Le migliori tecnologie di recupero del calore di scarto per una migliore efficienza energetica nella produzione

Aug 22, 2023

Nell’industria manifatturiera, l’efficienza energetica è un fattore cruciale che determina non solo il rapporto costo-efficacia delle operazioni ma anche l’impatto ambientale dei processi. Con l’enfasi globale sulla sostenibilità e sulla riduzione dell’impronta di carbonio, le tecnologie di recupero del calore di scarto sono emerse come una soluzione fondamentale per migliorare l’efficienza energetica nella produzione. Queste tecnologie catturano e riutilizzano il calore generato durante i processi produttivi, riducendo così il consumo energetico e le emissioni di gas serra.

Una delle tecnologie di recupero del calore di scarto più promettenti è lo scambiatore di calore. Questo dispositivo trasferisce il calore da un mezzo all'altro senza consentire loro di mescolarsi. Ad esempio, in un impianto di produzione, il calore generato da una macchina potrebbe essere trasferito a un refrigerante o all’aria, riducendo così il calore complessivo e migliorando l’efficienza energetica. Gli scambiatori di calore sono disponibili in vari tipi, inclusi fascio tubiero, piastre e tubi alettati, ciascuno adatto a diverse applicazioni e livelli di recupero di calore.

Un’altra tecnologia innovativa è l’Organic Rankine Cycle (ORC), particolarmente efficace per recuperare il calore di scarto a temperatura medio-bassa. Il sistema ORC utilizza un fluido organico con un punto di ebollizione inferiore a quello dell'acqua, consentendogli di generare energia da fonti di calore di scarto che altrimenti sarebbero considerate insufficienti. Questa tecnologia è particolarmente vantaggiosa in settori quali quello chimico, farmaceutico e alimentare e delle bevande, dove è comune il calore di scarto a temperature da basse a medie.

Anche i generatori termoelettrici (TEG) stanno guadagnando terreno nel settore manifatturiero. Questi dispositivi convertono il calore direttamente in elettricità utilizzando l'effetto Seebeck, in cui viene generata una tensione attraverso un materiale a causa di una differenza di temperatura. I TEG sono compatti, non hanno parti mobili e richiedono una manutenzione minima, il che li rende ideali per applicazioni in cui lo spazio e l'affidabilità sono fondamentali.

Oltre a questi, i sistemi combinati di calore ed elettricità (CHP), noti anche come cogenerazione, stanno diventando sempre più popolari nell’industria manifatturiera. I sistemi di cogenerazione producono simultaneamente elettricità e calore utile dalla stessa fonte energetica, migliorando significativamente l’efficienza energetica complessiva. Questi sistemi possono essere personalizzati per adattarsi a processi produttivi specifici, rendendoli una soluzione versatile per il recupero del calore di scarto.

Le pompe di calore, un'altra tecnologia di recupero del calore di scarto, utilizzano una piccola quantità di energia di azionamento di alta qualità per catturare e convertire una grande quantità di calore di bassa qualità a una temperatura più elevata. Possono essere utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni industriali, tra cui il riscaldamento degli ambienti, il riscaldamento dell'acqua e il riscaldamento di processo.

Sebbene queste tecnologie offrano vantaggi significativi, la loro implementazione richiede un’attenta considerazione di fattori quali la qualità e la quantità di calore di scarto disponibile, la vicinanza di fonti di calore e dissipatori e la domanda energetica complessiva del processo di produzione. È inoltre essenziale condurre un’analisi approfondita costi-benefici per garantire che l’investimento nelle tecnologie di recupero del calore di scarto produca un rendimento positivo.

In conclusione, le tecnologie di recupero del calore di scarto rappresentano un’interessante opportunità per l’industria manifatturiera di migliorare l’efficienza energetica e ridurre l’impatto ambientale. Mentre la spinta globale verso la sostenibilità continua, queste tecnologie sono destinate a svolgere un ruolo sempre più importante nel plasmare il futuro della produzione.