Chi parla di svolta energetica non può prescindere dall’efficienza

Chi parla di svolta energetica non può prescindere dall’efficienza

Giugno 2020

Si discute ampiamente sul «dove» ricavare l’energia. Ma non si parla quasi mai del «come» utilizzarla. Le misure di efficienza sono indispensabili per realizzare il passaggio dalle energie fossili a quelle rinnovabili. Il ricercatore tedesco sull’efficienza energetica Alexander Sauer sa come l’industria può dare il suo contributo.

Oltre 75 miliardi di dollari. Secondo l’Agenzia Internazionale per l’Energia (AIE), questa è la quantità di denaro investita annualmente nell’efficienza energetica solo in Europa, ma non si tratta di un investimento completamente disinteressato. «In gioco c’è la questione essenziale di come funzioneranno in futuro le nostre reti di approvvigionamento», afferma Alexander Sauer, direttore dell’Istituto per l’efficienza energetica nel sistema produttivo, facente capo all’Università di Stoccarda. Il passaggio dalle risorse limitate, come il petrolio e il carbone, alle energie rinnovabili, utilizzate per lo più sotto forma di elettricità, sta attraendo innumerevoli nuovi consumatori sulla rete. Per garantire la stabilità di quest’ultima, i consumatori di oggi devono limitare i loro consumi. 

Tecnologie trasversali con potenziale di risparmio

L’efficienza è quindi essenziale, soprattutto nell’industria. L’industria svizzera utilizza circa 112 terawattora di energia all’anno. Ciò significa che il settore secondario rappresenta oltre un terzo del consumo totale annuo: più di tutti i nuclei famigliari svizzeri messi insieme. In Germania l’industria utilizza ben 740 terawattora, negli USA circa 7708 terawattora. Chiunque abbia a cuore la svolta energetica farebbe bene a partire da queste considerazioni. Ma un’azienda come può riuscire ad aumentare la propria efficienza energetica?

Prima di tutto: alla luce della grande molteplicità, non esiste alcuna panacea. In linea generale, per le industrie ad alta intensità energetica, come quelle dell’acciaio, dei prodotti chimici o della carta, vale la pena di ottimizzare i singoli processi di produzione e, ad esempio, puntare su processi termici più efficienti. Nel campo della costruzione leggera, la produzione additiva decentralizzata con stampa 3D è un modo per risparmiare emissioni dei trasporti e materiali.

Tuttavia l’AIE stima che circa tre quarti dei risparmi energetici necessari per realizzare la svolta energetica saranno effettuati in settori non ad alta intensità energetica, che presentano spesso un maggiore lavoro di assemblaggio. Quindi vuol dire la stragrande maggioranza. Ed è qui, spiega Alexander Sauer, che non sono le tecnologie di processo, ma le tecnologie trasversali, come l’ingegneria delle forniture e delle costruzioni, ad avere il maggior potenziale di risparmio. Per poterlo sfruttare, una cosa è particolarmente importante: la trasparenza. «Sembra banale», dice, «ma le aziende si sorprendono sempre quando scoprono di non avere sotto controllo tanti dei flussi energetici relativi alle proprie operazioni». Tuttavia conoscerli è essenziale per adottare relative misure e ottenere miglioramenti.

La smart factory è dotata di un impianto fotovoltaico e produce autonomamente gran parte della sua energia
La smart factory è dotata di un impianto fotovoltaico e produce autonomamente gran parte della sua energia
Illustrazione: Justin Wood

Il coordinamento è la base da cui partire

Con l’esempio di un’azienda industriale tedesca, Alexander Sauer spiega quali possono essere tali misure. Un impianto fotovoltaico fornisce l’energia. Per garantire che questa elettricità sia utilizzata in modo sensato, l’azienda utilizza un sistema intelligente di gestione dell’energia. «I processi ad alta intensità energetica sono quindi pianificati in azienda quando lo strumento di previsione prevede una forte radiazione solare e, di conseguenza, elevata produzione di energia elettrica». Per poter utilizzare anche le eccedenze di produzione, l’azienda stessa produce direttamente i gas di protezione necessari per i suoi processi principali. I gas protettivi come l’elio, l’argon o la CO2 respingono l’aria e garantiscono, ad esempio, che gli alimenti negli imballaggi deperiscano meno rapidamente o che i metalli non si ossidino durante la lavorazione. L’elettricità in eccesso viene quindi convertita e può essere immagazzinata più facilmente. In inverno un impianto di cogenerazione a biogas fornisce calore ed elettricità supplementare. Il canneto che fornisce la materia prima per questo equilibrio energetico si trova proprio accanto alla sede dell’azienda.

Il coordinamento è la base per riuscire a migliorare l’efficienza: il coordinamento della generazione e del consumo, ma anche dei processi operativi tra di loro. «Questo può significare, ad esempio, che un processo che produce calore residuo venga affiancato ad un altro processo in grado di sfruttare questo calore residuo attraverso una gestione intelligente dell’energia e che, ad esempio, l’acqua per le docce venga riscaldata tramite scambiatori di calore», spiega Alexander Sauer. «In questo modo, il calore residuo generato non dovrà essere rilasciato nell’atmosfera, e al contempo non sarà necessario generare altro calore appositamente per altri processi».

Sauer vede un grande potenziale di risparmio anche nel campo dell’aria compressa che viene utilizzata nell’industria, ad esempio, per impianti di verniciatura, impianti di sollevamento, sabbiatura, pulizia, raffreddamento e riscaldamento. «La produzione di aria compressa richiede molta energia. Oltre il 90 per cento dell’energia utilizzata viene convertita in calore. Solo poco meno del 10 per cento è disponibile sotto forma di aria compressa. Di questa percentuale, circa il 30 per cento va sprecata a causa di perdite». Se un’azienda abbina il compressore per la generazione di aria compressa con una centrale di cogenerazione termoelettrica, continua a utilizzare il calore residuo della generazione ed elimina le perdite, si otterrà un significativo miglioramento dell’efficienza. E questo non è da sottovalutare nemmeno dal punto di vista sociale: in base ai calcoli di SvizzeraEnergia, nel territorio elvetico circa il due percento del consumo di energia è attribuibile alle applicazioni di aria compressa.

Last but not least: con il buon senso si possono ottenere ottimi risultati, dice Alexander Sauer: «Sebbene ci siano sistemi di illuminazione automatizzati collegati ad un sistema di gestione intelligente dell’energia, un’azienda non ha necessariamente bisogno di comandi complessi per spegnere le luci, staccare le macchine e chiudere le porte».

Sfruttare con efficienza i flussi energetici nello stabilimento di produzione, proteggendo così l’ambiente e risparmiando sui costi
Sfruttare con efficienza i flussi energetici nello stabilimento di produzione, proteggendo così l’ambiente e risparmiando sui costi
Illustrazione: Justin Wood

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