Efficientamento energetico nelle industrie: tecnologie e metodi

Secondo il Digital Energy Efficienty Report dell’Osservatorio Energy & Strategy del Politecnico di Milano, il 2021 ha fatto segnare una ripresa degli investimenti in efficienza energetica in ambito industriale, pari a un aumento dell’8% rispetto ai valori del 2020, anno che ha registrato risultati particolarmente negativi a causa della pandemia.

Gli obiettivi di efficientamento energetico attribuiti al sistema industriale sono definiti nel PNIEC (Piano nazionale integrato energia e clima) del 2020. Per raggiungere il target di riduzione delle emissioni di gas a effetto serra al 2030 di almeno il 40% rispetto al 1990, i settori ETS (industrie energetiche, settori industriali energivori e aviazione) dovranno registrare un -43% e quelli non ETS (trasporti, residenziale, terziario, industria non ricadente nel settore ETS, agricoltura e rifiuti) un -30% rispetto all’anno 2005.

Per raggiungere questi obiettivi, nel 2021, in Italia sono stati investiti oltre 2,2 mld di euro per l’efficienza energetica in ambito industriale. Di questi, oltre il 90% è relativo a soluzioni di tipo hardware, mentre la restante quota è rappresentata dagli investimenti in tecnologie e soluzioni digitali.

Vediamo quali sono le principali soluzioni hardware e software a disposizione delle aziende per ottenere importanti riduzioni delle emissioni di CO2 migliorando la propria efficienza energetica.

 

Le soluzioni hardware

Una delle voci di spesa/consumo più significativo di un’industria è quasi sempre quella relativa al sistema di riscaldamento in inverno e raffrescamento in estate, con annessa ventilazione.

Gli interventi possibili, in questo ambito, includono:

  • sostituzione delle vecchie caldaie con pompe di calore o impianti di cogenerazione, che consentono la produzione contemporanea di energia elettrica ed energia termica e che nel 2021 hanno registrato un aumento del +21%;

  • predisposizione di un buon sistema di isolamento termico per ridurre le perdite di calore in inverno e diminuire l’afflusso di caldo dall’esterno in estate; questo può riguardare pavimenti e coperture oppure le pareti esterne, oltre che le finestre e gli infissi;

  • installare pannelli solari per produrre acqua calda oppure pannelli fotovoltaici per la produzione di energia elettrica.

Ci sono poi una serie di soluzioni soluzioni ausiliarie ai processi produttivi, che includono l’utilizzo di sistemi ad aria compressa, l’installazione di motori elettrici efficienti e inverter, l’efficientamento dei sistemi di refrigerazione e le soluzioni che utilizzano bruciatori in grado di recuperare parte del calore contenuto nei fumi di combustione.

Altri interventi che un’azienda può mettere in atto in un percorso di efficientamento energetico, con  investimenti contenuti, riguardano la sostituzione delle vecchie lampade a fluorescenza o incandescenza con lampade a LED (Light Emitting Diode), che possono raggiungere una durata di 100 mila ore, contro le 1.000 di una lampada a incandescenza. Questi interventi, nel 2021, hanno registrato una crescita dell’8%: un sistema di illuminazione più evoluto porta anche a un aumento quantitativo e qualitativo della luce negli ambienti e i benefici si estendono anche al fine vita, perché i LED, una volta esauriti, non rilasciano né gas tossici né fosfori.

 

Le soluzioni software

Tutti gli interventi di efficientamento energetico implicano un’analisi preventiva, estesa e dettagliata, dei dati relativi ai consumi per individuare e ridurre inefficienze e sprechi.

Grazie alle nuove tecnologie, è oggi possibile raccogliere e analizzare grandi quantità di dati con una velocità senza precedenti. Si tratta di soluzioni software - abbinati ad algoritmi di intelligenza artificiale e dispositivi IoT (Internet delle cose) - dedicate alla gestione dei dati energetici raccolti al fine di efficientare i processi in ambito industriale.

Tali software rendono dinamico e predittivo il funzionamento degli impianti e ne allungano il ciclo di vita grazie a funzioni quali:

  • monitoraggio continuo delle principali variabili, energetiche e non, dei processi industriali.

  • capacità di dare istruzioni e controllare i sistemi Scada (Supervisory control and data acquisition) e i sensori di campo al fine di ottimizzare da remoto i processi industriali;

  • capacità di comunicare con i diversi sistemi che si trovano nell’impianto produttivo (come Scada, PLC, ERP, MES) e analizzare in maniera integrata i dati provenienti da questi.

Nel 2021 gli investimenti complessivi in soluzioni digitali per l’efficientamento energetico hanno mostrato una crescita del +4%, concentrandosi sui sistemi di raccolta e di monitoraggio dei dati energetici di processo. Il volume di investimenti relativo a tali sistemi è stato pari a circa 74 milioni di euro, che rappresenta il 47% dei volumi complessivi investiti in soluzioni digitali per l’efficienza energetica.

 

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