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Il futuro dei forni per ceramica: al progetto DREAM di SACMI Forni il riconoscimento dell’Ue

Il futuro dei forni per ceramica: al progetto DREAM di SACMI Forni il riconoscimento dell’Ue

La Commissione inserisce il progetto, concluso con successo a settembre 2019, tra i casi di successo cofinanziati nell’ambito del programma Horizon 2020. Risultato, un modello predittivo per accelerare l’innovazione con risparmi netti sui consumi, incrementi di efficienza e riduzione delle emissioni

Produrre forni per ceramica capaci di performare meglio, consumando e inquinando meno. Questo l’obiettivo del progetto DREAM (Design for Resource and Energy efficiency in ceramic kilns), cofinanziato dall’Unione europea con capofila SACMI Forni e CRIT (Centro di ricerca e innovazione tecnologica), insieme ad altri 11 partner europei rappresentativi del mondo dell’università, dell’industria della ricerca. Concluso nel 2019, il progetto è stato inserito tra i “casi di successo” sul portale della Commissione Ue, Direttorato generale per la ricerca e l’innovazione.
 
Cuore del progetto DREAM è stato lo sviluppo di un modello computerizzato di macchina termica dove tutte le fasi principali del processo – avanforno, preriscaldo, cottura, raffreddamento indiretto e finale – vengono suddivise in momenti discreti ed analizzati tramite sistemi di equazioni dall’elevato potere predittivo. Risultato, indicazioni importanti e misurabili sugli effetti attesi, ed un modello utile per accelerare l’innovazione.
 
Tra gli sviluppi testati dal progetto, la possibilità di alimentare i forni con micro-turbine che andrebbero a sostituire le tradizionali turbine di grossa taglia  generando un ritorno economico immediato (l’energia in eccesso prodotta dalle grandi turbine viene di solito rivenduta alla rete e quindi tassata) e una semplificazione dei flussi d’impianto grazie alla possibilità di auto-produrre esattamente la quantità di energia che serve per alimentare le utenze elettriche e termiche, sino a una più efficiente gestione di eventuali blackout elettrici.
 
“Uno dei vantaggi del modello predittivo – osserva Gabriele Frignani di SACMI Forni – è quello di testare in anticipo l’opportunità e l’efficacia di determinati interventi sulla progettazione del forno e sulla gestione dell’energia termica dei fumi combusti”. Il modello e i test effettuati su forni reali hanno ad esempio evidenziato un incremento di efficienza più che proporzionale indirizzando il calore agli atomizzatori invece che ad altre parti dell’impianto.
 
Parte del progetto anche lo sviluppo e test di rivestimenti del forno di nuova generazione (nuove vernici e materiali refrattari), che riducono la dispersione di calore e mostrano inedite proprietà di resistenza all’aggressione chimica, “un prodotto del tutto nuovo sul mercato – osserva Gabriele Frignani – che ora è diventato parte integrante dell’offerta commerciale di SACMI Forni”, con la possibilità di garantire una maggiore vita utile dei rivestimenti e una parallela riduzione dei costi di manutenzione.
 
È l’insieme di questi accorgimenti a generare potenzialmente, in ottica di fabbrica, risparmi molto significativi sotto il profilo energetico e ambientale. In cifre, i test effettuati hanno validato un minor consumo di energia termica superiore anche al 5% (ipotizzando un consumo annuo pari a 5 milioni di metri cubi di metano, o equivalente in energia elettrica, si parla di 500 tonnellate in meno di CO2 immesse in atmosfera).  In tutti i casi, il risparmio di energia termica ed elettrica ricavate da combustione di metano (e non prelevata dalla rete) si traduce in una diminuzione netta delle emissioni di anidride carbonica, secondo la proporzione di 2kg di CO2 per ogni m3 di metano combusto.
 
Una più efficiente gestione dei “vuoti produttivi” e un software avanzato per il monitoraggio delle emissioni della fabbrica completano il progetto, che ha gettato le basi per la ricerca e sviluppo di una nuova generazione di filtri multi-uso, capaci di abbattere in modo significativo anche le emissioni di particolati “complessi” come gli ossidi di azoto. Un’anticipazione di quella che, con ogni probabilità, diventerà una necessità dopo il 2023, in seguito alla revisione delle normative comunitarie (BREF) sui limiti alle emissioni industriali.
 
“Aumentare il livello di conoscenza in ambiti che potrebbero mostrarsi decisivi per anticipare le evoluzioni del mercato, delle norme e degli stili di consumo – sottolinea Gabriele Frignani – si è mostrato il valore cardine del progetto DREAM, insieme alla possibilità di lavorare ai massimi livelli all’interno di team internazionali e multidisciplinari”. Mentre restano assolutamente necessari i test industriali, che “applicano il modello predittivo su forni reali già in produzione”, valutandone l’efficacia e superandone i limiti.
 
Questo il valore aggiunto dell’approccio SACMI Forni che, oltre ad incorporare nella nuova gamma di offerta alcune delle innovazioni sviluppate nell’ambito del progetto DREAM, opera quotidianamente al fianco dei propri clienti per testare sul campo l’efficacia di questo nuovo approccio all’ingegnerizzazione ed alla gestione delle macchine termiche, nella prospettiva di una maggiore sostenibilità, competitività, efficienza.
LINK: Progetto DREAM – L’approfondimento sul sito della Commissione europea (Direttorato generale per la ricerca e l’innovazione)

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