Arthur Moslow, Global Electrification Project Manager presso Kanthal, illustra i dettagli di questa trasformazione, fornendo preziose indicazioni sulle ragioni di questo cambiamento, i passaggi pratici necessari e i vantaggi a lungo termine per il settore industriale.
Perché elettrificare i processi industriali?
La ragione principale per elettrificare i processi industriali è la riduzione delle emissioni di carbonio nelle industrie, in particolare quelle caratterizzate da emissioni significative come l’industria siderurgica. Moslow sottolinea che l’industria siderurgica da sola contribuisce a circa il 10% delle emissioni globali di CO2. Il quadro 2030 dell'UE si impegna a ridurre le emissioni di gas effetto serra del 4% e a promuovere l’uso del 32% di energia rinnovabile. Analogamente, gli Stati Uniti si sono impegnati a ridurre le emissioni nette di gas serra del 50-52% rispetto ai livelli del 2005 entro il 2030 e a raggiungere zero emissioni nette entro il 2050.
Arthur Moslow, Global Electrification Project Manager at Kanthal.La transizione verso i processi elettrici è in linea con queste iniziative globali, che hanno l'obiettivo di ridurre le emissioni e di aumentare la quota di energia pulita.
L’elevata impronta di emissioni che caratterizza l'industria siderurgica la rende un obiettivo fondamentale per gli sforzi di decarbonizzazione. Tuttavia, i metodi utilizzati per ridurre le emissioni dell'industria siderurgica possono essere applicati a tutti i settori.
"L’elevata impronta di emissioni che caratterizza l'industria siderurgica la rende un obiettivo fondamentale per gli sforzi di decarbonizzazione. Tuttavia, i metodi utilizzati per ridurre le emissioni dell'industria siderurgica possono essere applicati a tutti i settori. Per ottenere un sistema più efficiente dal punto di vista energetico è necessario investire in modo significativo nella produzione e nel consumo di energia."
“Tuttavia, è fondamentale garantire che l’elettricità utilizzata durante questa transizione provenga da fonti pulite e rinnovabili per evitare di spostare semplicemente le emissioni da una fonte all'altra”, sottolinea Moslow.
Processi pronti per l’elettrificazione
Moslow identifica processi specifici in vari settori che sono maturi per la conversione all'energia elettrica.
Acciaio:
- Linea di ricottura continua (CAL)
- Linea di zincatura continua (CGL)
- Linea di ricottura e rivestimento (ACL)
- Linea di ricottura e decapaggio (APL)
- Forno a rulli
- Forno walking beam
- Forno a spinta
Alluminio:
- Forno fusorio
- Forno di mantenimento
- Forno ribaltabile
Trattamento termico/Automotive:
- Cementazione - carburazione, carbo-nitrurazione
- Forni a camera e a passaggio (a spinta, a rulli, ecc…)
- Ricottura e tempra
- Ossidazione termica rigenerativa (RTO): per la rimozione dei solventi
Vetro:
- Canale di preriscaldo vetro
- Lavorazione a lotti
"Le industrie citate in precedenza sono caratterizzate dall'utilizzo di forni industriali su larga scala. Tradizionalmente alimentati a gas, questi forni sono i primi candidati per la conversione all'alimentazione elettrica, un cambiamento che promette sia efficienza energetica che benefici ambientali”, spiega Moslow.
Steps to electrification
The conversion process involves four essential steps:
1. Calculate Electrical Power Requirements: This step involves precise calculations, often aided by CFD modeling, to determine the required electrical power. Moslow emphasizes the importance of ensuring clean energy sources for maximum efficiency.
2. Design Electric Heating System: This phase involves making space for heating elements and designing an electric heating system tailored to the specific process requirements.
3. Remove Old Gas System: Retrofitting the existing system involves removing the gas-fired heating system and making necessary repairs or modifications to the furnace.
4. Install New Electric System: The final step is to install the new electric heating system, ensuring the availability of adequate electrical power.
I soggetti principalmente coinvolti al processo di conversione
Identificare i soggetti principalmente coinvolti è fondamentale durante il processo di elettrificazione. Moslow sottolinea che oltre al contatto primario con il cliente, è vitale coinvolgere la dirigenza dell'azienda del cliente e comprendere le iniziative ecologiche aziendali. Per garantire una transizione graduale devono essere presi in considerazione i rappresentanti aziendali che guidano iniziative volte alla sostenibilità insieme ai contatti specifici del sito.
Il successo del processo di conversione si basa su una comunicazione e una collaborazione efficaci tra i principali soggetti interessati, tra cui il principale contatto con il cliente, la dirigenza dell'azienda del cliente e coloro che guidano iniziative ecologiche.
"Il successo del processo di conversione si basa su una comunicazione e una collaborazione efficaci tra i principali soggetti interessati, tra cui il principale contatto con il cliente, la dirigenza dell'azienda del cliente e coloro che guidano iniziative ecologiche. Per garantire una transizione senza intoppi è essenziale comprendere le motivazioni alla base della conversione, siano esse guidate da iniziative ecologiche a livello aziendale o da obiettivi specifici basati sul sito" insiste Moslow.
Perché Kanthal è la scelta preferita
Quando si tratta di clienti che stanno passando ai processi elettrici, Kanthal è la scelta preferita. Moslow spiega perché.
"Con un'ampia gamma di elementi metallici a cartuccia, elementi riscaldanti in carburo di silicio ed elementi riscaldanti MoSi2, Kanthal offre flessibilità e personalizzazione per soddisfare le diverse esigenze legate al forno e ai requisiti di temperatura. Queste caratteristiche fanno di Kanthal un partner ideale per una transizione di successo."
"La scelta dei materiali per gli elementi di riscaldo elettrici è fondamentale per garantire una conversione di successo. Con decenni di esperienza, Kanthal ha sviluppato un'ampia gamma di materiali che soddisfano i requisiti di temperatura e le condizioni atmosferiche di diversi processi industriali", aggiunge Moslow.
Long-term benefits of the transition
The shift to electric processes yields several long-term benefits:
- Improved Energy Efficiency: Electric systems can achieve nearly 100% thermal efficiency, significantly reducing energy costs compared to gas systems.
- Increased Thermal Efficiency: Electric heaters utilize more heat within the furnace, minimizing losses with exhaust gases.
- Precise Temperature Control: Electric systems offer precise temperature control, enabling improved process optimization.
- Excellent Temperature Uniformity: Electric heating provides consistent and even temperatures across the entire process, enhancing product quality.
- Cleaner, Quieter, and Safer Environment: Electric heaters emit no harmful exhaust gases in the factory, resulting in a cleaner and quieter working environment and enhancing safety.
- Zero CO2 Emissions: If the electric heater is powered by renewable energy, then the process effectively becomes emissions-free, aligning with sustainability goals.
- Minimal Maintenance: The absence of excessive oxidation and combustion byproducts reduces the need for maintenance and cleaning, which is particularly beneficial in industries like steel manufacturing.
In sintesi, la transizione verso processi industriali elettrici rappresenta un modo intelligente con cui le industrie di tutto il mondo possono affrontare le preoccupazioni ambientali e migliorare l’efficienza, riducendo allo stesso tempo le emissioni e garantendo un futuro sostenibile.
