El proyecto DeCEolic es una iniciativa de la Universidad de Deusto, en la que colaboran los centros tecnológicos Tecnalia y Tekniker, la unidad de I+D empresarial Sidenor I+D y la Asociación Cluster de Energía.
Su objetivo es reducir la huella de carbono asociada a los procesos de fabricación de componentes de acero de gran tamaño mediante el desarrollo de procesos de conformado en semicaliente, que permitan disminuir el importante consumo de energía destinado actualmente a calentar el material para su procesado. Estos desarrollos son fundamentales para avanzar en la producción eficiente y sostenible de componentes clave en diversas industrias estratégicas, como el sector de la energía eólica offshore.
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El crecimiento de la eólica offshore
En los últimos años, la eólica offshore se ha consolidado como una de las fuentes renovables con mayor potencial de crecimiento. No en vano, se prevé que el mercado global de esta tecnología crezca de 8,8 GW en 2022 a 35,5 GW en 2027, aumentando su participación en el total de nuevas instalaciones globales del 11% actual al 23% para 2027. Las estimaciones apuntan a que se añadirán 130 GW de nueva potencia offshore durante el periodo 2023-2027.
Para que este crecimiento se sustente, es necesario el constante incremento de la potencia y el tamaño de los aerogeneradores. Los elementos estructurales y mecánicos son cada vez más grandes y, con ello, también lo es el impacto ambiental asociado a su fabricación. Al mismo tiempo, el sector industrial afronta ambiciosos objetivos de descarbonización, y la reducción del consumo energético de los procesos productivos es un factor clave para alcanzar dichos objetivos.
El impacto ambiental de la fabricación de piezas
Las características termo-mecánicas de las piezas de acero destinadas al sector eólico offshore implican un conformado altas temperaturas, de 1.200ºC, por lo que es necesaria mucha energía para calentarlo.
Actualmente, existen alternativas como el conformado en semicaliente, que consiste en conformar las piezas a una temperatura entre 600-900ºC. Además de reducir el consumo de energía requerido por el proceso, algunas de las ventajas del conformado en semicaliente son la obtención de mejores tolerancias geométricas, la menor rugosidad de las superficies, la reducción de cascarilla y de los procesos de descarburación, entre otras.
No obstante, la transición del conformado en caliente a semicaliente en piezas de gran tamaño tiene grandes retos por delante, como la complejidad que surge del control preciso de la temperatura y su evolución durante todo el proceso. Por ello, se hace necesario el desarrollo y la aplicación de modelos de material y tribológicos para simular con precisión el proceso de conformado en semicaliente.
Los objetivos del proyecto DeCEolic
En este contexto, el proyecto DeCEolic estudiará los límites de conformabilidad y condiciones de contacto en semicaliente de diferentes aceros empleados habitualmente en componentes de gran tamaño, el desarrollo de modelo termomecánicos y de fricción que permitan la simulación de nuevos procesos en semicaliente y su validación a través de ensayos en celdas experimentales de conformado.
Tras su validación, estos modelos de simulación se aplicarán a piezas industriales de grandes dimensiones. Así, se podrá identificar las condiciones óptimas de procesado para cada componente y proceso.
Por último, el proyecto evaluará el potencial de descarbonización que estos procesos de conformado en semicaliente ofrecen y analizará los requerimientos para su industrialización.
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