Caracterización energética del proceso de anodizado y la influencia de la formación de alúmina en el consumo energético

Abstract

En este documento, se puede observar la metodología desarrollada para realizar caracterización energética del proceso de anodizado y determinación de la influencia de la formación de alúmina en el consumo de energía. Tomando como referencia la empresa Electroquímica Recubrimientos de la ciudad de Bucaramanga, en la cual se realizaron mediciones de consumo de energía y esto permitió realizar un análisis con datos reales en escala industrial. Este proyecto se llevó acabo en 3 etapas importantes, la primera etapa es una etapa donde ser realizaron mediciones de consumo de energía a la empresa, se realizó la caracterización del proceso de anodizado realizado por la empresa electroquímica recubrimientos y se caracterizó energéticamente en función de la producción. La segunda etapa fue de experimentación en el banco de pruebas electroquímico de planta piloto del programa ingeniera en energía de la universidad Autónoma de Bucaramanga (UNAB), en esta etapa con la caracterización industrial previa se recreó a escala de laboratorio, el proceso de anodizado realizado por la empresa. Se realizo un análisis de experimentos, el cual permite observar la influencia de las variables del proceso (tiempo, densidad de corriente, concentración electrolito) en la formación de la capa de alúmina. La última etapa es de análisis donde se plantean mejoras en base a la caracterización energética y el análisis de experimentos previos, con el fin de reducir el consumo energético del proceso de anodizado realizado por la empresa electroquímica recubrimientos. En esta misma etapa se plantean tres diseños de sistemas fotovoltaicos para seleccionar el más viable técnica y económicamente para ser implementados por la empresa electroquímica recubrimientos, y así reducir costos de pago en la factura de energía eléctrica. En la caracterización energética realizada a la empresa Electroquímica Recubrimientos, se encontró que el proceso de anodizado se realiza de manera ineficiente, lo cual genera altos costos de energía. Gracias al análisis de experimentos y la caracterización energética realizados, se encontraron interesantes mejoras para ser implementadas por la empresa y así llevar acabo de manera eficiente el proceso de anodizado, lo cual produce ahorros económicos. En base a las tres propuestas de sistemas fotovoltaicos, se seleccionó un sistema conectado a la red como la mejor opción para ser implementado. Dicho sistema tiene una potencia nominal de 2.59[kW] y generaría anualmente 4010 [kWh], lo que produciría un ahorro del 30.3% de consumo de energía eléctrica, con base al promedio anual de la empresa Electroquímica Recubrimientos.