Le elettrotecnologie per i settori industriali

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elettrotecnologie
di Arcangelo Bimbo

Si definiscono elettrotecnologie quelle apparecchiature di uso finale che producono un effetto utile sfruttando principi fisici attivati mediante l’energia elettrica.
Le elettrotecnologie con maggiore potenziale di crescita nel settore industriale sono:
• Compressione Meccanica del Vapore
• Riscaldamento Dielettrico
• Pompa di Calore
• Radiazione Infrarossa ed Ultravioletta
• Riscaldamento Ohmico
• Membrane.

Compressione Meccanica del Vapore
Tecnica di eccellenza per il recupero di energia dal vapore prodotto in processi di concentrazione e distillazione di soluzioni liquide.
VANTAGGI
• risparmi energetici con sensibili economie di gestione (consumi primari -50% e più)
• sistema stabile, affidabile e facile da condurre;
• facili partenze/arresti dell’impianto e operazioni di lavaggio più rapide
• ridotto ingombro, facilmente inseribile in edifici sia nuovi che esistenti;
• eliminazione del condensatore e dell’acqua di raffreddamento.

Riscaldamento Dielettrico (Radiofrequenza, Microonde)
È un termine generale che indica il riscaldamento mediante onde elettromagnetiche. La variabilità del campo induce un movimento continuo delle molecole (dipolari come l’acqua) o delle cariche spaziali: l’attrito intermolecolare trasforma in calore l’energia cinetica delle molecole, dando luogo ad un’azione riscaldante omogenea ed efficace. Le onde utili si dividono in:
• Radiofrequenze, che operano nel campo da 3 a 300 MHz, con frequenze permesse in Italia di 6.78, 13.56, 27.12 e 40.68 MHz.
• Microonde, che vanno da 300 a 30000 MHz, con frequenze permesse in Italia di 433.92, 2450, 5800 e 24125 Mhz.
VANTAGGI
• Produzione di calore direttamente all’interno del prodotto da trattare
• Riscaldamento omogeneo, efficace e selettivo
• Elevata rapidità del processo di riscaldamento: aumento della produzione
• Rendimento dal 50 al 70 %, con avviamento quasi istantaneo
• Installazione compatta, facile automazione
• Migliori condizioni di lavoro: eliminazione delle emissioni della combustione, l’ambiente circostante si riscalda solo per assorbimento di calore dal prodotto.

Pompa di Calore
In ambito industriale è un efficace strumento per il recupero termico da effluenti di processo, siano essi liquidi o gassosi, ciò permette di sostituire, o ridurre, il consumo di combustibile ed i costi ad esso associati.
VANTAGGI
• Emissioni ridotte grazie al recupero termico
• Riduzione del consumo d'acqua di raffreddamento, quando si recupera calore da liquidi destinati a torri evaporative
• Intercettazione e riciclo nel processo di sostanze inquinanti (solventi); quando il recupero avviene da aria espulsa, si riducono ulteriormente le emissioni atmosferiche.

Radiazione Infrarossa (IR) e Ultravioletta (UV)
L'IR si basa sulla trasmissione del calore per irraggiamento: sostituisce il riscaldamento convettivo in forni ad aria calda.
L'UV è un attivatore chimico e consente l'essiccazione ed il fissaggio di materiali fotosensibili, sostituendo processi analoghi applicati a materiali che richiedono un trattamento termico.

Riscaldamento Ohmico
Consiste nel far passare una corrente elettrica attraverso il prodotto, il quale deve presentare una conducibilità elettrica adeguata. Per effetto Joule, l’energia elettrica si trasforma in calore, riscaldando in modo omogeneo e rapido l’intera massa.

Processi a Membrana
Sono metodi di filtrazione che consentono la separazione di molecole o di specie ioniche in soluzione. Si suddividono in:
• processi di separazione mediante differenza di pressione fra le due superfici delle membrane: Osmosi Inversa, Ultrafiltrazione, Microfiltrazione.
• elettro-membrane per la separazione attraverso lo scambio ionico sotto l'influenza di un campo elettrico: Elettrodialisi, Elettrolisi.

In Italia, la diffusione minore delle elettrotecnologie rispetto agli altri Paesi industrializzati è un'anomalia, anche a causa di barriere comerciali; negli usi termici, queste sono sempre in subordine ai combustibili, ritenuti più convenienti, o semplicemente meglio accessibili. Il mercato di nicchia limita l’innovazione: oggi sono necessarie varianti costruttive, impiantistiche e di processo, che aumentino l’efficienza e le possibilità di impiego.