reducción del consumo y la optimización de los procesos de producción son cruciales, dentro los modelos de transición energética a nivel nacional europeo y global.Por ello, las posibilidades de implementar el H2 verde como combustible en los hornos de producción industrial como los que precisa ROCA dentro de sus procesos de fabricación es un hito disruptivo y totalmente alineado con las directrices energéticas, ambientales, económicas y sociales que en estos momentos se requieren.Para llevar a cabo el presente proyecto es preciso conocer las posibilidades reales de desarrollo de quemadores que trabajen con H2 con prestaciones similares a las actuales o todavía mejores y analizar el funcionamiento térmico y fluidodinámico de los gases resultantes de la combustión dentro del horno una vez se quema H2 en lugar de gases de combustibles fósiles, así como estudiar las configuraciones del resto de corrientes de aire que hay que orientar dentro del horno con el H2 como combustible, así como analizar desde un punto vista técnico económico las posibilidades actuales de generación de ese hidrógeno de forma verde (generación de electricidad renovable, hidrogenación, acumulación del H2, etc.).El trabajo de las simulaciones mediante herramientas de Dinámica de Fluidos Computacional y de transferencia de calor en los procesos de combustión de los quemadores y en los procesos de distribución de aire en los hornos será llevado a cabo por el CTTC UPC con una amplia experiencia académica, de investigación y de transferencia de tecnología en el campo de la ingeniería fluido-térmica. Mientras que el análisis tecno-económico y de viabilidad del sistema de producción, acumulación y distribución del hidrógeno será llevado a cabo por ambas entidades a la vez.La empresa ROCA por su parte desarrollará un test experimental sobre un quemador dentro de una cámara de horno construida expresamente para el test que permita analizar caudales, temperaturas y calores utilizando CH4, H2 y CH4 enriquecido con H2 con el fin de validar los modelos del quemador; e implementará una sensorización dentro de un horno existente con el fin de validar los modelos dentro del horno. Con los modelos validados experimentalmente dentro de una tarea mayoritariamente por parte de la empresa ROCA, ambas entidades pretenden finalizar el proyecto con el desarrollo de una modelo digital twin de todo el proceso de fabricación dentro del horno utilizando el H2 verde como combustible con el fin de optimizar su proceso de fabricación para finalizar con un plan de acción de implementación de este nuevo proceso si los resultados lo avalan.

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