Produire fours céramiques capables de fournir les performances les meilleures, mais tout en consommant et en polluant le moins. C’est le but du
projet DREAM (Design for Resource and Energy efficiency in cerAMic kilns), cofinancé par Union européenne et mené par
SACMI Forni et
CRIT (Centro di ricerca e innovazione tecnologica), avec les autres 11 partenaires européens représentatifs de l’université, de l’industrie et de la recherche.
Terminé en 2019, le projet figure parmi les “
exemples de succès” sur le portail de la
Commission Ue, Direction Générale de Recherche et Innovation.
Au cœur du projet DREAM est le développement d’un
modèle informatique de machine thermique où chaque phase du procès – préfour, préchauffage, cuisson, refroidissement indirect et final – est repartie en temps discrets et analysée par des
systèmes d’équations à haut pouvoir prédictif. Le résultat : indications importantes et mesurables sur les effets attendus et un modèle utile à
accélérer l’innovation
Parmi les évolutions testées, la possibilité d’alimenter les fours avec des
micro-turbines qui remplaceraient les traditionnelles turbines de grosse taille, en générant un retour économique immédiat – l’énergie en excès produite par les grandes turbines est habituellement revendue au réseau, donc taxée – et tout en simplifiant les fluxes d’installation, grâce à la possibilité de
produire exactement sa propre quantité
d’énergie qui sert à alimenter les usages électriques et thermiques. Jusqu’à atteindre une gestion plus efficace
des éventuelles pannes générales.
« Un des avantages du modèle prédictif » fait remarquer
Gabriele Frignani di
SACMI Forni « est de
vérifier en avant l’opportunité et l’utilité de certaines interventions à la
conception du four et à la gestion de l’énergie thermiques des fumées de combustion ».
Le modèle et les essais effectués sur les fours réels ont, par exemple, mis en évidence un gain d’efficacité plus que proportionnel en adressant la chaleur aux atomiseurs plutôt que vers les autres parties de l’installation.
Une partie du projet est même le développement et l’essais de
revêtements du four de nouvelle génération (nouvelles peintures et matériaux réfractaires), qui réduisent la dissipation de la chaleur et montrent des propriétés, jusqu’à présent inconnues, de
résistance à l’agression chimique, « un produit entièrement nouveau sur le marché – souligne Gabriele Frignani – qui maintenant est devenu partie intégrante de l’offre commerciale de SACMI Forni ”, en donnant la possibilité de garantir une plus longue durée de vie utile des tous revêtements et, en même temps, la réduction des coûts d’entretien.
C’est l’ensemble de ces mesures qui, dans le contexte des usines, peut potentiellement générer des économies très importantes sur le plan énergétiques et environnemental. En chiffres, les essais effectués ont confirmé une moindre consommation d’énergie thermique
dépassant le al 5% aussi (en supposant une consommation annuelle de
5 millions de mètres cubes de méthane, ou équivalent en électricité, il s’agit de
500 tons environ de CO2 en moins dans l’atmosphère).
En tous cas, toutes économies d’énergie électrique et thermique provenant de la combustion de méthane (et pas du réseau) se traduisent par une
diminution nette des émissions de dioxyde de carbone, selon la proportion de
2kg de CO2 chaque m3 de méthane de combustion.
Une gestion plus efficace des “
vides de production ” et un
logiciel avancé pour le
monitorage des émissions de l’usine complètent le projet, qui a jeté les bases pour la recherche et le développement d’une
nouvelle génération de filtres multi-usages,
aptes à réduire sensiblement même les émissions de particules “complexes”, telles que les oxides d’azote. C’est une anticipation de ce qui, en toute probabilité, sera une nécessité après 2023, à la suite de la révision des règlementations communautaires (BREF) en matière des limites aux gaz industriels.
« Elever le
niveau des connaissances dans les domaines qui pourraient se montrer cruciaux afin d’anticiper les évolutions du marché, des règlementations et styles de consommation – souligne Gabriele Frignani – s’est révélée la valeur clés du projet DREAM, ainsi que la possibilité de travailler au plus haut niveau au sein d’équipes internationales et pluridisciplinaires ».
Cependant, les essais industriels sont absolument nécessaires, car ils vont
appliquer le modèle virtuel aux fours réels, déjà en production », évaluer son efficacité et dépasser ses limites.
Telle est la valeur adjointe de la stratégie SACMI Forni qui, en plus d’introduire certaines innovations développées au sein du projet DREAM dans sa nouvelle gamme d’offre,
elle travaille chaque jour aux cotés de ses clients pour tester sur place le rendement de cette nouvelle approche à l’ingegnerisation et à la gestion des machines thermiques, en vue d’une plus grande durabilité, compétitivité, efficacité.