Onderzoek & Innovatie Energieterugwinning & DHC

Op weg naar een groenere keramiekproductie

20 juli 2021 door Corinna Barnstedt
Op weg naar een groenere keramiekproductie

Tot nu toe had de keramiekproductie een vrij slechte reputatie als het gaat om milieukwesties. Maar dat begint te veranderen. Gabriele Frignani is verantwoordelijk voor toegepast onderzoek bij SACMI FORNI SpA*, een bedrijf dat machines en kant-en-klare installaties bouwt voor de keramiek-, verpakkings-, voedingsmiddelen- en automatiseringsindustrie. Hij sprak met ESCI over wat er kan worden gedaan om de keramiekproductie duurzamer te maken.

 

U bent coördinator van het DREAM-project, een door de EU gefinancierd onderzoeksinitiatief dat nieuwe systemen heeft ontwikkeld om de energie-efficiëntie te verhogen en de ecologische impact van de keramiekproductiecyclus te verminderen. Wat is de huidige status van het DREAM-project met betrekking tot energieterugwinning?

 

Frignani: Er is al veel werk verricht. We hebben een enorme hoeveelheid energie teruggewonnen - energie die normaal via de schoorstenen vrijkwam. Wij kunnen zeggen dat de hoeveelheid energie die uit deze twee schoorstenen vrijkwam ongeveer 70-80% van de totale energie-output van een thermische machine dekte. Maar nu nadert het moeilijkste deel van het werk, want er zijn nog andere aspecten van warmteterugwinning die moeten worden onderzocht. Bijvoorbeeld het terugwinnen van de energie die wordt verspreid door het vuurvaste materiaal dat wij gebruiken om onze ovens te vervaardigen, of de energie die vrijkomt uit onze thermische machines in het algemeen. En enkele andere onderwerpen in verband met de toepassing van machines met warmtekrachtkoppeling.

 

Dus, hoe recupereert het DREAM-project al deze warmte?

 

Frignani: We hebben een aantal specifieke technologieën die voor het eerst in de keramieksector zijn onderzocht. In het DREAM-project testen wij de toepassing van microturbines voor warmte- en krachtmachines. Een paar jaar geleden waren die nog niet op de markt verkrijgbaar. In tegenstelling tot het verleden, waar turbines van grote afmetingen de hele productielocatie voedden, kan de microturbine thermische en elektrische energie leveren aan afzonderlijke thermische machines, waardoor problemen in verband met kosten, onderhoud en efficiëntie worden vermeden.

Daarnaast hebben we een heat pipe warmtewisselaar (HPHE) geïmplementeerd. Een van de voordelen van het gebruik van heat pipe technologie is dat we er altijd zeker van zijn dat de lucht die we naar andere thermische machines van het proces brengen, schoon is. Ik bedoel, er is geen vermenging tussen de lucht die wij verwarmen en de lucht die mogelijk verontreinigd is door bijvoorbeeld het stookgedeelte van de oven. Dit is een van de meest interessante aspecten. Wat we ook kunnen zeggen is dat het rendement van heat pipes iets hoger ligt in vergelijking met de standaard warmtewisselaars die we voor soortgelijke toepassingen gebruiken.

 

Welke andere technologieën bestaan er voor het hergebruik van afvalwarmte in de keramische industrie?

 

Frignani: Een van de interessantste outputs van het DREAM-project is het gebruik van nieuwe vuurvaste materialen en nieuwe isolaties voor onze oven. Deze vuurvaste materialen zijn nog niet op de markt en werden speciaal voor deze toepassing ontwikkeld. Zij zijn nog een laboratoriumproduct met een goed potentieel om een industrieel product te worden. Het resultaat is een zeer interessante vermindering van de warmteoverdracht door de wanden van onze ovens. Om u een idee te geven: wij hebben de oppervlaktetemperatuur van onze ovens met gemiddeld 10 graden verlaagd. Dit is een enorme prestatie en het heeft ons een nieuwe kijk gegeven op de fabricage en constructie van ovens.

 

Wat moet er nog meer gebeuren om de keramiekindustrie duurzamer te maken?

 

Frignani: Je kunt bijvoorbeeld het verbruik van water nemen. Bedenk dat het water dat in de keramiekproductielijn wordt gebruikt grondwater is, drinkwater. Veel van dit water wordt gewoon afvalwater nadat het is gebruikt als onderdeel van het productieproces en wordt weggegooid. Een ander voorbeeld is de aardgasvoorziening. De kosten bedragen nu in Italië, om u een idee te geven, ongeveer 30 eurocent per kubieke meter. De totale energiekosten voor een vierkante meter tegels bedragen ongeveer tien, twaalf procent. Dat is een groot bedrag, maar het is nog steeds niet te vergelijken met arbeidskosten of andere kosten. De mensen zijn duidelijk geïnteresseerd, vooral mensen die tegels van lage kwaliteit produceren, in het besparen van geld - hier is de concurrentie erg hard. Maar we kunnen zeggen dat de tegelproducenten op dit moment niet zo geïnteresseerd lijken om dingen te veranderen. Misschien zal deze kwestie bij de volgende stijging van de aardgas- of waterprijzen een aandachtspunt worden. De enige manier om deze mensen te motiveren is door de economie. Of bijvoorbeeld wanneer er internationale regels of wetten zijn die je verplichten bepaalde dingen te doen. Om u een voorbeeld te geven: in Italië filteren wij de dampen van onze thermische machines. Wij filteren al 25 of 30 jaar op die manier. Niemand anders in Europa doet dit nog. Spanje? Nee. Duitsland? Nee. Nederland? Nee. Polen? Nee. Dit is een grote kostenfactor. Dit is een situatie die moet worden beheerd door de Europese Commissie.

 

Zijn er uitdagingen waar de keramische industrie momenteel voor staat?

 

Frignani: Zeker. De verontreinigingssituatie is een uitdaging, en zal in de toekomst nog een grotere uitdaging worden. Het tweede punt is een economische uitdaging, want alles wat je in die zin doet, het verminderen van de hoeveelheid vervuilende stoffen, is iets wat rechtstreeks van invloed is op de kosten van je tegels. Het is een ingewikkelde situatie omdat de concurrentie over de hele wereld steeds harder wordt. De oplossing voor veel tegelproducenten is uit te wijken naar andere landen, waar ze bijvoorbeeld niet hoeven te voldoen aan kosten in verband met de vermindering van vervuilende stoffen of arbeidskosten. In Europa hebben we een van de hoogste arbeidskosten ter wereld. Wij betalen onze werknemers goed, dus het is moeilijk te zeggen omdat de markt over het algemeen de neiging heeft zichzelf te reguleren. De andere uitdaging voor tegelproducenten is om te proberen nog meer tegels aan nog meer klanten te verkopen. Maar dat hangt af van de gevoeligheid van de markt. We zouden de consument bijvoorbeeld moeten voorlichten over het gebruik van groene producten of over de vraag naar keramische producten die een bepaald productieproces vereisen. Dat zou helpen, maar over het algemeen weten mensen die tegels kopen helemaal niets over hoe de tegels worden vervaardigd. Dus begrijpen ze alleen: "mooi", "niet mooi", "goed", "niet mooi"; "goedkoop, "duur". Het is een moeilijke kwestie die in een paar woorden kan worden afgehandeld.

 

*SACMIFORNI SpA is een dochteronderneming van de multinationale groep SACMI, gevestigd in Imola, Italië


Over Corinna Barnstedt

Barnstedt

Corinna Barnstedt werkt als projectmanager en wetenschapscommunicator bij het European Science Communication Institute (ESCI). Ze heeft een diploma geografie en liep een journalistieke stage bij Jahreszeiten Verlag Hamburg. Ze schreef voor de wetenschapsrubrieken van verschillende kranten en begon te werken in EU-projectcommunicatie en -beheer in 2009.


Gerelateerde Inhoud