Le questioni economiche e ambientali che si traducono in costi energetici e inquinamento negli spazi produttivi stanno attirando sempre più l’attenzione. Tra i diversi aspetti che un’azienda cosmetica può considerare per ottimizzare le proprie prestazioni di sostenibilità, l’efficienza energetica industriale (IEE) si configura come un’area promettente per ottenere vantaggi operativi, di costo e risparmio di risorse ambientali.
Migliorare l’efficienza energetica industriale: lo studio
L’efficienza energetica industriale è un campo vasto. È possibile realizzarlo in molti modi, che vanno dagli approcci più tradizionali (ad esempio, il classico sub-metering, la cogenerazione, la correzione del fattore di potenza) a sistemi più innovativi, sfruttando le tecnologie dell’Industria 4.0 per il monitoraggio e l’intervento da remoto.
Il presente lavoro, pubblicato su Cosmetics, prende in esame un’applicazione reale di analisi e modellazione energetica per migliorare l’efficienza energetica industriale nella produzione di cosmetici.
Nello specifico, la valutazione complessiva è stata suddivisa in due attività principali: la prima per indagare il consumo energetico del processo produttivo; la seconda, incentrata sullo sviluppo di un modello energetico per un macchinario selezionato.
I risultati hanno permesso di identificare i turboemulsionatori come i componenti più energivori del processo produttivo. Sono stati, pertanto, selezionati per l’analisi dettagliata e la modellazione da una prospettiva energetica.
I dati raccolti hanno rivelato che lo stato peggiore in termini di efficienza (61,17%) si verifica quando le pale sono attive, mentre la turbina mostra il più alto consumo energetico apparente, perdite di energia e, insieme alle pale, i più elevati requisiti di energia attiva.
Per quanto riguarda la rielaborazione, tutte le fasi sono risultate meno efficienti. Il passaggio con la perdita di energia più consistente e il maggior consumo di energia attiva rimane, tuttavia, quello con sia le pale sia la turbina attive. Tramite una media delle misurazioni, è stato inoltre calcolato un valore approssimativo della perdita di energia per stato.
Sfide e opportunità
I risultati delle due attività hanno portato a diverse proposte per incrementare le prestazioni energetiche nel processo di produzione, tra cui: lo spegnimento dei turboemulsionatori e dei riscaldatori durante le ore non lavorative, la correzione del fattore di potenza del compressore C1 e l’implementazione dell’interfaccia utente VBA (Visual Basic for Applications).
Un’ulteriore soluzione riguarda l’installazione di un sistema di sottomisurazione dell’energia fisso, per consentire una comprensione più precisa e completa del comportamento energetico delle apparecchiature di produzione.
Nonostante il modello energetico impiegato si sia dimostrato abbastanza funzionale e con un cospicuo grado di accuratezza, è auspicabile la validazione con altri set di dati, così da valutare uno studio su intervalli molto più ampi.
Rocca R, Perossa D, Fumagalli L; Analysis and Modelling for Industrial Energy Efficiency in the Cosmetics Industry: A Real Industrial Case in an Italian Manufacturing Company. Cosmetics. 2024; 11(5):161. https://doi.org/10.3390/cosmetics11050161
