Objetivos
El principal objetivo del proyecto TWINGHY es la demostración de un avanzado sistema de transferencia de calor en los hornos de recalentamiento utilizados en la industria del acero, a través de quemadores híbridos para aumentar el uso del hidrógeno y del oxígeno, controlando el proceso a través de Gemelos Digitales. Las actividades de TWINGHY se desarrollarán bajo dos pilares fundamentales:
Demostración del funcionamiento real de un horno de recalentamiento
A través de la combinación de diferentes porcentajes de hidrógeno y oxígeno, se pretende descubrir la cantidad de oxígeno más adecuada para cada porcentaje de hidrógeno y con ello, optimizar el actual proceso y así reducir las emisiones de CO₂ y NOx (óxidos de nitrógeno).
Control de combustiones durante el proceso de fabricación
Desarrollo de un Gemelo digital del horno de recalentamiento para controlar las combustiones y así, verificar el proceso para reducir el consumo de energía y predecir incidencias de mantenimiento.
Los 9 objetivos de TWINGHY
Demostración del funcionamiento del horno multicombustible, optimizando el impacto ambiental, preservando la infraestructura, analizando la combinación de combustibles, validando modelos que aprovechen el potencial del ML y del HPC, adoptando el uso del hidrógeno limpio y el fomento de la descarbonización en todas las industrias.
Transición a un sistema sin combustibles fósiles: Quemadores multicombustible con mezclas de hidrógeno
Demostrar el funcionamiento del horno con quemadores multicombustible que funcionen con diferentes mezclas de hidrógeno y gas natural para permitir la transición a un sistema sin combustibles fósiles. Los quemadores desarrollados utilizarán, como agente oxidante, aire y oxígeno, para reducir el impacto ambiental.
Integración de un sistema digitalizado de quemadores para el control de hornos
Desarrollo e integración de un sistema digitalizado de quemadores para el control y monitoreo continuo de las condiciones físico-químicas en el horno durante el proceso de recalentamiento.
Acero verde: H₂ y O₂ para la eficiencia energética
Asegurar que el cambio de combustibles se adapta a las infraestructuras existentes, manteniendo la calidad del producto final así como la vida útil de los refractarios e intercambiadores de calor existentes mediante recomendaciones de diseño.
Transición eficiente de combustibles para una siderurgia sostenible
Con la combinación de diferentes porcentajes de hidrógeno y oxígeno, se pretende descubrir la combinación más adecuada y con ello, optimizar el actual proceso de fabricación y reducir las emisiones de CO₂ y NOx.
Escalado de la producción con análisis de la mezcla de combustibles para una producción sostenible
Analizar el efecto de escalado en la producción con diferentes combinaciones de combustibles sin reducir los niveles de producción.
Modelización del funcionamiento del horno con variaciones del contenido de H₂ y O₂
Desarrollar y validar los modelos basados en la física y en los datos del funcionamiento del horno con escenarios diferentes según el contenido de H₂ y O₂.
Generación de un Gemelo digital para el control operativo basado en el combustible mediante ML y HPC
Generar un Gemelo Digital (DT) basado en el uso de simulaciones de alta fidelidad, datos de sensores y aprendizaje automático (ML) mediante computación de alto rendimiento (HPC) para supervisar y controlar el proceso operativo con el combustible y el agente oxidante seleccionados.
Flexibilidad para el suministro de hidrógeno limpio a partir de energías renovables
Garantizar la flexibilidad del sistema para adaptarse al suministro de hidrógeno limpio que depende de un suministro flexible de energía renovable.
Impulsar la descarbonización
Aumentar la concienciación y el interés de las partes y los usuarios potenciales en los resultados del proyecto,
identificar formas de transferencia de tecnología y replicabilidad para contribuir a la descarbonización
de otros sectores y tipos de hornos a través de la tecnología desarrollada