Riutilizzo del calore di scarto per alimentare l’industria
Abbandonare gradualmente i combustibili fossili è fondamentale affinché l’Europa possa raggiungere il suo obiettivo di zero emissioni entro il 2050(si apre in una nuova finestra). Oggi l’energia eolica e solare generano quantità significative di elettricità, mentre la produzione di carbone continua a diminuire. Tuttavia, resta ancora molta strada da fare. Attualmente sprechiamo circa il 70 %(si apre in una nuova finestra) di tutta l’energia prodotta sotto forma di calore, che viene semplicemente disperso nell’atmosfera. Questo ha un impatto diretto non solo sull’impronta di carbonio e sui costi operativi delle industrie ad alta intensità energetica, ma anche sull’inquinamento termico nell’ambiente locale. Fabbriche e industrie possono dunque installare sistemi di recupero del calore di scarto. Per quanto riguarda il cosiddetto calore di scarto a bassa temperatura, ovvero a temperature inferiori a 100 gradi Celsius, questa soluzione tende ad essere economicamente non conveniente.
Usare il calore residuo della produzione
Questa è la sfida che l’azienda svedese ZIGRID(si apre in una nuova finestra) si è prefissata di affrontare. «Uno dei nostri fondatori aveva una profonda conoscenza del problema del calore residuo proveniente dalle industrie manifatturiere», spiega Lars Birging, coordinatore del progetto ZiGrid Technology di ZIGRID. «Dopo ulteriori ricerche e visite a diverse altre industrie, ci siamo resi conto che la dispersione di calore rappresentava un problema enorme.» ZIGRID si è prefissato l’obiettivo di trovare una strada per sfruttare in modo efficiente questa energia dispersa per la produzione di elettricità. La soluzione sviluppata usa il calore residuo dell’industria, a temperature comprese tra 50 e 80 gradi, per riscaldare ed espandere un gas, che successivamente si raffredda e si contrae di nuovo. «La potenza di questo movimento ciclico viene sfruttata tramite un sistema idraulico che aziona un generatore per produrre elettricità», spiega Birging. «Ciò che rende unica questa tecnologia è che non usa turbine (e quindi è più efficiente dal punto di vista energetico alle basse temperature) ed è in grado di funzionare a temperature fino a 50 gradi.»
Una soluzione a vantaggio delle industrie di trasformazione e dei centri di elaborazione dati
L’obiettivo del progetto ZiGrid Technology, sostenuto dal Consiglio europeo per l’innovazione(si apre in una nuova finestra), era quello di ampliare la diffusione di questa tecnologia per garantirne la prontezza per il mercato. L’azienda era inoltre interessata a comprendere meglio il potenziale mercato per tale innovazione. «L’idea era di passare dai test effettuati presso le sedi dei clienti all’ottimizzazione e alla garanzia di qualità del nostro prodotto», osserva Birging. A tal fine, è stata costituita un’équipe tecnica per affrontare i problemi relativi all’ampliamento della scalabilità tecnica. Diverse configurazioni del sistema di dimensioni differenti sono state collaudate in ambienti reali nell’industria siderurgica e confrontate con quelle di produttori di idrogeno e delle industrie cartarie. «In uno dei nostri siti pilota, siamo stati costretti ad affrontare temperature più impegnative del previsto, ma questo ci ha aiutati a crescere», osserva Birging. «Parallelamente, abbiamo individuato le principali applicazioni aziendali su cui volevamo lavorare. Questo ha poi influenzato il lavoro tecnico, perché ha garantito che la nostra tecnologia e le nostre ipotesi commerciali fossero allineate.»
Potenzialità della tecnologia di recupero del calore
Il successo di questo lavoro ha contribuito a sottolineare le potenzialità della tecnologia di recupero del calore. Birging e la sua squadra hanno anche identificato i centri di elaborazione dati, che generano enormi quantità di calore, come un potenziale utente finale chiave. «Si adattano perfettamente alla nostra soluzione e sono diventati il nostro segmento più strategico», aggiunge. In prospettiva, l’attenzione si concentrerà sulla certificazione, sull’aumento della capacità produttiva e sugli accordi con potenziali clienti, come i produttori di idrogeno e i centri di elaborazione dati. «L’uso efficiente e pulito dell’energia già prodotta è un modo in cui possiamo contribuire a raggiungere gli obiettivi concordati in materia di energia e clima», afferma Birging.
