El DCS digital permite un control preciso de los procesos de una tecnología de recuperación del 80% de los residuos

Como sociedad, al mundo le queda mucho por hacer si quiere solucionar de verdad los problemas ecológicos a los que se enfrenta el planeta. Los avances en tecnología, digitalización y conectividad están contribuyendo a aumentar la eficiencia, lo que permite a la industria hacer más con lo que tiene disponible en términos de producción, procesamiento y rendimiento. Sin embargo, los profesionales de la sostenibilidad están de acuerdo en que se pueden conseguir importantes beneficios acabando con los residuos.

Tanto si se trata de residuos alimentarios, ineficiencias en la cadena de suministro, plásticos de un solo uso o envases de cualquier tipo, los residuos contribuyen de forma significativa a la ecuación de la sostenibilidad. El problema es que los envases y materiales de conveniencia no son los mejores candidatos para el reciclaje o la reutilización tradicionales. Por esta razón, se está llevando a cabo una importante investigación, tanto privada como financiada por los gobiernos, para encontrar formas más eficientes y limpias de reducir o incluso eliminar el impacto de los residuos en el medio ambiente.

Uno de los líderes en este campo es la empresa española Greene Enterprise. La crearon en Elche (España) en 2011 cuatro emprendedores (todos ellos químicos de formación), dos consultores y un inversor. Esta empresa ha desarrollado un proceso de gasificación que puede eliminar hasta el 80 % de los residuos, convirtiéndolos en energía limpia (eléctrica y térmica), productos biocombustibles que pueden utilizarse como materia prima en diversos procesos industriales y un tipo de ceniza inerte que puede emplearse para aplicaciones de ingeniería civil. Según afirma Jesús Martínez, director de ventas de Greene Enterprise: "Nuestra innovadora tecnología de termoconversión utiliza cualquier materia prima de residuos orgánicos que contenga carbono —por ejemplo, biomasa, residuos sólidos urbanos (RSU), industriales u hospitalarios, lodos de EDAR, carbón y madera, plásticos o neumáticos usados – independientemente de su humedad, composición, poder calorífico y morfología. Además, hemos demostrado que podemos hacer esto de una forma rentable.

"Nuestra misión", prosigue, "es instalar y gestionar plantas de tratamiento rentables para empresas o entidades que deban gestionar grandes cantidades de residuos y quieran participar en la economía circular y cumplir los objetivos del Horizonte 2020-2030".

"La clave del éxito y la eficacia de nuestra tecnología es el enfoque multietapa que hemos desarrollado", continúa Martínez. "Otras tecnologías de recuperación utilizan un proceso físico-químico similar, pero simplemente carecen de nivel de detalle en lo que se refiere al control específico de los lotes. Al segmentar nuestro proceso de recuperación en varias etapas, conseguimos un control mucho mayor de cada una de ellas, algo que es esencial debido a la variedad potencial de las materias primas. Sin embargo, el reto de este enfoque multietapa es que el proceso se hace más complejo debido a las variables adicionales".

Esta necesidad de una solución de control de procesos enormemente eficaz llevó a Greene Enterprise a dirigirse a Rockwell Automation. "Buscábamos una solución completa de control de procesos de un proveedor industrial con experiencia que pudiera ayudarnos en todos los procesos de desarrollo, desde la automatización de nuestros prototipos y plantas piloto hasta una planta de producción completa", explica Carles Blasco González, ingeniero de automatización de Greene Enterprise. "Antes de comercializar nuestra solución", prosigue, "teníamos algunas dudas sobre la escalabilidad; nos parecía un paso demasiado grande pasar de un prototipo a una planta industrial. Sin embargo, el sistema de control distribuido (DCS) PlantPAx de Rockwell Automation demostró ser la plataforma ideal para ayudarnos a crecer.

"Con el DCS como base del proyecto, las herramientas que utilizamos ahora nos permiten crear el esqueleto de la automatización en unos pocos pasos, partiendo de nuestra base de datos de ingeniería. Tenemos una biblioteca unificada, que incluye todo el software y el hardware —desde el PLC hasta el SCADA— y que nos ayuda a crear un proyecto bien definido en pocos pasos, lo que nos ahorra muchísimas horas de trabajo y configuración. Todo se hace automáticamente. La estandarización de las rutinas de supervisión también facilita mucho la vida a nuestros operarios, ya que todos los elementos de nuestras plantas tienen las mismas placas frontales".

Actualmente, los proyectos instalados solo se encuentran en la península ibérica y aún quedan obstáculos geográficos por superar. "Se está desarrollando un centro de control y supervisión remoto", explica Martínez, "que permitirá a nuestros ingenieros y supervisores verificar los KPI de las distintas instalaciones en tiempo real".

Greene Enterprise también ha aprovechado al máximo las características de digitalización de todo el sistema utilizando la tecnología de gemelos digitales. "A lo largo de los años, nuestro gemelo digital industrial nos ha permitido probar toda la arquitectura de control que queremos instalar", afirma Blasco, "en un proceso continuo que dependía de nuestras propias necesidades de aprendizaje y operativas. La escalabilidad de la solución ha permitido enriquecer el sistema sin necesidad de tener que volver a crear toda la arquitectura.

"Empezamos con un sistema sencillo, con un PLC, un PC periférico remoto y un PC de supervisión", añade, "y ahora hemos añadido redundancia de hardware, clientes ligeros y múltiples puntos de operación. La capacidad de simular fácilmente el comportamiento de los dispositivos nos permite verificar las rutinas de control enlazando el PLC a nuestro gemelo digital. "La ayuda de Rockwell Automation ha sido muy valiosa", concluye Martínez, "y esa es una de las razones por las que los elegimos. Hemos recibido apoyo a nivel nacional y europeo. Hemos escalado nuestras necesidades automáticamente y recibido ayuda de especialistas en sus respectivos campos."

Eric Chalengeas, vicepresidente regional de ventas del sur de Europa de Rockwell Automation, explica: "La sostenibilidad es un reto para muchas empresas, pero las soluciones digitales modernas no solo pueden ayudar a reducir los residuos durante la producción, sino también, como en este caso, después de la eliminación, con un control más estricto del proceso. En esta aplicación, nuestro DCS PlantPAx demostró ser la plataforma de control de procesos ideal, como parte de un despliegue más amplio de herramientas digitales, que incluía también simulaciones de gemelos digitales. También es un magnífico ejemplo de colaboración de nuestro PartnerNetwork, donde Greene no sólo se benefició de nuestra experiencia en la industria de procesos, sino también de la experiencia en este campo de nuestro distribuidor especializado, TCA Automation".

El desafío

• La tecnología de recuperación de residuos multietapa exige soluciones DCS enormemente eficaces y escalables para gestionar y controlar múltiples parámetros del proceso.

Soluciones: (Iniciativas clave y productos/servicios)

• Instalación de una solución PlantPAx de Rockwell Automation, que incluía:
• PAC de nivel alto y medio
• Visualización redundante
• ThinManager
• E/S digitales
• Software HMI

Los resultados

• PlantPAx ofrece una plataforma escalable desde el laboratorio hasta las operaciones de campo
• El esqueleto de automatización puede crearse en pocos pasos, partiendo de una base de datos de ingeniería
• Una biblioteca unificada, que incluye todo el software y el hardware —desde el PLC hasta el SCADA— ayuda a Greene a crear un proyecto bien definido de forma rápida y sencilla, lo que ahorra muchísimas horas de trabajo y configuración
• Las rutinas de supervisión estandarizadas simplifican las interacciones con los operarios
• La escalabilidad de la solución ha permitido mejorar el sistema sin necesidad de tener que volver a crear toda la arquitectura

Rockwell Automation

www.rockwellautomation.com 

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Este artículo aparece publicado en el nº 547 de Automática e Instrumentación págs. 60 a 62.