Startups innovan en calor industrial con bombas de calor sostenibles

La transición hacia el calor eléctrico

El uso de calor industrial es una parte esencial de numerosas industrias, desde la elaboración de cerveza y el procesamiento de alimentos hasta la fabricación de productos químicos y papel. A pesar de su importancia, el calor industrial sigue siendo uno de los últimos bastiones de los combustibles fósiles. Esto se debe a que, a la hora de calentar, una llama es difícil de superar en términos de eficiencia y efectividad. Sin embargo, un creciente número de startups están comenzando a explorar métodos alternativos para generar calor utilizando electricidad.

Innovaciones en generación de calor

Entre las empresas que están liderando esta transformación se encuentran Rondo, Antora y Fourth Power. Estas startups han desarrollado tecnologías que utilizan la energía eólica y solar para calentar ladrillos especializados a temperaturas extremadamente altas, permitiendo así almacenar energía térmica para su uso posterior. Por otro lado, Skyven Technologies se ha centrado en la creación de bombas de calor a escala industrial que utilizan compresores para alcanzar las temperaturas necesarias en los procesos de producción.

Un caso destacado es el de New Belgium Brewing, que el año pasado decidió instalar una caldera de bomba de calor de 650 kilovatios de AtmosZero en su sede de Colorado. Este tipo de instalación es precisamente el objetivo de Karman Industries, una startup que ha operado en secreto hasta ahora. Según David Tearse, cofundador y CEO de Karman, su enfoque se inspira en la tecnología de cohetes de SpaceX para reemplazar las calderas industriales.

"En el lado tecnológico, lo que estamos construyendo es mucho más parecido a un motor Raptor en términos de velocidad, presión y temperatura," afirmó Tearse. Esta declaración pone de manifiesto el enfoque innovador de Karman en la creación de bombas de calor.

Tecnología de turbomáquinas

A diferencia de los compresores convencionales que se utilizan en los refrigeradores, Karman implementa turbomáquinas para llevar a cabo el proceso de transferencia de calor. Este tipo de tecnología, que puede girar a velocidades impresionantes, es común en los cohetes para bombear combustible, pero no se ha utilizado de forma generalizada en las bombas de calor. Sin embargo, otra startup llamada Evari está trabajando en una solución similar para su uso en hogares y vehículos eléctricos.

Dentro de una bomba de calor, la velocidad de la turbomáquina ayuda a minimizar el tamaño del dispositivo, moviendo la misma cantidad de calor que los compresores tradicionales, pero en un formato más compacto. El compresor más grande de Karman tendrá un tamaño de hasta ocho pies de largo y seis pies de diámetro, mientras que los modelos más pequeños medirán entre cuatro y cinco pies de largo y de dos a tres pies de diámetro. Ninguno de ellos requerirá aceite, lo cual es una necesidad para la mayoría de las otras bombas de calor, lo que simplifica tanto el diseño como el mantenimiento.

Eficiencia en la transferencia de calor

Las bombas de calor típicamente tienen un límite en cuanto a la temperatura que pueden alcanzar. Para llegar a los niveles de temperatura que requieren los usuarios industriales, especialmente aquellos que solo necesitan calor de baja calidad (hasta 150 grados Celsius), los fabricantes suelen conectar una serie de compresores en serie. Cada compresor adicional incrementa tanto el costo como la complejidad del sistema.

"Comparado con otros sistemas que existen, para lograr el mismo aumento de temperatura que les llevaría alrededor de cinco o seis etapas, nosotros podemos hacerlo en una o dos," explica Tearse. Esta capacidad de Karman para reducir la cantidad de etapas necesarias es un punto de venta significativo en comparación con las soluciones existentes en el mercado.

Experiencia del equipo fundador

Karman no solo se basa en ideas innovadoras; también cuenta con un equipo de fundadores con experiencia relevante en el campo del calor industrial. Chiranjeev (CJ) Kalra, cofundador y CTO, fue anteriormente el responsable de tecnología en Antora y vicepresidente de generación de energía en Heliogen. Tearse, por su parte, ha trabajado en la startup de aviación Skyryse y en Riot Ventures, donde Karman fue incubada. Riot lideró una inversión inicial de 4 millones de dólares en Karman, con la participación de Space VC.

A pesar de que la empresa aún se encuentra en una fase temprana, Tearse se muestra optimista respecto a que el primer modelo de Karman, llamado Thermal01, será competitivo en costes con el gas natural en ciertas regiones y para determinados procesos. Anticipa que un piloto estará listo para instalarse en el sitio de un cliente en la primera mitad de 2026. Esta perspectiva sugiere que el futuro del calor industrial podría estar más alineado con fuentes de energía renovable de lo que se había imaginado hasta ahora.