Una soluzione che integra la produzione di idrogeno ottenuta dall’elettrolisi con la combustione in qualsiasi bruciatore: l’inizio della transizione ecologica richiesta dal Recovery Plan. Un progetto realizzato grazie all’accordo di collaborazione tra Italforni SRL e Idroenergy SPA.
Oggi la necessaria decarbonizzazione, indispensabile alla luce del cambiamento del clima confermato da inverni caldi, alluvioni, siccità, ecc., passa attraverso l’uso dell’idrogeno verde, quello ottenuto dall’elettrolisi dell’acqua grazie alle energie rinnovabili (es: energia solare, eolica, idroelettrica). L’idrogeno è rinnovabile, è disponibile in quantità, si dissocia dall’acqua e ritorna acqua dopo averci dato la sua energia, senza emettere anidride carbonica. Italforni, azienda di Formigine attiva da oltre 70 ha brevettato una soluzione che consente di inserire nei forni a rulli idrogeno come fonte energetica alternativa al gas metano fino al 30%. Altrettanto Indispensabile quanto Importante in questa nuova tecnologia è l’autoproduzione di idrogeno presso lo stabilimento di produzione ceramica. Questo reso possibile dall’esperienza di Idroenergy spa, azienda nata a Livorno nel 1987, e dal suo brevetto sui dissociatori di acqua osmotizzata.
Italforni conosce la tecnologia ceramica e da anni produce forni a rulli ed è in grado di applicare l’utilizzo dell’idrogeno sui bruciatori. Idroenergy conosce da anni il modo più efficiente per produrre elettrolizzatori, dissociatori di qualità assoluta. Si è deciso di fare il cammino insieme, ed insieme proporre a tutte le ceramiche cui avranno la possibilità di prodursi energia verde per poi generare un idrogeno verde che abbatta nettamente i volumi inquinanti, di cui il maggiore è il CO2. Italforni, in collaborazione con Idroenergy si propone quindi come partner affidabile per questa transizione, mettendo a disposizione tutto ciò che serve per ottenere risultati massimizzando quello che oggi è possibile fare sui forni e in generale sul sistema dell’impiantistica di processo Ceramico. I sistemi proposti garantiscono la massima sicurezza necessaria per produrre e distribuire all’utilizzo di processo l’idrogeno.
Questa tecnologia è in grado di realizzare allo stesso tempo tre effetti: diminuzione dei consumi di gas metano con un inferiore impatto ambientale, mantenimento degli elevati standard produttivi sia in termini di quantità che di qualità attuali. Conformi a qualità e rese dei prodotti. Ma soprattutto diminuzione delle emissioni di gas serra
Alcuni dati tecnici per capire il funzionamento.
L’obbiettivo è di diminuire il consumo di gas naturale CH4 di conseguenza diminuire il gas prodotto dalla combustione CO2 nei forni a rulli per ceramica con l’obiettivo di arrivare ad un -30 %, inserendo in combustione una quantità di idrogeno che apporti la stessa energia. L’inserimento dell’idrogeno deve avvenire tramite il bruciatore, ovviamente opportunamente modificato per potere gestire l’idrogeno che in combustione ha velocita di propagazione altissima (7 volte superiori al metano) – oltre che per contenere e o possibilmente diminuire la formazione di ossidi di azoto (NOX), onnipresenti nelle combustioni di gas metano e aria. L’unità di controllo garantisce, infine, mediante il rilevamento continuo dei parametri fisici di processo, il funzionamento ottimale del dissociatore in ogni condizione di esercizio.
Il Brevetto Italforni per questa tecnologia è applicabile su tutti i bruciatori attualmente utilizzati dall’industria sui forni a rulli ed essiccatoi che producono la ceramica italiana.
I dissociatori elettrolitici devono essere alimentati con acqua demineralizzata, in modo da garantire la conservazione delle caratteristiche dell’elettrolita. La soluzione elettrolitica viene quindi introdotta in una speciale cella alcalina dove, sotto l’azione di una corrente appositamente regolata e stabilizzata, si crea la dissociazione e depurazione del Idrogeno e Ossigeno. Il modello più grande singolo di dissociatore, ad oggi disponibile è in grado di erogare fino ad 120 SM3/h di idrogeno. Se le richieste sono maggiori questi modelli possono essere multipli nella stessa unità. Le speciali torri di distillazione che garantiscono una qualità dei prodotti H2 e O2 sono un brevetto mondiale Idroenergy. L’ossigeno prodotto dal dissociatori (ogni 2 SM3 di H2 si avrà 1 SM3 di O2) si potrà inserire come arricchimento nell’aria di combustione e potrebbe essere utilizzato anche in zone specifiche del forno dove serve maggiore ossidazione. L’utilizzo di idrogeno e ossigeno nel forno comporta una immediata diminuzione dei volumi totali dei fumi al camino.
I vantaggi economici ed ambientali.
La produzione di 1.000 metri quadrati di piastrelle, dello spessore standard di 10 millimetri, ( uguale a 23 Kg/M2) ha bisogno di un minimo di 500 Kcal/kg sul prodotto cotto, che richiede circa 1.400 SM3 di gas metano per cuocere i 23.000 kg di argilla complessivi. Dalla combustione vengono emessi 250 kg di Co2.
In termini economici, il costo di gas metano per produrre i 1.000 metri quadrati di piastrelle è pari a 350 euro. A questi si deve aggiungere il fatto che l’emissione di CO2 in atmosfera comporta un aggravio, determinato dal Sistema delle Emission Trading, di 117,5 euro. Oggi il valore è di 47 euro per tonnellata di CO2 emessa, ma esponenzialmente crescente nel corso del tempo.
Sostituendo fino al 30% del gas metano con idrogeno nella produzione di 1.000 metri quadrati si ottiene un minor costo di 105 euro per il gas e di 37.8 euro per la non emissione di CO2 in atmosfera, per un valore complessivo di 142.8 euro.
Il costo dell’idrogeno per produrre i nostri 1.000 metri quadrati di piastrelle, di cui energia proveniente da idrogeno max 30% ottenuto per elettrolisi, presenta queste componenti.
– Acqua demineralizzata da Osmodemi integrato del dissociatore : costo trascurabile
– Energia per la elettrolisi. Sono necessari 5,3 kW per ogni SM3 di H2 prodotto, che nel caso di 1.000 metri quadrati di prodotto, richiedono circa 6000 … kWh che se autoprodotti con sistema fotovoltaico equivalgono a 420 euro. E’ bene ricordare che questa, energia, l’idrogeno, può essere prodotta con diversi sistemi che ne variano il costo ma soprattutto variano l’impatto ambientale:
– Idrogeno nero da combustibili fossili senza alcuna cattura di CO2 (= 90% della produzione attuale)
– Idrogeno grigio da combustibili fossili prodotto con parziali emissioni di CO2
– Idrogeno Blu da energie non rinnovabili ma senza emissioni di CO2
– Idrogeno Verde prodotto completamente da energie rinnovabili come proposto nella tecnologia Italforni, molto più ecologico ed economico – da un campo fotovoltaico, ( 1Kg/h e dato da 5 M2 di superfice pannello fotovoltaico) dovranno essere calcolate le superfici di pannelli fotovoltaico a seconda delle necessita produttive di idrogeno richieste. il cui investimento può essere incentivato secondo quanto contenuto dal Recovery Fund. In questo caso, preferibile, si ottiene l’idrogeno verde, prodotto in sito, che non solo abbatte il costo dell’energia necessaria, ma evita anche il pagamento della carbon tax. Tutto l’impianto anche includendo il Fotovoltaico può essere fornito 4.0 ready
– L’investimento in un impianto completo, escluso il campo fotovoltaico, composto da sistema di elettrolisi ed adattamento dei bruciatori, per una fabbrica che produce 3 milioni di metri quadrati di piastrelle annue è approssimativamente 3.000.000 euro. L’impianto ha una durata media di 15 anni. Se si considera che una fabbrica di ceramica, che produce 3 milioni di metri quadrati, ha un costo, oggi per emissioni di C02 di 370.000 euro all’anno, sono sufficienti 7 anni per ammortizzare l’impianto ma si deve aggiungere il risparmio del 30% di gas metano che rappresenta un risparmio netto aggiuntivo.
– A tutto questo si aggiunge un innegabile vantaggio di marketing, perché chi produce con tecnologie verde, il produttore di ceramica ha a disposizione un veicolo di comunicazione più incisivo nel mercato. Questo fa si che si possa attirare più attenzione dai consumatori che oggi sono più sensibili all’argomento green. Di conseguenza giustificare un euro in più per M2. (Con un euro per m2 su una produzione di 3 milioni di M2 anno il costo impianto si azzera in un anno senza considerare i risparmi elencati sopra!)
– Un importante considerazione che si deve fare per questo tipo di gas, idrogeno verde: L’unico modo oggi per sfruttarlo è l’autoproduzione sul sito di utilizzo. Ad oggi il trasporto risulta complesso e costoso oltre che pericoloso. Una altra nota e questa: quando si dissocia l’acqua si ottiene anche ossigeno al 50% che nel sito di autoproduzione lo si può utilizzare con rendimenti , se si pensasse al idrogeno prodotto e stoccato e o trasportato con una rete di tubazioni alle fabbriche che lo utilizzano, si dovrebbe perdere l’ossigeno, o utilizzarlo in modo diverso. Sappiamo benissimo che una volta i gas dissociati dall’acqua l’idrogeno e ossigeno escono separati dall’elettrolizzatore, non si potrebbe stoccare o trasportare unendoli ancora, questo perché troppo pericolosi da manipolare. Di conseguenza l’ossigeno non troverebbe impiego perciò perso.
– Con la migliore e unica tecnologia oggi sul mercato per l’utilizzo di idrogeno verde sui forni e l’esperienza in sistemi di combustione applicati al settore ceramico avvalendosi della migliore tecnologia per produrre l’idrogeno Verde tramite dissociatori Elettrolitici, con Italforni oggi è l’unica via per l’inizio una transizione ecologica necessaria per un futuro più green per noi e i nostri figli/nipoti.
I protagonisti della transizione verde in ceramica.
ITALFORNI Srl fonda il proprio lavoro, a partire dalla lunga esperienza del suo fondatore, Ing. Leone Padoa, che iniziò le sue attività nel lontano 1950 giungendo fino ai nostri giorni in cui una direzione dinamica e moderna portata avanti dalla famiglia Mazzacani. Italforni ha saputo utilizzare al meglio tutta la conoscenza accumulata complessivamente in 70 anni di lavoro. Oggi è pronta ad offrire un’alternativa energetica al settore ceramico nei forni. Italforni è azienda certificata ISO 9001 /vision 2015. Nata nel campo ceramico, Italforni si è evoluta ad ampio spettro in molti altri settori realizzando impianti in tutto il mondo. Molti di questi impianti applicano sistemi e tecnologie orientate alla diminuzione dell’impatto ambientale prodotto dalle attuali industrie.
Italforni da sempre ha avuto una forte sensibilità verso l’ecologica. Tra i maggiori progetti cui si è dedicata: la fusione delle ceneri tossiche nocive provenienti da inceneritori per rifiuti; bonifica dell’amianto con l’utilizzo di forno a rulli con deposito di brevetti di invenzione; Per primi a recuperare il biossido di titanio per utilizzo in ceramica proveniente da scarto di lavorazione, questo grazie alla collaborazione di un noto colorificio ceramico. Dall’anno 2000 prima a proporre e realizzare impianti con il controllo automatico delle portate sulle zone dei forni tunnel e rulli, per avere una combustione proporzionale aria e gas onde ottenere una combustione più vicina possibile al massimo rendimento, Successivamente passando al controllo della combustione elettronica che interagisce sulle portate seguendo l’ossidazione ( % di O2 In ambiente interno al forno controllata per zone ) e o la riduzione necessaria per i prodotti ceramici in special modo le porcellane prodotte su forni a rulli fino a 1380°C. Ed altri progetti di minore importanza ma sempre relegati al recupero e trasformazione di materiali ceramici con particolare attenzione al limitare le emissioni.
IDROENERGY spa. Nata nel 1987, la Idroenergy ha da sempre incentrato la propria attività al soddisfacimento delle esigenze degli oltre 1500 clienti sparsi nel mondo. La chiave di questo successo sono stati i continui sforzi nel campo della ricerca e sviluppo che hanno consentito di trasformare le prime “saldatrici ad acqua” commercializzate alla fine degli anni ’80, negli attuali elaborati Dissociatori dotati di brevetto basato sulla efficienza, che oggi giorno Idroenergy esporta in tutto il mondo. Fautore di questo sviluppo è stato il Sig. Marcello Brunori che, entrato in azienda nel 1997, ha portata con sé un bagaglio culturale e manageriale, nel campo dei gas tecnici, di primissimo piano.
