La produzione di metallo è estremamente energivora e, nella maggior parte dei casi, richiede l’utilizzo di combustibili fossili. In che modo è possibile utilizzare le tecnologie IoT per ridurre i costi energetici e attuare tecniche di efficientamento energetico della produzione nell’industria metalmeccanica?
In questo articolo vedremo in che modo è possibile produrre energia rinnovabile dal calore, quali sono le principali fonti di energia alternative, e come risparmiare energia utilizzando metallo riciclato nella produzione.
Se volete approfondire in che modo è possibile migliorare l’efficienza produttiva nel settore dei metalli, date un’occhiata al nostro ultimo blog post.
Recupero di energia dalla produzione di metalli
Il processo di raffinazione e fusione dei minerali metallici necessita l’utilizzo di grandi forni, che generano notevoli quantità di calore e pressione, da poter riutilizzare per produrre elettricità e recuperare parte dell’energia persa durante il processo di produzione.
Lo sfruttamento del calore di questi gas di scarico, infatti, risulta un’ottima soluzione per ridurre l’elevato impatto dei costi energetici ed ottenere benefici, non soltanto economici, ma anche ambientali.
Recuperare l’energia è un’opportunità per abbattere i costi di produzione e riutilizzare l’energia stessa in fase di produzione per il riciclo dei metalli stessi. La tecnica di recupero del calore varia molto e dipende da:
- i potenziali usi del calore e dell’energia sul sito o nelle sue vicinanze,
- il potenziale utilizzo del gas e
- la scalabilità del funzionamento.
Prendendo in considerazione questi parametri, è possibile scegliere quale tecnica di recupero di energia è più adatta per ottenere efficientamento energetico nella propria produzione.
Fonti di energia alternative
Scegliere di utilizzare fonti energetiche alternative non significa soltanto adottare un approccio sostenibile alla produzione, ma anche decidere di intraprendere azioni efficaci in termini di efficientamento energetico ed economico.
Diamo un’occhiata alle tre principali fonti di energia alternativa:
- Sole – l’energia emessa dal Sole e grazie ai pannelli fotovoltaici o solari termici, può essere trasformata in energia elettrica o termica.
- Vento – una fonte di energia che utilizza le capacità cinetiche associate al vento per creare energia elettrica utilizzando turbine eoliche.
- Idrogeno – fonte di energia sostenibile perché capace di immagazzinare e fornire grandi quantità di energia per unità di massa senza generare emissioni di CO2 durante la combustione
Si tratta di fonti energetiche alternative probabilmente non abbastanza affidabili da essere utilizzate nell’intero processo di produzione, ma certamente un ottimo modo per ridurre il consumo di energia nei sistemi ausiliari.
Riciclare consuma meno energia
Da un punto di vista energetico, la scelta di riciclaggio di un metallo risulta migliore rispetto all’estrazione del minerale. L’azione di riciclaggio dell’acciaio, infatti, impiega il 75% in meno di energia rispetto all’estrazione del materiale stesso.
Il risparmio è ancora più evidente, nel caso dell’alluminio, il cui riciclaggio utilizza il 95% in meno di energia. Si tratta di un notevole esempio di efficientamento energetico della produzione per le aziende metalmeccaniche!
Questo perché, se si considerano nel dettaglio i processi interessati nelle fasi di produzione di alluminio, si nota come per ottenere l’alluminio puro si debba necessariamente separarlo dal minerale, attraverso processi complessi e lunghi che richiedono grandi quantità di calore ed elettricità.
Nel processo di riciclaggio del materiale, il risparmio di tipo economico c’è sempre, ma la quantità di energia risparmiata dipende dal tipo di metallo scelto. Il recupero di metalli preziosi come il palladio, il platino, l’oro, il rame, il piombo, l’argento e altri metalli preziosi diventa economicamente redditizio solo se vengono raccolti abbastanza pezzi da riciclare.
Inoltre, il riciclaggio dei metalli ha un grande impatto positivo sull’ambiente, oltre che per azioni di efficientamento energetico.
Il processo di raccolta dei metalli differisce da quello di altri materiali a causa del maggiore valore di scarto: il riutilizzo di pezzi di scarto, infatti, evita l’accumulo di rottami metallici nelle discariche, rendendo quindi il territorio più sano e meno inquinato.
Nei diversi settori industriali, inoltre, il continuo fabbisogno di metalli, rende necessario intensificare il processo di produzione ed estrazione, non soltanto molto costoso, ma anche problematico per il nostro ambiente. I metalli vengono scavati dalla terra per estrazione mineraria e nel corso del tempo, le aree in fase di scavo possono esaurirsi, lasciando dietro di sé fori di scavo.
Efficientamento energetico degli impianti di produzione dei metalli
Ridurre i costi energetici dei sistemi di illuminazione e condizionamento è molto importante soprattutto per l’industria metalmeccanica, dove la spesa di energia si aggira intorno al 10% di tutti i costi operativi.
I miglioramenti atti ad un maggiore efficientamento energetico della produzione riducono, inoltre, anche il costo energetico per unità di prodotto, metodo efficace per aumentare la quota di mercato.
Per quanto riguarda l’illuminazione, l’adozione di queste best practices permette di tagliare costi e consumi energetici:
- Utilizzare sensori intelligenti – fino al 90% di riduzione di energia;
- Determinare quali sono le aree sovrapposte e ridurre il numero di lampade;
- Sostituire gli alimentatori magnetici con alimentatori elettronici. Gli alimentatori elettronici, infatti, richiedono dal 12% al 30% in meno di potenza rispetto agli alimentatori magnetici;
- Ridurre la tensione del sistema di illuminazione, riducendo la tensione e risparmiando energia nei sistemi di illuminazione HID o fluorescenti senza perdere luce;
- Sostituire gli alogenuri metallici HID con luci fluorescenti ad alta intensità, in grado di consumare il 50% in meno di energia, elettrica rispetto agli alogenuri metallici standard HID.
Inoltre, l’utilizzo della tecnologia IoT per collegare i sistemi HVAC (riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria) permette di aiutare i produttori, gli appaltatori e gli utenti finali a monitorare le loro prestazioni e rilevare i problemi prima che rivelino gravi interruzioni.
I sensori IoT riescono ad inviare avvisi se rilevano un problema o quando il consumo di energia supera una determinata soglia impostata.
Conclusione
In conclusione, possiamo affermare come saper individuare le possibili fonti di risparmio energetico permetta alle industrie metalmeccaniche di ottenere efficientamento energetico ed economico della produzione rendendola efficace ed efficiente.
Oltre al recupero energetico, tecniche di manutenzione predittiva permettono ulteriori vantaggi e benefici in termini di ottimizzazione degli impianti e previsione malfunzionamenti dei macchinari.
Se vuoi sapere di più ecco un argomento di approfondimento sul tema in questo blog post.