Cogenerazione e trigenerazione nelle aziende alimentari

Le aziende alimentari sono notoriamente grandi consumatrici di energia elettrica e soprattutto termica, quindi un ottimo target per attività di efficientamento degli utilizzi energetici. Tra gli interventi possibili, l’installazione di un impianto di produzione locale di energia in assetto cogenerativo (elettricità e calore) o trigenerativo (elettricità, calore e freddo) è uno di quelli a rientro più rapido degli investimenti, a patto che il progetto preveda una stretta integrazione con il ciclo produttivo dell’azienda. La cogenerazione in ambito di industria alimentare fa emergere la conoscenza che il fornitore della tecnologia energetica ha dei processi produttivi dei clienti e la sua capacità e creatività progettuale.

Le aziende più grandi, come i grossi pastifici, e quelle particolarmente consumatrici di energia termica, come i produttori di lieviti, hanno installato da tempo unità di cogenerazione molto potenti, di solito basate su turbine a gas. Con lo sviluppo della tecnologia è oggi possibile la realizzazione di impianti di più piccola taglia e anche le aziende piccole e medie possono adottare la cogenerazione e trigenerazione ricorrendo a unità basate su motori endotermici a gas, che hanno un’efficienza più elevata e si adattano meglio all’inseguimento dei carichi, sia elettrici che termici. Il combustibile può essere sia biogas, prodotto dalla digestione anaerobica, che gas naturale. Naturalmente il biogas è utilizzabile da quelle aziende che dispongono di scarti e sottoprodotti, come i macelli e chi lavora la carne, i produttori di conserve, e cosi via. Le applicazioni a biogas possono ricevere incentivi, ma i risparmi possibili con la cogenerazione sono tali che la convenienza c’è anche utilizzando gas naturale. I risparmi sono quantificabili dal 30% al 40% con ritorni sull’investimento che va dai due ai quattro anni come payback. Inoltre, è possibile accedere ai cosiddetti certificati bianchi, i Titoli di Efficienza Energetica, che dal 2015 vanno direttamente all’azienda utilizzatrice.

Una dei maggiori protagonisti al mondo nella cogenerazione e trigenerazione per l’industria è 2G. Nata in Germania nel 1995, è sbarcata in Italia nel 2011. Ad oggi ha installato nel nostro Paese circa 130 motori di cogenerazione alimentati a gas naturale e a biogas nei mercati dell’agricoltura, dell’industria e dei servizi. La sede aziendale è situata Vago di Lavagno in provincia di Verona da dove viene anche effettuato il monitoraggio remoto degli impianti e gestita l’assistenza tecnica 24 ore al giorno e 7 giorni su 7.

L’offerta 2G comprende cinque linee di prodotto: le G-Box di piccola potenza a gas naturale, i filius di piccola potenza a gas naturale, i patrus, di media potenza a gas naturale e biogas basati su motori standard, gli agenitor a biogas e gas naturale di media potenza, e infine gli avus di media e grande potenza a biogas e gas naturale. I cogeneratori 2G sono utilizzati nei settori agrozootecnico, dei servizi, del residenziale e dell’industria. Nel settore alimentare 2G ha una posizione di rilievo ed ha realizzato impianti in settori che vanno dal confezionamento e imbottigliamento alla produzione di salumi, ai caseifici e agli impianti per la lavorazione del latte.

Vediamo qualche caso di studio particolarmente interessante, iniziando proprio dal latte. Il caseificio tedesco Söbbeke ha scelto un’unità 2G patruus con una potenza elettrica di 624 kW e una potenza termica di 724 kW con alimentazione a gas naturale. L’energia elettrica viene utilizzata per azionare le macchine, per esempio i nastri trasportatori, le mescolatrici, eccetera. L’energia termica viene invece utilizzata per garantire l’approvvigionamento di acqua calda a 95 gradi, alimentando un accumulo di 45.000 litri di acqua calda. Il caseificio ha così sempre a disposizione l’acqua bollente che serve per la pulizia di vetri, bottiglie, serbatoi, macchinari.

Restiamo in Germania, con un salumificio. La Biocraft GmbH di Nohra vicino a Erfurt produce wurstel e ha scelto un cogeneratore 2G patruus da 1160 kW elettrici e 1668 kW termici. Qui abbiamo due utilizzi differenti del calore: acqua calda a 90 gradi e acqua pressurizzata a 110 gradi. La prima è prodotta usando il calore del circuito di raffreddamento del motore, mentre la seconda viene prodotta dai gas di scarico. I gas di scarico hanno una temperatura di 500 gradi, vengono convogliati a una caldaia che produce quindi l’acqua surriscaldata. Entrambi i vettori calore vengono utilizzati per i processi produttivi veri e propri, ossia la preparazione e la cottura dei wurstel, sia per la pulizia dei macchinari. L’energia elettrica invece aziona le linee.

Veniamo in Italia. Una delle nostre specialità è la pasta, e 2G Italia sta sviluppando l’offerta nel campo dei pastifici. In un pastificio produttore di pasta secca, il cogeneratore produce energia elettrica che serve a far funzionare le impastatrici e le altre macchine (quelle che si occupano dell’estrusione della pasta grezza in tutte le forme in cui viene venduta). L’energia termica prodotta viene invece usata in tre modi: quella a più bassa temperatura serve per scaldare l’acqua a 35-40 gradi che con la farina forma l’ingrediente principale della pasta. Il calore ad alta temperatura, proveniente dai gas di scarico, serve invece ad alimentare gli essiccatoi che seccano la pasta in brevissimo tempo. Il calore a media temperatura, infine, serve a scaldare a 120 gradi il liquido di lavoro di un’unità frigorifera ad assorbimento al bromuro di litio che raffredda la pasta essiccata prima di avviarla al confezionamento. Si tratta di un’applicazione di trigenerazione ad altissima efficienza, grazie allo sfruttamento anche del calore a bassa temperatura.

Come si vede, conoscendo a fondo i processi produttivi, l’energia cogenerata può essere valorizzata al massimo, con enormi benefici sul conto economico delle aziende alimentari.

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