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QHeat y Exel mejoran la eficiencia de los pozos geotérmicos con material de tubería compuesto

QHeat y Exel Composites desarrollan conjuntamente material de tubería compuesto para el almacenamiento de energía geotérmica (fuente: QHeat)

QHeat y Exel Composites han desarrollado un material de tubería compuesto que mejora la eficiencia energética de los pozos en operaciones de almacenamiento y energía geotérmica.

Un material compuesto para tuberías, cocreado por las empresas finlandesas QHeat y Exel Composites, ha demostrado mejorar la eficiencia energética de uno de los pozos geotérmicos de QHeat en la planta de valorización energética de residuos de Lounavoima en un 10 %. El material de polímero reforzado con fibra de vidrio (GRFP) demostró ser adecuado para las condiciones de presión y temperatura de las aplicaciones subterráneas, a la vez que proporciona la capacidad aislante necesaria para mejorar la eficiencia energética en la transferencia de calor.

Tras haber trabajado previamente con Lounavoima, QHeat conocía los requisitos de la planta. Necesitaba una solución rentable y sostenible para mejorar la eficiencia energética y cumplir con la normativa. Antes de instalar un sistema de almacenamiento de calor, la planta de Lounavoima liberaba el exceso de calor a la atmósfera durante el verano. Cuando la temperatura ambiente descendía a -20 °C en el invierno finlandés, sus emisiones aumentaban debido a los quemadores de fueloil complementarios necesarios para suministrar calor en las horas punta.

El ahorro de energía gracias a la mejora de la eficiencia de almacenamiento de la planta equivale a las necesidades de calefacción de 700 viviendas unifamiliares al año.

“Los tubos colectores compuestos mejoraron la producción y la capacidad de almacenamiento de energía del pozo de Lounavoima en casi un 10 % en comparación con la solución anterior”, afirmó Erika Salmenvaara, directora ejecutiva de QHeat.

Soluciones a medida para los desafíos del subsuelo

Los tubos colectores compuestos, diseñados a medida, se desarrollaron para satisfacer las necesidades específicas de la planta de Lounavoima, priorizando la durabilidad, la sostenibilidad y la reciclabilidad.

Los tubos colectores debían soportar su propio peso a dos kilómetros de profundidad, a la vez que aislaban el calor para garantizar que no se perdiera energía durante la transferencia. La solución compuesta de Exel estuvo a la altura de las circunstancias: no contenía metal, era ligera, estaba optimizada para el flujo y el aislamiento, y era reciclable. La elección de la fibra de vidrio podría parecer poco convencional en comparación con el acero o los plásticos resistentes a los ácidos. Sin embargo, los materiales tradicionales no eran la mejor opción en este caso: los metales conducen el calor y el plástico carece de la resistencia mecánica necesaria a tales profundidades.

Los materiales compuestos tienen aplicaciones mucho más allá de la energía geotérmica, en áreas como la energía eólica y solar, donde sus características de rendimiento (ligereza, aislamiento, resistencia a la corrosión y larga vida útil) ofrecen importantes beneficios. Esto apoya, entre otras, a las industrias que impulsan la transición ecológica.

Una colaboración con fortalezas complementarias

La colaboración entre ambas partes se describió como un “encaje perfecto”. El departamento de I+D de Exel Composites colaboró ??estrechamente con los ingenieros de QHeat para adaptar los tubos compuestos a los requisitos ambientales y de rendimiento específicos del proyecto. Ambos equipos realizaron varias iteraciones, optimizando el tamaño, los métodos de conexión y las compensaciones entre aislamiento térmico y resistencia mecánica. Exel diseñó y fabricó los tubos colectores, que QHeat instaló utilizando herramientas especializadas.

Si bien QHeat posee la solución y la patente de la tecnología de pozos geotérmicos, el equipo de I+D de Exel y sus décadas de experiencia en compuestos desempeñaron un papel crucial en el proyecto de cocreación. Ambas partes quedaron igualmente impresionadas por la experiencia de la otra.

“Trabajamos con ambición y transparencia en un producto con el potencial de impulsarnos a nuevas áreas de negocio y mercados. Pudimos demostrar que las tuberías compuestas tienen un ciclo de vida estimado de 50 años y que pueden desecharse de forma responsable al final de este”, afirmó Pertti Kainu, Product Business Owner de Exel Composites.

Llevando la ingeniería finlandesa a los mercados internacionales

El proyecto de tuberías colectoras demuestra cómo la ingeniería y la colaboración finlandesas pueden acelerar la transición ecológica. Diseñadas, probadas y fabricadas íntegramente en Finlandia, las tuberías colectoras Lounavoima reflejan las raíces de ambas empresas, pero su visión está firmemente puesta en el crecimiento internacional. QHeat se está expandiendo en los países nórdicos y la UE, mientras que las fábricas internacionales de Exel facilitan una colaboración fluida entre mercados.

“Estamos llevando los pozos térmicos de QHeat al extranjero, y Exel puede incorporar a sus profesionales de desarrollo de productos a nuestros proyectos internacionales”, comentó Salmenvaara.

Fuente de referencia vía nuestra plataforma global thinkGeoEnergy QHeatExel Composites