Daniel Burton, Business Development Manager and electrification expert, KanthalPoiché la domanda di veicoli elettrici (EV) continua a salire alle stelle, aumenta anche la necessità globale di batterie agli ioni di litio. Tuttavia, affinché la tecnologia delle batterie sia veramente parte di un futuro privo di combustibili fossili, i produttori devono anche verificare l'impatto sul clima delle proprie attività.

Sostituendo il riscaldo a gas con quello elettrico nel processo di tostatura dell'acido solforico, i produttori di litio possono ottenere notevoli vantaggi in termini di costi, efficienza e ambiente. Quali sono le possibili insidie? Abbiamo chiesto a due esperti Kanthal, Sachin Pimpalnerkar, Global Segment Manager for Renewables, e lo specialista dell'elettrificazione Daniel Burton, le loro opinioni su come raccogliere i frutti - e superare gli ostacoli - del passaggio.

I VANTAGGI

Il riscaldo elettrico è una tecnologia valida e provata. Secondo Daniel Burton, c'è un malinteso generale sul fatto che il riscaldo elettrico sia una tecnologia non provata e valida.

"È importante ricordare che non stiamo cambiando il processo effettivo, ma solo il modo in cui viene immesso il calore", afferma. "Lo facciamo utilizzando i nostri elementi riscaldanti standard che sono già utilizzati nell'industria degli ioni di litio e per i quali abbiamo ampi riferimenti".

Efficienza termica

Il riscaldo elettrico offre notevoli vantaggi in termini di efficienza rispetto al riscaldo a gas. Il primo vantaggio riguarda l'efficienza termica.

"Quando si riscalda con il gas, si perde molto calore attraverso i camini di scarico e il calore perso rappresenta un'inefficienza", afferma Burton, aggiungendo che uno dei fattori principali che rende i sistemi di riscaldo elettrici notevolmente più efficienti è che non subiscono perdite di calore attraverso i gas di scarico.

Efficienza dei costi

Sachin Sachin Pimpalnerkar, Global Segment Manager for Renewables, KanthalIl notevole miglioramento dell'efficienza termica si traduce direttamente in una maggiore efficienza dei costi, poiché viene utilizzata meno energia.

Inoltre, come spiega Sachin Pimpalnerkar, il processo di tostatura dell'acido solforico richiede più attrezzature quando si utilizzano riscaldatori a gas.

"Questo processo richiede, tradizionalmente, una rete complessa di condotti, bruciatori, controlli del flusso, valvole di tiraggio e ventole", afferma. "Il riscaldo elettrico è meno costoso, più semplice e più facile da mantenere poiché non sono necessarie tutte le apparecchiature aggiuntive".

Il riscaldo elettrico è anche meno costoso in termini di ore-uomo, poiché non richiede una supervisione costante e può essere gestito anche da remoto.

Prestazioni ambientali

Il riscaldo elettrico non inquina l'ambiente di lavoro con CO2, NOx, CO, SOx o inquinamento acustico, indipendentemente dalla fonte di energia. Allo stesso tempo, quando alimentato da energia rinnovabile, l'intero processo rilascia anche emissioni zero nell'ambiente.

Questo aspetto è particolarmente rilevante per il mercato dei veicoli elettrici in rapida crescita.

Se il processo di calcinazione non impiega combustibili fossili, viene ridotta in modo significativo l'impronta di carbonio della batteria

"Agli scettici piace chiedersi quanto sia davvero verde un veicolo elettrico, sostenendo che la produzione di batterie agli ioni di litio emette molto carbonio", afferma Burton. Tuttavia, se il processo di calcinazione non impiega combustibili fossili, viene ridotta in modo significativo l'impronta di carbonio della batteria."

Efficienza della produzione

Dato che il riscaldo elettrico è un processo di riscaldo più controllabile, le temperature e le zone di riscaldo possono essere regolate con precisione, migliorando la qualità.

"Il riscaldo elettrico consente un eccellente controllo della temperatura, che influenza la resa e la qualità della produzione", afferma Pimpalnerkar. "La riduzione degli scarti si traduce direttamente in una maggiore efficienza di produzione".

Installazione e manutenzione

Il riscaldo elettrico è più facile da installare. Tutto ciò di cui hai bisogno è l'elettricità, energia a cui accedono tutte le strutture, anche quelle che potrebbero non avere sempre accesso al gas.

"L'eliminazione della complicata rete di tubi e delle apparecchiature circostanti facilita l'installazione", afferma Pimpalnerkar.

"Inoltre, minore è la quantità di apparati, minore è la manutenzione." aggiunge. "In questo caso, è sufficiente posizionare gli elementi riscaldanti elettrici in un forno e accenderlo."

Mentre i bruciatori a gas richiedono una ricalibrazione regolare, l'impianto elettrico lo fa automaticamente, riducendo ulteriormente le esigenze di manutenzione.

POTENZIALI INSIDIE

Se hai lavorato con il riscaldo a gas per molti anni, potresti avere forti dubbi sul passaggio all'elettricità. Tuttavia, Pimpalnerkar e Burton ritengono che queste preoccupazioni siano in gran parte infondate, poiché l'elettricità rende le operazioni più facili, più sicure e, a lungo termine, più redditizie.

Disposizione dell'impianto

Un sistema di riscaldo elettrico può essere posizionato ovunque si utilizzi un bruciatore a gas.

"Puoi usare lo stesso forno: basta estrarre i bruciatori a gas e le relativi accessori ed inserire il sistema di riscaldo elettrico", afferma Burton.

"Potrebbe essere necessario investire nel sistema di alimentazione elettrica", riconosce. "Ma la potenza necessaria potrebbe essere inferiore al previsto grazie alla migliore efficienza termica".

Installazione

Il riscaldo elettrico è facile - o più facile - da installare rispetto a quello a gas.

"La configurazione è molto più semplice: basta accendere l'alimentazione e i controlli si occupano dei passaggi successivi", afferma Pimpalnerkar. "Non hai bisogno di linee di alimentazione gas o sistemi di scarico."

Lo stesso vale per la manutenzione, che è quasi inesistente.

"Gli elementi riscaldanti devono essere sostituiti ogni pochi anni, operazione che può essere facilmente eseguita da un elettricista dell'azienda", aggiunge.

Accesso all'elettricità sostenibile

Inutile dire che il passaggio all'elettricità ha più senso in paesi come il Canada e i paesi nordici, dove c'è un facile accesso all'elettricità rinnovabile a prezzi accessibili. Tuttavia, l'accesso si sta espandendo altrove, anche in Germania, dove vengono istituiti cluster di elettricità verde per supportare progetti di questo tipo.

Come sottolinea Daniel Burton, vale la pena pensare di effettuare il passaggio anche nei mercati in cui l'accesso all'energia da rinnovabile non è ancora così diffuso, soprattutto perché molti amplieranno l'accesso alle energie sostenibili nei prossimi anni.

"Data l'attuale situazione politica, il gas è diventato molto variabile, sia in termini di costi che di fornitura, e molte aziende stanno cercando di farne meno affidamento", afferma.

Costi rispetto al gas

Sebbene il costo dell'elettricità possa variare da paese a paese, Burton ritiene che stiamo assistendo a un cambiamento globale a favore dell'elettricità.

"Questo aspetto diventerà più evidente man mano che le energie rinnovabili si diffonderanno maggiormente", afferma. "Se il costo di tutti i tipi di energia è aumentato, quello del gas è aumentato in misura maggiore".

Costi di investimento e ROI

Quando si passa dal gas all'elettricità, il ritorno sull'investimento (ROI) dipende dal costo dell'elettricità rispetto al gas e dall'ubicazione dell'impianto. Ad esempio, nei paesi con sanzioni elevate sulle emissioni di CO2, il passaggio a una produzione a emissioni zero sta diventando sempre più importante.

Sebbene il retrofit di un sistema esistente possa inizialmente essere piuttosto costoso, spiega Burton, il recupero della spesa dovrebbe essere abbastanza rapido nella maggior parte dei casi.

"Per tutti i clienti interessati a una conversione da gas a elettrico, possiamo valutare il tempo di recupero dell'investimento e fornire supporto con il calcolo del ROI", afferma.

Formazione e know-how della produzione

Per gli operatori dello stabilimento, il passaggio dal gas all'elettrico non ha alcun impatto negativo.

"Una volta in funzione, il forno elettrico funziona allo stesso modo di un forno a gas", afferma Pimpalnerkar. "L'interfaccia è quasi esattamente la stessa e non ci sono cambiamenti nei metodi di produzione. L'unica differenza importante che gli operatori noteranno è questa: assenza di gas nocivi e di rumori e nessun problema di sicurezza per la presenza di gas in fabbrica."