Per le aziende l’approvvigionamento costante e sicuro dell’energia, con un costo relativamente basso, è fondamentale per raggiungere gli obiettivi legati alla produzione.
La spesa per l’energia riveste un ruolo decisivo sulla competitività, sia a livello nazionale sia internazionale, che un’azienda ha con i suoi diretti competitor.
Nel 2022, con la crisi energetica scaturita dall’invasione russa dell’Ucraina, il mercato internazionale dell’energia ha subito un rapido incremento dei prezzi.
L’efficienza energetica ha assunto un ruolo fondamentale per ridurre sia la spesa per l’energia, migliorando i margini di profitto, sia le emissioni inquinanti, contribuendo a raggiungere gli obiettivi della transizione energetica.
Con l’efficienza energetica, oltre ad ottimizzare i vari processi industriali minimizzando il dispendio energetico, è fondamentale sviluppare tecnologie in grado di produrre energia elettrica, con vettori energetici primari, a basso costo.
La società ElectraTherm con sede a Flowery Branch in Georgia, leader nella produzione di generatori elettrici alimentati con calore a bassa temperatura, ha sviluppato una tecnologia in grado di produrre energia elettrica con emissioni inquinanti nulle.
I nuovi generatori elettrici, attraverso il ciclo Rankine organico chiuso, convertono il calore a bassa temperatura sottratto ai processi industriali da un flusso d’acqua, in energia elettrica.
Calore, una preziosa fonte di energia:
In molte applicazioni e processi industriali, più della metà dell’energia applicata è dissipata come calore.
Il calore dissipato, generalmente indicato come calore a bassa temperatura o di scarto, è una risorsa energetica fondamentale per migliorare l’efficienza energetica e ridurre le emissioni inquinanti.
Nell’industria il calore a bassa temperatura può essere definito come un sottoprodotto, con temperatura non più sufficiente per alimentare in maniera diretta il processo industriale.
I gas di scarico prodotti dalle caldaie, utilizzate per il riscaldamento o per la produzione di calore ad alta temperatura necessario per i processi industriali, contengono elevate quantità di calore a bassa temperatura.
Il calore dissipato dalle caldaie, attraverso i gas di scarico, non è più sufficiente per alimentare il processo industriale primario per il quale è stato prodotto. Tuttavia può essere convogliato e riutilizzato come vettore energetico primario, per la produzione di energia elettrica.
Anche il calore prodotto dai motori termici industriali, e asportato attraverso un circuito di raffreddamento ad acqua, può essere utilizzato per la produzione di energia elettrica con i generatori, a ciclo chiuso Rankine, prodotti dall’ElectraTherm.
I nuovi generatori elettrici, alimentati con calore a bassa temperatura, costruiti dalla società statunitense, oltre a ridurre la domanda di energia elettrica contribuiscono alla riduzione del surriscaldamento globale.
Recuperare il calore per produrre energia:
Il principio di funzionamento del generatore di energia elettrica, prodotto dalla società ElectraTherm, è basato sul recupero del calore a bassa temperatura attraverso un ciclo termodinamico Rankine chiuso.
Utilizzando l’acqua come fluido di lavoro, sia per la sua economicità sia per le caratteristiche termodinamiche ben note, è possibile immagazzinare il calore di scarto dei processi industriali, con un conseguente aumento della temperatura del fluido di lavoro.
I generatori elettrici prodotti dall’ElectraTherm, alimentati con cascame termico, ricevono in ingresso l’acqua calda a bassa temperatura e pressione atmosferica.
Attraverso l’utilizzo di una pompa è possibile aumentare la pressione dell’acqua, ottenendo vapore ad alta pressione con elevata energia cinetica.
Il vapore, convogliato in una camera di espansione, consente la rotazione di un generatore in grado di produrre energia elettrica.
Versatili ed efficienti:
I generatori alimentati con calore a bassa temperatura, prodotti dalla società statunitense, utilizzano come sorgente d’alimentazione il cascame termico con temperatura compresa tra settantasette e centocinquanta gradi centigradi.
Con oltre cento unità installate, in quattordici paesi e con più di un milione e cinquecentomila ore di lavoro all’attivo, ogni generatore è in grado di produrre fino a centoventicinque Chilo-Watt di potenza elettrica.
Oltre alle applicazioni industriali, i generatori elettrici, alimentati a cascame termico, possono essere utilizzati anche per migliorare l’efficienza energetica in ambito residenziale.
Alimentati con una sorgente geotermica, attraverso una sonda che consente lo scambio del calore con il terreno, i generatori elettrici alimentati con calore a bassa temperatura garantiscono l’efficienza energetica e la riduzione delle emissioni inquinanti.
Gianni Truini
