Competitividad alcanzada por medio de la innovación

Competitividad alcanzada por medio de la innovación

EVA “hecho por Hanwha” es el más consumido en el mercado de batería solar

En un ambiente mundial en el que urge la reducción de emisión de gases de efecto invernadero, la energía solar fotovoltaica surge rápidamente como una fuente de energía ecológica para la próxima generación. La capacidad de generación eléctrica instalada en el mundo, que aprovecha la energía solar fotovoltaica, alcanzó aproximadamente los 302GW en 2016, lo cual representa un incremento del 32,7% en comparación con el año anterior.

La energía solar fotovoltaica se genera convirtiendo la energía luminosa en energía eléctrica. Esta transformación de energía se hace posible con el uso de ‘módulos fotovoltaicos’ compuestos por varias capas tales como cubierta de vidrio en la parte superior que recibe la energía solar, encapsulante, célula fotovoltaica, encapsulante, cubierta posterior. El encapsulante, uno de los materiales claves que compone los módulos fotovoltaicos, es una película delgada de 0,5mm y cubre las células previniendo la filtraci5ón de humedad hacia el interior de las células, brindando el efecto de aislamiento y al mismo tiempo las protege del impacto exterior. El etilvinilacetato, conocido como Goma EVA, usado como material encapsulante, ha sido empleado desde hace unos 30 años para esta función.

Hanwha Total emprendió el desarrollo del EVA de alto valor agregado que se diferencia con los productos convencionales como una medida para responder al cambio de la demanda mundial de energía y del mercado. Como resultado del arduo esfuerzo puesto en la investigación para la innovación de calidad, Hanwha Total consolidó su posición de líder en el sector con una producción de 240 mil toneladas de EVA de alto valor agregado para la batería fotovoltaica y un 35% de cuota de mercado.

Primera producción comercial de EVA, que contiene el 28% de VAM
por medio del proceso tubular

La goma EVA se clasifica como producto de propósito general y de alto valor agregado de acuerdo al contenido de VAM (monómero de acetato de vinilo) en su composición: cuanto mayor sea el contenido de VAM incrementa su valor agregado. El material encapsulante usado para la batería fotovoltaica es producido utilizando EVA que contiene alta proporción de VAM y justamente la goma EVA desarrollada por el grupo de investigación de Hanwha Total es un producto especializado con alto valor agregado que contiene 28% de VAM.

El proceso de producción de EVA también se clasifica en dos de acuerdo a la forma de los reactores: el proceso tubular que utiliza un reactor en forma de tubo y el proceso de autoclave que aprovecha un reactor tipo autoclave. El proceso de polimerización de EVA se lleva a cabo bajo presiones de más de 2500 bares y a temperaturas superiores a los 230℃, o sea en una condición de temperatura y presión extremadamente altas. Además, la dificultad de construcción de instalaciones de pruebas pilotos, por las condiciones extremas de operación y la limitación de equipo, hace que sea engorroso obtener datos confiables y limita la producción experimental de EVA por medio del proceso tubular en una planta de producción comercial. Por esta razón, la mayoría de las empresas de producción de EVA adoptaron el proceso de polimerización con reactores tipo autoclave, que tiene una ventaja de facilitar la polimerización de EVA con alto contenido de acetato de vinilo pero al mismo tiempo tiene una baja productividad, lo cual sería una desventaja.

El equipo de I+D de Hanhwa Total intentó desarrollar el proceso tubular para la producción de EVA con alto contenido de VAM. Aprovechando su experiencia acumulada en la polimerización de LDPE de alta calidad utilizando el reactor tubular, logró desarrollar la formulación de un iniciador y en colaboración con los trabajadores de la línea de producción, desarrolló un programa de simulación que permita realizar un ensayo seguro en vez de construir una planta para operaciones pilotos.

Hanwha total team leader Ji Yong Park
Ji Yong Park, Manager of Hanwha Total Petrochemical

Por la imposibilidad de realizar una evaluación previa de procesos en una planta piloto o a través de la producción de muestras de pequeña cantidad, es muy dificil desarrollar un producto por medio del proceso tubular. Para superar esta limitación, nuestro equipo aprovechó el simulador desarrollado propiamente para la interpretación de proceso y diseño de producto para encontrar condiciones óptimas de polimerización y tuvo éxito en desarrollar la tecnología de producción después de haber pasado por un mínimo proceso de producción de prueba.

El equipo de I+D de Hanwha Total logró exitosamente la producción comercial de EVA para la batería fotovoltaica por medio del proceso tubular por primera vez en el mundo después de haber pasado por el proceso de producción piloto en varias fases. La EVA producida en el proceso tubular muestra una curva de distribución de peso molecular más estrecha en comparación con la EVA producida en el reactor tipo autoclave y por ende tiene mejor grado de transparencia permitiendo mayor transmisión luminosa, altísimo grado de pureza y baja contractibilidad; además, se logró incrementar la productividad en un 30~40%.

La EVA de Hanwha Total fue designada como ‘Producto de Clase Mundial¹’ y galardonada con el ‘Premio de IR52 Jang, Young-shil²’, conquistando el mercado mundial gracias a la ‘competitividad alcanzada por la calidad’ basada en la tecnología innovadora de clase mundial. Hanwha intensificará su liderazgo en el sector químico innovando continuamente en las investigaciones que crean un valor agregado.
  • ¹ Certificación de producto de clase mundial (seleccionado por el Ministerio de Comercio, Industria y Energía)
    otorgada a los productos que ocupan al menos el quinto puesto en el ranking de participación en el mercado o tienen una participación de más del 5% en el mercado mundial excediendo los
    50millones de dólares estadounidenses en cuanto a su dimensión y los 5 millones de dólares de exportación anual.
  • ² Premio IR52 Jang, Young-shil (organizado por la Asociación Coreana de Tecnología Industrial)
    Se otorga este reconocimiento a los productos destacados que lograron desarrollarse y comercializar aplicando una nueva tecnología o a las organizaciones que están a la vanguardia de la innovación de tecnología industrial.

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