La eficiencia energética se ha convertido en un factor clave para la industria moderna. En sectores como el cerámico, donde el consumo energético es especialmente elevado, adoptar soluciones más eficientes no solo representa un gran ahorro económico, también supone una ventaja competitiva para las empresas en su camino hacia la descarbonización.
La industria cerámica española produjo 394 millones de metros cuadrados de baldosas cerámicas en 2023, con una facturación superior a los 4.864 millones de euros. Sin embargo, su impacto ambiental es significativo debido, principalmente, al elevado consumo de gas natural en los procesos de cocción. En 2023, el sector consumió 12.327 GWh de gas, generando más de dos millones de toneladas de CO2.
En respuesta a esta situación, el Instituto de Tecnología Cerámica (ITC), junto con la empresa Systemfoc y la Universitat Jaume I de Castellón (UJI), con el apoyo económico del Instituto Valenciano de Competitividad e Innovación (Ivace+i), han colaborado en el desarrollo de una tecnología pionera, escalable y replicable que puede acelerar la transición energética en el conjunto del tejido industrial europeo.
Gracias a la experiencia obtenida en proyectos anteriores y tras la creación de un prototipo inicial, Systemfoc, empresa ubicada en Almazora (Castellón) y especializada en el diseño y fabricación de maquinaria cerámica, ha creado un horno de laboratorio 100% eléctrico, capaz de alcanzar los 1.200ºC de temperatura, que ha permitido validar la tecnología a escala industrial. Este innovador desarrollo, que ha sido llevado a cabo entre septiembre de 2020 y septiembre de 2024, elimina completamente el uso de combustibles fósiles y, por tanto, las emisiones directas de CO2 en la etapa de cocción.
Su diseño, optimizado mediante modelización CFD (Computational Fluid Dynamics) y equipado con un sistema inteligente de control térmico, permite reducir el consumo energético entre un 30% y un 45%, mejorando la eficiencia y reduciendo costes. Además, su compatibilidad con las líneas de producción actuales permitiría su implementación en los más de 300 hornos de gas actualmente operativos en la industria cerámica española. Se estima que si tan solo el 10% del sector adoptara esta tecnología, se lograría un ahorro anual de más de 2,2 millones de euros. El ahorro superaría los 22 millones si se aplicara a todo el sector.
Fruto de este recorrido, Equipe Cerámicas, empresa de referencia en el sector del pavimento y revestimiento de pequeño formato ubicada en Figueroles (Castellón), decidió encargar un equipo de estas características para su instalación en su planta de producción en Onda (Castellón), donde ha quedado demostrada la viabilidad técnica y económica del equipo en un entorno de producción real.
El horno, de 33 metros de largo y 1,5 metros de ancho útil, consigue llegar hasta los 1.250ºC y se encuentra trabajando de forma continuada desde abril de 2024, aunque su inauguración oficial tuvo lugar en septiembre del mismo año. Financiado íntegramente con recursos propios (horno + maquinaria auxiliar) por 1,5 millones de euros, el horno ha producido más de 20,6 millones de piezas en 221 días, con una media de 1.085 metros cuadrados diarios y una calidad igual a la de los hornos de gas. La empresa está instalando paneles solares en esta factoría para que la energía eléctrica que alimenta el horno sea de origen renovable. Asimismo, prevé instalar un segundo horno eléctrico a comienzos de 2026.
El sistema de calentamiento por resistencias de alta temperatura, con una potencia de 1,21 MW y una capacidad de hasta 1.500 metros cuadrados diarios, ofrece una cocción más eficiente al contar con una cámara más compacta. Además, reduce drásticamente las emisiones directas: frente a los 128,8 kg/h de CO2 de un horno de gas, el eléctrico emite solo 39,6 kg/h, logrando una reducción del 70% en la huella de carbono.
Principales características
El principal avance técnico del horno radica -como acabamos de señalar- en su sistema de resistencias eléctricas, diseñadas para facilitar su mantenimiento, reparación e intercambio incluso con el horno en funcionamiento. Están soportadas por rodillos cerámicos resistentes al choque térmico y con aislamiento interior. El hilo de resistencia, hecho de materiales capaces de resistir hasta 1.600°C, se distribuye uniformemente para garantizar una cocción homogénea, superando incluso la de los hornos a gas. Además, la sobrecapacidad del sistema permite que una avería no detenga la producción.
Otro componente clave es el sistema de gestión de resistencias, basado en controladores PID que actúan sobre tiristores, manteniendo las resistencias operando al 80% de su capacidad máxima para alargar su vida útil y evitar sobreconsumos. Este control también permite una elevada eficiencia energética.
El sistema de aislamiento es otro pilar del diseño. Su baja masa permite arranques y paradas diarias rápidas, mejora la seguridad al reducir la temperatura exterior y responde a nuevas necesidades de flexibilidad laboral. También destaca el sistema de enfriamiento, que además de reducir la temperatura del material, limpia la atmósfera interna del horno al no haber aire de combustión. Está dividido en módulos con intercambiadores de calor regulados por PID y cuenta con una zona de enfriamiento final separada para maximizar la eficiencia sin comprometer la estabilidad del material.
El ahorro energético convierte a este tipo de horno en candidato ideal para conferir a los clientes ingresos gracias al sistema CAEs (Certificados de Ahorro Energético), por el que los clientes pueden ingresar 157 euros de media por cada MW ahorrado o dejado de emitir con respecto a su situación anterior, lo que les permite sufragar gran parte de la inversión necesaria para su adquisición. Al margen del sistema CAEs, también existen otras ayudas como los PERTES de Descarbonización.
Otra de las características del horno eléctrico es que es escalable. Además de en la industria cerámica, también puede aplicarse en otros sectores con procesos de alta temperatura como la industria del vidrio, donde este tipo de tecnología puede ser clave en la fusión y tratamiento térmico de materiales; el sector de la metalurgia y la fundición, que permitiría mejorar la eficiencia energética en los procesos de calentamiento y moldeado; así como en la producción de cemento, cuya integración en soluciones híbridas eléctricas podría reducir la dependencia del gas en la producción de clínker. La electrificación de estos procesos facilitaría, además, la integración con energías renovables.
El horno eléctrico ha recibido varios premios en los últimos meses. En junio pasado recibió el premio a la Mejor Iniciativa Privada (PYME) en pro de la transición energética en la última edición de los Premios Nacionales de la Energía organizados por la Asociación de Agencias Españolas de Gestión de la Energía (EnerAgen). También ha conseguido varios premios a la sostenibilidad, innovación y medio ambiente por parte de entidades como la Confederación de Empresarios de la Comunidad Valenciana, Forinvest y el Periódico Mediterráneo.