Ángel Palacios Romero
Chuyên viên Quản lý Sản phẩm CSV
Ngành công nghiệp đang ngày càng trở thành nguồn phát thải CO chính2 khí thải, và việc giảm phát thải carbon của nó là yếu tố then chốt để hạn chế sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu. Tầm quan trọng của hiệu quả năng lượng sẽ tiếp tục gia tăng do nhu cầu đáp ứng các mục tiêu về dấu chân carbon trong ngành công nghiệp và đạt được các mục tiêu phát triển bền vững dài hạn. Những đổi mới sẽ là chìa khóa để giảm phát thải carbon trong ngành công nghiệp, đặc biệt là trong các ứng dụng nhiệt độ cao.
Hiệu quả năng lượng là một trụ cột quan trọng trong khuôn khổ quá trình chuyển đổi năng lượng. Cách tiếp cận này khác biệt so với xu hướng phổ biến là tăng cường khai thác tài nguyên, thay vào đó tập trung vào tối ưu hóa việc sử dụng các nguồn lực hiện có.
Hiệu quả năng lượng Trong ngành công nghiệp, điều này bao gồm việc sử dụng lượng nhiệt, công hoặc năng lượng điện ít nhất có thể để hoàn thành các quy trình của từng lĩnh vực công nghiệp. Nói cách khác, mục tiêu là giảm mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi đơn vị sản phẩm.
Hiệu quả năng lượng – con đường dẫn đến lợi nhuận
Việc áp dụng đúng đắn các nguyên tắc tiết kiệm năng lượng trong lĩnh vực công nghiệp là yếu tố thiết yếu để đảm bảo tính bền vững của doanh nghiệp. Đặc biệt trong bối cảnh hiện nay khi giá cả đang tăng cao, việc áp dụng hay không các biện pháp tiết kiệm năng lượng có thể quyết định sự khác biệt giữa lợi nhuận và thua lỗ kinh tế của doanh nghiệp.
Mặc dù hiệu quả năng lượng từ trước đến nay thường được coi là một công cụ thuần túy về môi trường, nhưng hiện nay nó được xem là một công cụ khác nhằm đạt được lợi thế cạnh tranh (kết hợp với việc nâng cao năng suất).
Các bằng chứng khoa học trong lĩnh vực môi trường cho thấy rằng Các biện pháp tiết kiệm năng lượng có thể giúp giảm lượng khí thải nhà kính xuống 10% trong hầu hết các ngành công nghiệp, như Danfoss – tập đoàn kỹ thuật thuộc sở hữu gia đình của Đan Mạch – đã nêu rõ.
Ở cấp độ vĩ mô, các nghiên cứu hiện có cho thấy rằng các khoản đầu tư vào hiệu quả năng lượng sẽ mang lại tác động tích cực đáng kể đối với GDP. Điều này khuyến khích Hiệp ước Xanh châu Âu và chính sách phục hồi kinh tế sau đại dịch Covid-19 của Liên minh châu Âu (EU) để biến việc nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong ngành công nghiệp thành một trong những mục tiêu và nền tảng của họ.
Ở cấp độ vi mô, năng suất của các doanh nghiệp công nghiệp bị ảnh hưởng, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều năng lượng.
Tổn thất nhiệt – "Nguồn nhiên liệu ẩn"
Nguyên lý đầu tiên của nhiệt động lực học khẳng định rằng năng lượng không được tạo ra cũng không bị hủy diệt. Nó chỉ đơn thuần được chuyển hóa. Đây có lẽ là một trong những định luật mạnh mẽ nhất từng được phát hiện, chi phối hành vi của vũ trụ chúng ta. Trong các quá trình công nghiệp, các quá trình chuyển hóa năng lượng này có nhiều dạng khác nhau. Ví dụ, năng lượng được lưu trữ trong nguồn nhiên liệu có thể được sử dụng để vận hành động cơ hoặc chuyển hóa thành công việc, nhưng nó cũng có thể được chuyển hóa thành nhiệt và dùng để làm nóng một chất nào đó.
Vấn đề là không bao giờ có thể chuyển đổi hoàn toàn 100% năng lượng mà chúng ta tạo ra thành dạng mong muốn, dẫn đến hiện tượng mà chúng ta gọi là tổn thất năng lượng. Tổn thất năng lượng là điều không thể tránh khỏi và luôn tồn tại trong mọi quy trình, nhưng tỷ lệ tổn thất cao hay thấp có thể tạo ra sự khác biệt lớn đối với kết quả tài chính của một doanh nghiệp.
Các nghiên cứu gần đây từ IEA, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), cho thấy nhiệt dư là nguồn lãng phí năng lượng đáng kể nhất, hay còn gọi là “nhiên liệu ẩn”. Hàng năm, có tới 2.860 TWh nhiệt bị lãng phí, con số này cao hơn nhu cầu sử dụng nước nóng và hệ thống sưởi ấm tại châu Âu dành cho các tòa nhà dân cư và dịch vụ.
Nghiên cứu kỹ thuật có tiêu đề “Nguồn năng lượng chưa được khai thác lớn nhất thế giới: Nhiệt dư” phân tích tiềm năng của nhiệt dư như một nguồn năng lượng hiệu quả. Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) ước tính rằng, so với các chính sách hiện hành, nỗ lực toàn cầu nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng có thể giảm lượng CO2 lượng phát thải thêm 5 gigaton mỗi năm vào năm 2030. Theo các kịch bản “phát thải ròng bằng không” của IEA, việc nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng chiếm một phần ba mức giảm cần thiết đối với lượng CO₂ liên quan đến năng lượng2 lượng khí thải trong thập kỷ này.
Việc nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng có tiềm năng giúp tiết kiệm 67 500 triệu euro mỗi năm tại Liên minh châu Âu (EU), qua đó giúp giảm bớt mức tiêu thụ tương đương 30 triệu thùng xăng hoặc 650 000 m³ khí đốt tự nhiên (gấp bốn lần lượng khí đốt tự nhiên mà EU nhập khẩu từ Nga vào năm 2021).
Điều này có thể khiến bạn ngạc nhiên, nhưng thực tế không có nhiều công nghệ tiết kiệm năng lượng tập trung vào năng lượng nhiệt. Hầu hết các công nghệ trong lĩnh vực này đều hướng đến năng lượng điện, vốn chỉ chiếm khoảng 40% trong tổng mức tiêu thụ năng lượng, trong khi tNăng lượng nhiệt chiếm phần còn lại là 60%.
Công nghệ ngưng tụ từng giọt của Kurita – Một phương pháp mới để tối ưu hóa quy trình
Công nghệ ngưng tụ từng giọt của Kurita ra đời trong bối cảnh này, phù hợp với các mục tiêu phát triển bền vững và Các nguyên tắc của Kurita.
Cái Công nghệ ngưng tụ từng giọt của Kurita là một công cụ hữu ích dành cho các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, giúp họ tăng cường các quá trình truyền nhiệt thông qua quá trình ngưng tụ đồng thời giảm thiểu tổn thất.
Nhờ tính kỵ nước của mình, công nghệ này giúp tăng độ dẫn nhiệt của các vật liệu dẫn nhiệt bằng cách chuyển từ cơ chế ngưng tụ dạng màng sang ngưng tụ từng giọt, giúp truyền tải năng lượng một cách tối ưu và tránh được những tổn thất đáng kể do lớp màng nước gây ra.
Các quá trình ngưng tụ xuất hiện trong tất cả các lĩnh vực công nghiệp, và trong một số lĩnh vực, chúng là yếu tố then chốt đối với hoạt động của quy trình sản xuất.
Do đó, trong lĩnh vực này, Dropwise giúp tiết kiệm năng lượng và có thể quyết định việc hệ thống có hoạt động hay không trong những giai đoạn mà các điều kiện cụ thể ảnh hưởng đến các thông số còn lại, từ đó giải quyết các điểm nghẽn quan trọng.
Khi nói đến việc nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong lĩnh vực công nghiệp, người ta thường tập trung vào những tiến bộ kỹ thuật. Điều này được xem là một cơ hội đầu tư, được đánh giá dựa trên các yếu tố như thời gian hoàn vốn (thường là 5–10 năm) và phân tích dòng tiền tiềm năng. Các dự báo về mức tiết kiệm giá năng lượng tiềm năng trong giai đoạn sau khi đầu tư được sử dụng để tính toán thời gian hoàn vốn và tiềm năng dòng tiền.
Tuy nhiên, việc đánh giá mức độ thành công của một khoản đầu tư thường là một nhiệm vụ khó khăn. Điều này tiềm ẩn rủi ro liên quan đến tính khó lường của các mức giá này trong bối cảnh toàn cầu hiện nay, khi ngành năng lượng đang trải qua một quá trình chuyển đổi đáng kể và chịu ảnh hưởng lớn từ bối cảnh chính trị - xã hội.
Ưu điểm chính của Công nghệ ngưng tụ từng giọt Kurita so với các giải pháp cải thiện hiệu quả năng lượng khác là thời gian hoàn vốn bắt đầu ngay sau khi hóa chất được bơm vào, đồng thời chi phí đầu tư ban đầu cũng thấp.
Tóm lại, việc tối ưu hóa các quá trình truyền nhiệt là một khía cạnh thiết yếu để đạt được các mục tiêu phát triển bền vững, mang lại tiềm năng to lớn về mặt môi trường, xã hội và kinh tế.
Cái Công nghệ ngưng tụ từng giọt của Kurita đây là một trong những sáng kiến sẽ dẫn dắt chúng ta trên con đường này, giúp các doanh nghiệp cải thiện quy trình sản xuất một cách hiệu quả với mức đầu tư ban đầu thấp, đồng thời tránh được rủi ro khi phải đưa ra những dự báo phức tạp.
