EPAdis - Ecodiseño de Bomba Centrífuga bajo criterios EPA (Extended Product Approach)

Descripción de la actividad de la organización

EMICA es una empresa creada en 1899 y dedicada a la fabricación y comercialización de bombas centrífugas para diversos sectores. Su sede central se encuentra en Abanto-Zierbena (Bizkaia). EMICA exporta a más de 40 países de todo el mundo y cuenta con un empleo de 45 personas.

Sector

Fabricación y comercialización de bombas centrífugas para diversos sectores

Nº de personas empleadas

45

Localización

Antecedentes

EMICA viene desarrollando desde 2018 diversos proyectos en el ámbito del ecodiseño de bombas centrífugas que maximicen su eficiencia al tiempo que minimizan su impacto ambiental. Precisamente, EMICA desarrolla en el período 2021-2022 bajo el Enfoque de Producto Extendido (EPA) el proyecto EPADIS, que toma en consideración la eficiencia y el rendimiento del conjunto del sistema (bomba centrífuga+motor+control de frecuencias) frente a desarrollos anteriores que sólo tomaban en consideración partes parciales de estos sistemas (por ejemplo, las propias bombas).

Reto

El reto ha sido precisamente demostrar que el rendimiento y los impactos medioambientales derivados del uso de una bomba centrífuga son claramente mejorados si se diseñan soluciones extendidas bajo el concepto EPA que toman en consideración e integran todos los elementos del sistema (bomba centrífuga + motor + control) frente a las soluciones actuales que toman estos elementos de forma aislada.

Razones para ser considerado un Caso Práctico de Innovación

Porque se trata de la primera experiencia europea exitosa de ecodiseño de bombas centrífugas bajo criterios de Enfoque de Producto Extendido (“Extended Product Approach”, EPA) y que toma en consideración el conjunto del sistema formado por la propia bomba centrífuga, el motor eléctrico que hace mover esta bomba y un controlador de frecuencia, todo ello a partir de productos intercambiables ya existentes en el mercado.

EMICA es una empresa creada en 1899 y dedicada a la fabricación y comercialización de bombas centrífugas para diversos sectores. Su sede central se encuentra en Abanto-Zierbena (Bizkaia), además de disponer de otros centros productivos en el norte de España. EMICA exporta a más de 40 países de todo el mundo y cuenta con 45 personas. empleadas.

La compañía viene desarrollando desde 2018 en colaboración con IHOBE varios proyectos destinados a diseñar y desarrollar una nueva generación bombas centrífugas con criterios de ecodiseño que maximicen su eficiencia al tiempo que minimicen su impacto ambiental. Tras una primer experiencia con el proyecto EcoPump (focalizado únicamente en mejorar la eficiencia de la propia bomba), EMICA se da cuenta que este enfoque es insuficiente si no se toma en consideración el sistema en su conjunto (esto es, la propia bomba centrífuga junto al motor eléctrico que hace mover esta bomba y un controlador de frecuencia que permite al sistema adaptarse a las posibles variaciones en las necesidades temporales de los clientes). Esta reflexión da lugar al proyecto EPAdis, desarrollado entre 2021 y 2022, único a nivel sectorial europeo que busca el ecodiseño de bombas centrífugas bajo criterios de Enfoque de Producto Extendido (“Extended Product Approach”, EPA) para mejorar y optimizar la eficiencia y el rendimiento del conjunto del sistema, todo ello a partir de productos intercambiables ya existentes en el mercado.

El proyecto ha incluido diversas fases, tanto referidas al diseño del sistema como a la fabricación del prototipo y su posterior validación mediante pruebas, simulaciones y ensayos en el banco de pruebas de EMICA. Para la realización del proyecto EMICA ha utilizado a 4 personas, pertenecientes a los Departamentos de Producción, Comercial, Ingeniería y Validación. Una de las principales innovaciones introducidas por el proyecto ha sido la identificación de los motores de imanes permanentes como solución más eficiente desde una perspectiva EPA frente a los motores eléctricos de inducción de jaula de ardilla habitualmente utilizados. Para ello, EMICA ha trabajado estrechamente con una multinacional fabricante de este tipo de motores.

Los resultados obtenidos por el proyecto han sido muy satisfactorios, reflejados tanto en un incremento de la eficiencia y del valor añadido del producto como en reducciones del consumo energético y del impacto ambiental. Además, EMICA se ha adelantado a la aplicación de la normativa europea de eficiencia 1781/2019 que incluye la obligación de incluir motores IE4 en rango de trabajo 75-200 kW. Finalmente, los resultados del proyecto son valorados muy positivamente por los clientes, y se espera generar una importante demanda de este tipo de soluciones en los próximos años.

Las principales acciones desarrolladas en el marco de este proyecto en el período 2021-2022 han sido las siguientes:

1. Conceptualización inicial del proyecto, basado en un enfoque EPA
2. Identificación de los elementos del sistema (bomba+motor+control) sobre los que realizar el proyecto, para lo que se procedió a identificar y seleccionar tanto el modelo de bomba de referencia como el tipo de motor más apropiado. Tras una análisis de diversos fabricantes, se procede a seleccionar uno concreto que desarrolla motores de interés para EMICA, con el que se cierra un acuerdo para establecer una cooperación efectiva y rentable para ambas partes.
3. Diseño y valoración de varias propuestas de solución del sistema (bomba+motor+control) buscando los elementos más adecuados a las necesidades de diversos clientes reales colaboradores (por ejemplo el Consorcio de Aguas de Bizkaia) e identificación de la solución mejor teórica.
4. Fabricación de un prototipo en base al diseño de la fase anterior (fabricación de moldes, fundición de piezas y mecanizado de las mismas, ensamblaje e integración de componentes electrónicos y de sellado) y realización de pruebas y ensayos en el banco de pruebas propio de EMICA para la verificación y validación del prototipo desarrollado, introduciendo posibles correcciones en su caso para solventar errores.
5. Elaboración de una “calculadora” para que los potenciales clientes puedan cuantificar las mejoras en eficiencia y reducción de emisiones derivadas de la utilización del sistema EPA diseñado por EMICA en base a sus datos de consumo actuales.

• Convertirse en la primera empresa en Europa en ecodiseñar bombas centrífugas bajo criterios de Enfoque de Producto Extendido (EPA) a partir de productos intercambiables ya existentes en el mercado. El proyecto ha permitido comprobar la compatibilidad de los grupos de bombas centrífugas y de controladores de frecuencia con motores de imanes permanentes, escasamente utilizados hasta la fecha.
• Conseguir importantes mejoras en la eficiencia y el valor añadido del producto, además de una importante reducción del consumo energético y del impacto ambiental (hasta un 50% en el consumo energético y un 51% en toneladas de CO2 equivalente).
• Los motores de imanes permanentes propuestos permiten además reducir el tamaño de carcasa y el peso, sin suponer un aumento considerable en los costes del grupo motobomba, además de contribuir a evitar la tendencia general al sobredimensionamiento de los motores.
• Adaptarse antes de tiempo a la normativa europea de eficiencia 1781/2019 que incluye la obligación de incluir motores IE4 en rango de trabajo 75-200 kW.
• Valoración muy positiva por parte de los potenciales clientes de EMICA a los que se les ha presentado la solución desarrollada, afianzando su imagen de empresa innovadora e interesada en dar un mejor servicio. Interés por parte de potenciales clientes en la adquisición de la solución cuando se lance definitivamente al mercado.