Con la sua vasta gamma di applicazioni dall'edilizia ai beni di consumo, processi industriali e tecnologie all'avanguardia, l'industria della ceramica è parte integrante della produzione dell'UE. Un componente chiave delle industrie ad alta intensità energetica (EIIs) che includono settori come il ferro, acciaio, cemento, sostanze chimiche, cellulosa e carta, le ceramiche hanno anche un'impronta climatica e i loro processi di produzione comportano costi elevati.

Secondo un rapporto dell'Istituto per gli studi europei della Vrije Universiteit Brussel, Gli EII sono responsabili di circa il 15% delle emissioni dirette di gas serra totali dell'UE. Questo perché diversi EII richiedono calore ad alta temperatura per i processi che si basano ancora sui combustibili fossili. La maggior parte dei settori ceramici è anche ad alta intensità energetica, poiché l'energia può rappresentare fino al 30 percento dei loro costi di produzione totali. Il progetto ETEKINA, finanziato dall'UE, sta affrontando questi problemi migliorando le prestazioni energetiche dei processi industriali.

Recupero del calore per il riutilizzo

Al centro di ETEKINA c'è un prototipo di heat pipe. Ciò contribuirà a ridurre sia l'impatto ambientale che la bolletta energetica di tre diversi impianti di produzione nell'alluminio, settori siderurgici e ceramici con sede in Spagna, Slovenia e Italia, rispettivamente. Una notizia sul sito web del progetto rileva che "ci sono risparmi da realizzare implementando processi più efficienti dal punto di vista energetico, e l'industria europea della ceramica sta sperimentando scambiatori di calore a tubi di calore (HPHE) per recuperare l'energia persa dai forni caldi e trasferire quell'energia in un altro punto della catena di produzione."

Un forno è una camera termicamente isolata, un tipo di forno utilizzato per la cottura, bruciare o asciugare porcellana o mattoni. L'energia primaria utilizzata nella produzione di ceramica è per la cottura in forno e, in molti processi, l'essiccazione degli intermedi richiede anche il consumo di energia. Gas naturale, gas di petrolio liquefatto e olio combustibile sono utilizzati per la maggior parte delle operazioni di essiccazione e cottura, ma combustibili solidi, elettricità, vengono utilizzati anche gas naturale liquefatto e biogas/biomassa.

La stessa notizia riporta che "Gli HPHE ETEKINA saranno testati su due forni presenti all'interno del nuovo impianto pilota di Ceramiche Atlas Concorde Spa". E aggiunge:"Piuttosto che smaltire il calore, Ceramiche Atlas Concorde Spa vuole raccoglierlo per poi utilizzarlo in altre lavorazioni all'interno dello stabilimento." Citato nella notizia, Luca Manzini, responsabile della gestione dell'energia per Ceramiche Atlas Concorde Spa, parte del Gruppo Concorde, afferma:"In questo modo risparmieremo un po' di gas naturale. L'idea non è un'innovazione tecnologica, non è come andare sulla luna. È qualcosa che già facciamo in una certa misura. Ma fino ad ora non avevamo la tecnologia per recuperare l'energia di scarico del forno".

Il sito web del progetto ETEKINA spiega la tecnologia:"Un tubo di calore trasferisce l'energia termica passivamente da un flusso caldo a uno freddo mediante un ciclo di condensazione bollente all'interno di un tubo metallico ermeticamente sigillato. In questo modo, il calore dall'area calda può essere trasferito in modo molto efficiente a una parte fredda del tubo. Nel progetto ETEKINA, gli ingegneri combineranno molti tubi di calore per creare un design dello scambiatore di calore in base alle esigenze specifiche di ogni impianto di produzione."

Il progetto in corso ETEKINA (Heat Pipe Technology For Thermal Energy Recovery In Industrial Applications) dovrebbe concludersi nel 2021. Come indicato sul sito web del progetto, mira a recuperare il 57-70 percento del flusso di calore di scarto negli EII.