ANCESTRAL: el algoritmo que identifica la rentabilidad de proyectos para Calor Industrial y Calor Distrital

Desarrollado por Fraunhofer Chile y financiado por Corfo, ANCESTRAL entrega información clave para la descarbonización de barrios y ciudades, la implementación de tecnologías de Calor Solar para Procesos Industriales (SHIP) y el desarrollo de proyectos de Calor Distrital (District Heating).

Mediante un algoritmo basado en simulaciones físicas y ciencia de datos, un equipo de ingenieros investigadores de Fraunhofer Chile desarrolló ANCESTRAL, un sistema que permite comprender las demandas de agua caliente y vapor en operaciones industriales, así como las necesidades de calefacción y agua caliente en áreas residenciales, comerciales y públicas a nivel nacional.

Además, evaluaron cómo diferentes tecnologías solares podrían satisfacer estas necesidades y seleccionaron aquellas más rentables.

El proyecto, financiado por el fondo Crea y Valida de Corfo, finalizó en 2024 demostrando el gran potencial de descarbonización en Chile que tienen los sistemas de Calor Industrial (SHIP) y Calor Distrital (District Heating), concluyendo que ambas soluciones resultan viables y escalables para reducir la dependencia de combustibles fósiles.

¿Cómo funcionan estos sistemas?

El SHIP utiliza colectores solares para capturar la radiación solar y transformarla en calor utilizable en diversos procesos industriales, como la generación de vapor, el calentamiento de agua, el secado de materiales y otros procedimientos.

El District Heating, por su parte, está conformado por centrales térmicas o plantas de energía que producen calor utilizando diversas fuentes, como la biomasa, la energía geotérmica, la energía solar térmica, la cogeneración de calor y electricidad, o incluso la energía residual de procesos industriales.

Este calor se distribuye a través de una red de tuberías subterráneas a los edificios conectados. En el caso del sur de Chile podría contribuir en la reducción del material particulado fino, considerando que un 70% de este proviene de la quema de leña.

Viables y rentables

En el ámbito del Calor Distrital, se analizaron aproximadamente 10 millones de inmuebles, utilizando datos georreferenciados y se desarrollaron perfiles de demanda con resolución horaria.

Se agrupó la información por “manzanas”, identificando 332 áreas con alto potencial y zonas con una demanda térmica de 18.4 TWh/año, lo que podría beneficiar a 3.3 millones de personas con sistemas más sostenibles.

En cuanto al Calor Industrial, se evaluaron 281 empresas con resolución horaria. Se determinó que 205 podrían usar energía solar para agua caliente y 130 para generar vapor, alcanzando un potencial de 3.6 TWh/año en energía solar, contribuyendo significativamente a la descarbonización.

El estudio determinó que hay muchas regiones donde el costo nivelado de la energía térmica (LCOH) con sistemas híbridos (solar + respaldo fósil) resulta más bajo o competitivo frente al LCOH 100% fósil, reforzando que la adopción de energía solar es rentable.