En los últimos años, son cada vez más los proyectos industriales que incluyen el uso de energía solar térmica para suministrar tanto calor como frío de manera eficiente y sostenible. Los sistemas de frío solar y calor solar pueden satisfacer necesidades energéticas clave en diversos procesos industriales, desde la climatización y refrigeración hasta el calentamiento de fluidos y la generación de vapor.

En general, estos sistemas se basan en la captación de energía a través de colectores solares, que calientan un fluido térmico. En los sistemas de calor solar, esta energía se utiliza directamente para tareas como el secado o la destilación. Por otro lado, en las aplicaciones de frío solar, esa misma energía térmica es utilizada para activar ciclos de refrigeración por absorción o adsorción, generando frío sin necesidad de contar con un suministro de electricidad “tradicional”.

Ahora bien, la diferencia fundamental entre ambos sistemas radica en el tipo de proceso que impulsan: mientras que el calor solar provee energía térmica para procesos industriales, el frío solar utiliza esa energía para reducir la temperatura en instalaciones como almacenes frigoríficos o en la climatización de edificios industriales.

Como se mencionó, las principales tecnologías utilizadas en la refrigeración solar son los sistemas de absorción y adsorción, que permiten la generación de frío de manera eficiente y sostenible. Los primeros funcionan utilizando calor solar para separar un refrigerante de un absorbente, lo que permite el proceso de enfriamiento. En estos sistemas, el calor extraído se disipa mediante intercambiadores de calor. En tanto, los sistemas de adsorción utilizan sólidos porosos para captar y liberar un gas refrigerante, generando frío al aplicar calor.

Ambos sistemas son especialmente adecuados para lugares con alta disponibilidad de radiación solar, donde pueden sustituir o complementar los sistemas de refrigeración convencionales.

En términos de aplicaciones industria les, los principales beneficiarios de esta tecnología son la industria alimentaria, la farmacéutica y los centros de almacenamiento refrigerado. En el sector alimentario, el frío solar se utiliza para conservar productos perecederos, manteniendo cadenas de frío sin interrupciones y reduciendo los costos energéticos en procesos de congelación y refrigeración. En la industria farmacéutica, es esencial para mantener la temperatura controlada en la producción y almacenamiento de medicamentos sensibles al calor. Asimismo, en el almacenamiento en frío, esta tecnología permite mantener grandes volúmenes de productos a bajas temperaturas, con una reducción significativa del consumo energético.

En estas y otras aplicaciones, el frío solar ofrece importantes ventajas en términos de eficiencia energética y reducción de costos operativos. Al utilizar la energía solar, se minimiza la dependencia de la electricidad, lo que se traduce en un menor gasto energético y en una disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, dado que la mayor demanda de refrigeración suele coincidir con los momentos de mayor radiación solar, estos sistemas logran una eficiencia óptima.

A largo plazo, la implementación de frío solar en procesos industriales no sólo reduce los costos operativos, sino que también contribuye a mejorar la competitividad empresarial, alineándose con las metas globales de sostenibilidad y descarbonización de la industria.

Calor solar para procesos industriales

La energía solar térmica se está convirtiendo en una alternativa cada vez más viable para satisfacer las necesidades de calor en diversos procesos industriales. Mientras que los requerimientos de calor, se encuentren en los rangos de temperatura baja a media, pueden ser cubiertos por sistemas solares térmicos.

A través de tecnologías como colectores solares, esta energía puede ser utilizada en una amplia gama de aplicaciones, desde el secado de productos hasta la destilación y el calentamiento de fluidos, reduciendo significativamente la dependencia de combustibles fósiles.

Para los procesos industriales, se utilizan principalmente las siguientes aplicaciones de calor solar:

Secado solar: La energía solar se utiliza para reducir el contenido de humedad en productos industriales, especialmente en sectores como el textil y alimentario. El secado es un proceso intensivo en energía, por lo que el uso de energía solar puede representar importantes ahorros de costos.

Destilación solar: En industrias como la química y petroquímica, la destilación es esencial para la separación de mezclas y purificación de compuestos. El uso de calor solar para estas operaciones puede disminuir el consumo de energía térmica y reducir las emisiones.

Calentamiento de fluidos: Muchas industrias, incluyendo la de alimentos y bebidas, requieren grandes cantidades de agua caliente o vapor para procesos de producción. La energía solar térmica puede satisfacer una parte significativa de esta demanda, aliviando los costos energéticos asociados al uso de combustibles tradicionales.

En ese sentido, entre los sectores que más se benefician con el uso de esta tecnología, se encuentra el textil, donde el secado de telas y el calentamiento de agua son procesos clave donde el calor solar puede intervenir. Por su parte, la industria química y pretroquímica usa calor para la destilación, reacción de compuestos y calefacción de fluidos. Por ello, la incorporación de sistemas solares puede reducir considerablemente el consumo energético en estas etapas críticas.

Finalmente, las industrias de alimentos y bebidas requieren grandes cantidades de calor para el procesamiento y conservación de productos, desde la pasteurización hasta el secado de frutas y hortalizas, por lo que el calor solar puede ser un aliado fundamental en la optimización de estos procesos.

Como se puede observar, las aplicaciones industriales de frío y calor solar no sólo permiten un ahorro energético significativo, sino que también ofrece una vía para la descarbonización de sectores industriales intensivos en energía. Con un potencial inmenso en múltiples industrias, y casos de éxito que demuestran su eficacia, la adopción de esta tecnología se vislumbra como un paso clave hacia la sostenibilidad industrial.