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C&C - fascicolo di Novembre/Dicembre 2024

Pompe di calore ad alta temperatura Cannon Bono per l’innovazione dell’industria cartaria

Decarbonizzazione del settore industriale: una sfida grande e urgente.

Nel 2022 l’industria della carta in Italia ha registrato un consumo di 7,09 miliardi di kWh e 2,5 miliardi di metri cubi di gas per sostenere la produzione. Per ridurre tali consumi, è stato avviato un piano di decarbonizzazione, sostenuto da un accordo siglato con il GSE (Gestore dei Servizi Energetici) a maggio 2024.

L’accordo punta a rafforzare il dialogo tra il GSE e le imprese per incentivare l’uso di energia rinnovabile, l’installazione di impianti da fonti rinnovabili, il miglioramento dell’efficienza energetica dei processi, l’autoconsumo e l’adozione di tecnologie innovative per ridurre le emissioni.

Secondo Paolo Arrigoni, Presidente del GSE – “l’industria cartaria italiana, seconda in Europa dopo la Germania, rappresenta una componente strategica nel sistema imprenditoriale nazionale. E, per conservare la competitività e guidare queste industrie verso la neutralità carbonica, è cruciale adottare una strategia integrata che comprenda l’uso di rinnovabili, efficienza energetica, economia circolare, combustibili a basso impatto di carbonio, cattura della CO2 ed elettrificazione dei consumi”.

Un elemento chiave per la decarbonizzazione è rappresentato dalle pompe di calore ad alta temperatura che, fino ad oggi, sono state utilizzate quasi esclusivamente per la climatizzazione, grazie a condizioni di lavoro stabili e prevedibili, come le temperature ambientali costanti.

La vera sfida del loro impiego per la produzione di calore di processo è rappresentata dal trovare una corrispondenza ottimale tra la disponibilità di calore di scarto e l’uso di calore di processo. Il mercato potenziale è significativo: si stima che il 37% del calore di processo necessario per le industrie europee sia al di sotto dei 200 °C, pari a circa 730 TWh/anno.

Allo stesso tempo, il calore di scarto disponibile nel range di temperatura 40-100 °C ammonta a circa 220 TWh. I settori con maggiore potenziale per l’uso delle pompe di calore sono quello alimentare, chimico e cartario. In particolare, nell’industria cartaria, le pompe di calore si integrano perfettamente grazie all’uso massiccio di acqua e ai vari livelli di temperatura necessari nel processo produttivo, che generano grandi quantità di calore di scarto, ideale per il recupero e il riutilizzo.

Inoltre, se alimentate da energia elettrica, il loro impiego consente di sfruttare eventuali surplus di potenza elettrica autoprodotta da impianti fotovoltaici e/o cogenerazione. Infine, l’impiego delle pompe di calore consente una diversificazione nella generazione di energia termica, garantendo all’impianto produttivo un maggiore livello di sicurezza nell’approvvigionamento energetico e quindi continuità produttiva, elemento chiave visti i recenti sviluppi degli ultimi anni a livello geopolitico.

Cannon Bono è partner di un progetto europeo Horizon per lo sviluppo di due pompe di calore pilota per la produzione di vapore presso uno stabilimento cartario in Italia.

Il progetto ha due aspetti importanti: il primo, tecnologico, punta ad ottimizzare soluzioni innovative per la valorizzazione del calore di scarto, migliorandone l’efficienza e l’applicabilità nei processi industriali.

Il secondo, commerciale, intende esplorare il potenziale di mercato delle tecnologie, sviluppando nuovi modelli di business e strategie per la loro diffusione. Infine, il progetto ha l’obiettivo di dimostrare l’efficacia e l’applicabilità degli impianti pilota in diversi contesti industriali reali, con focus specifico su aspetti rilevanti per il funzionamento e l’implementazione:

  • Calore di scarto: 40-90 °C
  • Fornitura di calore: 100-150 °C
  • Taglia delle macchine: 0,5-3 MW

Nel caso degli impianti pilota installati presso la cartiera, l’acqua di raffreddamento del motore dell’impianto cogenerativo viene utilizzata come fonte di calore di scarto, sfruttata da entrambe le macchine per produrre vapore.

In conclusione, le pompe di calore ad alta temperatura rappresentano una soluzione innovativa e strategica per affrontare la sfida della decarbonizzazione nel settore industriale, in particolare nell’industria cartaria.

Grazie all’integrazione di tecnologie sostenibili e all’ottimizzazione del calore di scarto, queste soluzioni non solo migliorano l’efficienza energetica, ma promuovono anche un uso più responsabile delle risorse.

Con l’iniziativa di Cannon Bono nel progetto Horizon si apre la strada a nuove opportunità e a un futuro più verde e sostenibile per l’industria cartaria italiana. Investire in queste tecnologie è fondamentale per garantire la competitività delle aziende nel contesto attuale e per contribuire attivamente alla transizione verso un’economia a basse emissioni di carbonio.

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