Qué es la eficiencia energética en la industria: ejemplos y medidas para mejorarla

El papel de la eficiencia energética en el marco de la industria 4.0

La energía es un coste fijo muy elevado que afecta a todos los servicios, empresas y productores. No obstante, estos costes son muy intensivos en el sector de la industria, ya que, de acuerdo con el Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía (IDAE), este sector consume una tercera parte del consumo total de la energía nacional . Por responsabilidad, al sector industrial y empresarial les corresponde reducir este impacto negativo.

Asimismo, si a esto le sumamos las actuales subidas del precio de la energía en nuestro país, que se han disparado a máximos históricos en los últimos años, las empresas ven la necesidad de aplicar medidas para moderar su consumo de energía y lograr mejorar la eficiencia energética en la industria.

De hecho, existen diversas alternativas para ello y, en este artículo, te explicaremos qué es la eficiencia energética en la industria y cómo puedes alcanzarla a través de algunos ejemplos de eficiencia energética. De esta manera, podrás marcar la diferencia en este desafío global de reducir las emisiones y tener una adecuada gestión de la energía.

Qué es la eficiencia energética en la industria y por qué es necesaria

La eficiencia energética en la industria consiste en utilizar la menor cantidad posible de energía cuando se realiza algún trabajo. Es decir, el objetivo es optimizar el consumo de luz o gas sin que ello impida completar bien una labor o disminuir la calidad del servicio ofrecido. 

Su aplicación en el ámbito industrial es esencial para garantizar la sostenibilidad de una empresa, ya que aplicar o no medidas de eficiencia energética puede marcar la diferencia entre la rentabilidad y las pérdidas económicas de una empresa. 

¿Cuáles son los diferentes tipos de eficiencia energética en la industria?

Podemos distinguir los siguientes tipos de eficiencia energética, en función de los indicadores que la industria desee aplicar:

Eficiencia energética técnica

La eficiencia energética técnica se basa en indicadores que correlacionan las entradas y salidas (inputs y outputs) de los elementos físicos involucrados en los procesos industriales. Por ejemplo, las entradas suelen ser materias primas, energía, etc., mientras que las salidas pueden ser los productos generados por un proceso de fabricación. 

Este tipo de eficiencia energética se logra al reducir la cantidad de inputs, pero siempre que se mantengan los mismos outputs, o al mantener la cantidad de inputs, pero aumentando los outputs. En la optimización de esta correlación entre inputs y outputs, intervienen factores claves como el tipo de tecnología sostenible utilizada, el diseño de los procesos, los protocolos operacionales, etc.

Eficiencia energética económica

En la eficiencia energética económica se correlacionan los indicadores de costes con los de producción. El objetivo es lograr el equilibrio más beneficioso posible entre coste/producción al generar los bienes o servicios.

Es importante destacar que el beneficio neto no solo se logra en términos de ahorro económico, sino también en la maximización de la productividad al optimizar el uso de ciertos inputs para producir un output . Ese aumento de la productividad conlleva per se a un incremento de la competitividad en el mercado, por ejemplo, gracias a una escalada en las operaciones o a un mejor aprovechamiento de los recursos. Por tanto, a mayor competitividad, mayor utilidad.

Lo que es la eficiencia energética económica se hace mucho más evidente en las industrias que tienen un uso más intensivo de energía, como en el caso de las empresas siderúrgicas (acero). Esto se debe a que, mientras más energía se consuma, cualquier mínima variación en dicho consumo hace que los beneficios netos sean escalablemente más significativos.

Para gestionar la eficiencia energética económica, las industrias deben trabajar en optimizar múltiples áreas, como la transformación digital, la inversión en I+D, la innovación de procesos, etc.

Por ejemplo, las tecnologías que mejor relación ofrecen entre eficiencia energética y tiempos de recuperación de la inversión son, principalmente, los sistemas de control integral de procesos y los contadores por intervalos, los cuales permiten optimizar el consumo de energía de forma más ágil con periodos cortos de ROI. En segundo lugar, podemos destacar los sistemas de monitorización de gas cloro (para hornos y calderas) y los quemadores de alta eficiencia (para hornos).

Eficiencia energética medioambiental

La eficiencia energética medioambiental está muy relacionada con la eficiencia técnica, pero, en este caso, se correlacionan los indicadores de las emisiones de gases contaminantes con los de producción . Es decir, cuánto deja de contaminar una empresa por cada output (ya sea bien o servicio) de su proceso productivo.

Para alcanzar este ejemplo de eficiencia energética, las empresas pueden tomar varios caminos, como la actualización al uso de tecnologías verdes, la introducción de materiales más eficientes en los procesos productivos, la optimización de los procesos industriales, el máximo aprovechamiento de los recursos, etc.

De esta manera, al tener como base una serie de consideraciones medioambientales en todo el ciclo de vida transformacional de los inputs a outputs, las industrias logran mantener un mismo uso de la energía para sus procesos productivos, pero con una reducción significativa de las emisiones de CO₂ y otros gases contaminantes.

Ventajas de la máxima eficiencia

Si aplicas medidas para mejorar la eficiencia energética en la industria, ahorrarás energía y, por tanto, dinero, pero ¿qué otras ventajas obtienes?

• Aumentas la productividad. Este punto está directamente relacionado, dado que tu objetivo debe ser mejorar el rendimiento del trabajo y, por tanto, eliminar gastos innecesarios de energía.
• Mejoras la competitividad. Puedes invertir todo el dinero ahorrado en otras necesidades, como aumentar tu plantilla o comprar nuevos equipos y máquinas, lo que te volverá más competitivo en el mercado.
• Cumples con los objetivos de desarrollo sostenible. En tu compromiso social con el planeta, también das pasos para contaminar menos y alcanzar las metas de sostenibilidad fijadas por la Agenda 2030, cosa que te resultará muy positiva para tu imagen corporativa.
• Ganas más tiempo y dinero. Una buena gestión energética te permite monitorizar todos los procesos y soluciones aplicadas para sacarles el mayor potencial. Así, también logras ahorrarte dinero y tiempo en reparaciones tardías.

Innovación para industrias más energéticamente eficientes

¿Sabías que el 40% del consumo energético del mundo proviene de usuarios industriales? La industria 4.0 se caracteriza por la digitalización sostenible, la conectividad y la automatización de procesos industriales , y cuando todo esto se aplica a la gestión de la energía, esta es capaz de generar mejoras significativas en términos de eficiencia y sostenibilidad. En este sentido, apostar por la innovación para industrias más eficientes energéticamente también supone beneficios para tu compañía en términos estratégicos. 

Es en este punto donde surge el concepto de eficiencia energética en la industria 4.0, que representa la evolución integral de estas prácticas al complementar las soluciones energéticas con las que ofrecen las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). ¿No sabes cómo puedes hacerlo?

Por ejemplo, a día de hoy, existen herramientas que incorporan tecnologías avanzadas, como sistemas automatizados, inteligencia artificial, Internet de las Cosas (IoT) y análisis de datos (Big Data) en tiempo real. Estos permiten registrar los datos de consumo cada vez más detallados en los distintos equipos, procesos y trabajos. Asimismo, después puedes analizarlos y convertirlos en información útil para tomar decisiones de ahorro más oportunas y de forma más ágil.

Pero eso no es todo. También hay tendencias tecnológicas, como los entornos Cloud Computing, los algoritmos Machine Learning e, incluso, el denominado digital twin. Este último consiste en generar un espacio virtual que replique el real, con el fin de supervisar y realizar simulaciones y predicciones para incrementar los niveles de eficiencia energética en la industria.

Gracias a la aplicación de estas tecnologías en la industria 4.0, es posible maximizar la eficiencia en la producción, distribución y uso de energía. Más que una simple reducción del consumo, este enfoque permite la adaptación dinámica de sistemas, la detección anticipada de fallos y la toma de decisiones basada en datos para lograr ahorros significativos y una mayor sostenibilidad ambiental en la era digitalizada.

Sin ir más lejos, con este tipo de acciones, se puede acelerar la descarbonización y frenar el aumento de la temperatura global, por ejemplo. Tan importante es la energía que dos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas están enfocados en ellos:

• ODS7: Energía asequible y no contaminante.

• ODS11: Ciudades y comunidades sostenibles.

Cabe destacar que el sector industrial español tiene grandes retos por cumplir en términos energéticos, como, por ejemplo, la reducción de la ineficiencia energética, un mayor uso de energías limpias y renovables o la correcta gestión de proyectos sostenibles. 

Ejemplos de eficiencia energética en la industria 4.0: medidas y estrategias para mejorarla

Ahora que ya conoces la importancia de la eficiencia energética en la industria, es hora de ponerlo en práctica e implementar medidas para que la energía total consumida sea más eficiente. 

1. Digitalizar procesos y sistemas

Un buen punto de partida puede ser aplicar la monitorización con sensores y sistemas que registren datos sobre el consumo de las máquinas y los procesos operativos. Te recomendamos que digitalices tu empresa y así podrás planificar mejor los cambios que necesitas llevar a cabo para ser más eficiente.

En este sentido, hoy en día, existen distintas aplicaciones enmarcadas en la domótica industrial . Estas ofrecen la posibilidad de controlar y automatizar procesos a través del Internet de las Cosas (IoT), esto es, con dispositivos que se pueden programar desde un panel de control. Sin ir más lejos, en seguridad, climatización e iluminación ya es posible beneficiarse de esto. 

También, no hay que olvidar integrar sistemas de gestión de energía con otros sistemas empresariales a nivel de producción, logística y mantenimiento. En este sentido, uno de los métodos efectivos que están utilizando las industrias para la eficiencia energética 4.0 es el Energy Management Systems (EMS) o Sistema de Gestión de la Energía (SGEn), un conjunto de herramientas y procedimientos que permiten aportar soluciones en cuanto a motorización, análisis y control de la energía . Esto da como resultado la reducción de los efectos dañinos hacia el entorno, así como mayor visibilidad y control del consumo. 

2. Analizar los datos

Gracias a la captación de datos en tiempo real con soluciones tecnológicas actuales, puedes analizarlos más tarde. Con los software adecuados, saca provecho a esta información para identificar tendencias de consumo y tomar acciones correctivas. 

3. Renovar máquinas y equipos 

Una vez que sepas qué equipos consumen más en tu organización, podrás cambiarlos por otros más rentables en cuanto al gasto energético y al rendimiento en el trabajo. Busca lo mismo a la hora de sustituir la maquinaria obsoleta o antigua por otra moderna. Asimismo, renueva las instalaciones eléctricas y de fontanería, ascensores, motores, etc.

4. Utilizar iluminación de bajo consumo 

No solo hablamos del simple hecho de sustituir las bombillas por otras nuevas de bajo consumo para contribuir a mejorar la eficiencia energética en la industria, sino que también te recomendamos instalar sensores. Estos detectan la presencia de movimientos para encender la luz y, cuando no existe este movimiento, se apaga automáticamente.

En la medida de lo posible, te aconsejamos conseguir luz natural . Siempre puedes remodelar la infraestructura de tu industria para hacerlo. Sin embargo, si no consigues suficiente luz, una medida de ahorro programable que puede completarse con otras funcionalidades podría ser regular el foco de luz, según las necesidades lumínicas del espacio.

También puedes apostar por el uso de lámparas halógenas IRC, LED y balastros electrónicos, con los que podrás rebajar hasta un 80% el gasto energético de iluminación.

5. Mejorar la climatización 

Esto es fundamental por dos razones: para que los trabajadores desempeñen con mayor comodidad sus labores y para que consigas ahorrar con sistemas de climatización eficientes. Para ello, puedes instalar bombas de calor o aerotermos eléctricos y optar por una caldera ecológica (de biomasa). 

Asimismo, los suelos y techos deben ser radiantes. Coloca sensores de oxígeno para detectar más rápido las averías. Estos son solo algunos métodos, pero puedes escoger más.

6. Cambiar ventanas y puertas 

Lograr una mejor eficiencia energética en la industria también pasa por cambiar las ventanas y las puertas de tus instalaciones. Debes disponer de modelos modernos que aseguren un cierre totalmente hermético para mantener la temperatura en el interior. Así, evitarás tener que utilizar con frecuencia el aire acondicionado o la calefacción. 

7. Realizar un buen mantenimiento preventivo 

Cuando ya has reducido los consumos energéticos en tu empresa, es importante que tengas un plan de mantenimiento preventivo en cada proceso y en cada máquina o equipo. Aprovecha el potencial de la automatización y la digitalización para detectar y corregir de forma más rápida cualquier problema o irregularidad. Sabemos que esto puede suponer tiempo y esfuerzo en tu día a día, pero no te preocupes. Si necesitas detectar la mejor manera de afrontar el mantenimiento de tus instalaciones para asegurar su máxima eficiencia y la rentabilidad de tus procesos, en Cuerva estudiamos tu situación sin compromiso.

8. Apostar por energías renovables 

Uno de los pasos más importantes es apostar por un cambio de fuentes de energía y utilizar las renovables. Esto debe traducirse en reducir tu alta dependencia del mercado energético tradicional y, por tanto, dejar de ser tan vulnerable a las subidas de los precios.

¿Y cómo puedes conseguir esto? La inversión en el autoconsumo es clave, ya sea mediante la instalación de placas fotovoltaicas para generar electricidad o con la disponibilidad de tu propia caldera de biomasa que dé calor. Son dos ejemplos que asientan las bases de un futuro más verde y limpio. 

9. Otras acciones enmarcadas en una eficiencia 4.0

En el contexto de una industria 4.0, no podemos obviar los distintos modos de implementar sistemas de producción que aseguren una eficiencia energética en la industria. Hablamos, por un lado, de una alta automatización de procesos para volver más eficientes las operaciones en las plantas o fábricas, y así reducir tiempos y mejorar la productividad.

Puedes utilizar la simulación virtual para configurar equipos, de forma que se mejoren las predicciones de fallos e incidentes. Esto hasta ayuda a alargar la vida útil. No obstante, tanto la monitorización para obtener datos y analizarlos como una gran conectividad entre trabajadores y equipos para disponer de un flujo informativo más sólido deben ser otra constante.

Consejos para llevar a cabo una gestión exitosa de la eficiencia energética en la industria

Hay ciertas acciones que, de una manera sencilla y práctica, permiten llevar a cabo una correcta gestión del consumo energético en las industrias y lograr resultados sostenibles a medio-largo plazo:

• Identificar todas las fuentes de consumo de energía.  Comprender el tipo de energía que se consume (eléctrica, gas…) ayuda a tomar medidas para optimizar recursos.
• Recopilar todas las facturas de servicio eléctrico.  Si sabes qué tipo de energía se consume, puedes analizar las facturas y consumos, precios, condiciones del servicio, etc. 
• Comparar y analizar la información del medidor, teniendo en cuenta los intervalos y el tiempo de consumo. De esta forma, puedes conocer los picos de consumo y actuar a tiempo y con previsión.
• Identificar las oportunidades para ahorrar costes.  Al saber qué tipo de energía, cuánta se consume, en qué momento y cuál es su precio, es posible tener claro cuándo aparece una buena ocasión para ahorrar.
• Dar seguimiento al proceso con la información ya obtenida. Monitorizar los progresos es clave para un buen análisis y una buena toma de decisiones.

Sabemos que esto requiere planificación, esfuerzo y tiempo del que quizá no dispongas. Entendemos que tu prioridad es maximizar la productividad de tus procesos y un excelente servicio al cliente. Por eso, si necesitas ayuda con alguno de estos puntos, en Cuerva estamos aquí para identificar lo que realmente va a marcar la diferencia en tu día a día. ¡Cuéntanos!

Ejemplos de eficiencia energética en la industria: casos de éxito de organizaciones que han mejorado su gestión de la energía

Hoy en día, muchas organizaciones están en camino de alcanzar la llamada eficiencia energética 4.0. Esto no es más que la aplicación de tecnologías de la industria 4.0 para mejorar la eficiencia en el uso de la energía en diversos sectores. De hecho, la energía 4.0 es una realidad en las industrias, y Europa es una de las pioneras en ponerla en marcha. 

Algunos ejemplos de eficiencia energética en las industrias son:

• High Value Manufacturing Catapult: el gobierno de Reino Unido ha puesto en marcha este programa en el que da apoyo a 4.500 proyectos de la Industria 4.0.
• Nouvelle France Industrielle: este es el nombre del programa de incentivos en transformación tecnológica para empresas del gobierno francés.
• Industria Conectada 4.0: el gobierno español también tiene su propio programa de apoyo a la industria 4.0.
• SEAT: una de las empresas que más ha trabajado para la transformación digital en Europa gracias al uso de inteligencia artificial, el big data, realidad virtual y robots colaborativos.
• General Electric: destacando el uso del Internet de las Cosas, GE basa su eficiencia en un programa en la nube que permite optimizar las operaciones a escala industrial.

Y es que es posible llevar a cabo tácticas de eficiencia energética de forma diferente: a través de la digitalización, de predicciones de consumos y de generación y con inteligencia artificial.  Porque la eficiencia energética real es mucho más que cambiar bombillas por leds. La perspectiva que engloba todas las medidas para mejorar la eficiencia energética en la industria es la de la innovación. 

Desde este enfoque basado en la innovación, en Cuerva trabajamos para introducir en el mercado otro concepto de eficiencia energética del futuro . Además, creemos que cumplir con los objetivos climáticos y empresariales es posible y, por ello, queremos ayudarte a lograr la eficiencia energética en la industria con una serie de servicios para optimizar tu gestión energética. Por ejemplo, realizamos estudios para detectar ineficiencias en tus instalaciones eléctricas y mejorar los procesos industriales o identificamos la mejor solución posible para que te beneficies de todas las ventajas del uso de las energías renovables en tu empresa. 

Además, innovamos y pensamos en lo que está por venir, para predecir nuevos roles y comportamientos energéticos. Así como tú, el mundo ya ha visto grandes ejemplos de eficiencia energética en la industria en acción para hacer realidad los beneficios de esta importante tendencia de digitalización, en pro de nuestro entorno. No te lo pienses más: el ahorro y la transformación energética están al alcance de tu mano.

Publicado originalmente el 29 de diciembre de 2022 y actualizado el 25 de enero de 2024.