A eficiência energética em fornos e outras etapas do processo de produção de cerâmica é bastante baixa e os poluentes são atualmente emitidos em níveis insustentáveis. Mas à medida que os custos dos combustíveis fósseis aumentam e os governos impõem regulamentos de emissão de carbono cada vez mais rígidos, as empresas de cerâmica estão cada vez mais se voltando para soluções criativas para reduzir sua pegada climática.

"As emissões de dióxido de carbono são um problema comum para muitas indústrias de energia intensiva, e qualquer medida primária ou secundária que você implementar que possa reduzir as emissões de dióxido de carbono é boa, "disse Dra Irina Celades Lopez, que é o responsável pela Área de Sustentabilidade do Instituto Tecnológico de Cerâmica localizado em Castellón, uma cidade na Espanha.

Luca Manzini, responsável pela gestão de energia do Ceramiche Atlas Concorde Spa, parte do Gruppo Concorde na Itália e parceiro dentro do projeto ETEKINA, financiado pela UE, concorda:"Todos os grupos cerâmicos aqui na Itália estão fazendo grandes investimentos em eficiência energética. Você precisa de muita energia térmica para fazer cerâmica. Tentamos recuperar o calor residual para reduzir nossas despesas principais, que é o gás natural. "

Com fornos que podem chegar a 1250 graus Celsius, poluentes como dióxido de carbono e dióxido de enxofre sendo liberados, e litros de água potável transformados em águas residuais, a indústria de fabricação de revestimentos cerâmicos não tem a reputação de ser exatamente amiga do ambiente.

Gabriele Frignani, que trabalha para o Gruppo SACMI, uma multinacional que fornece tecnologias avançadas para a cerâmica e outros setores, observou que ninguém deve esperar que os industriais de repente se tornem eco-guerreiros, a menos que haja um incentivo financeiro.

"Indústria, em geral, não está interessado em questões ambientais, a menos que possam transformar este tópico em maior rotatividade, "disse ele." A ideia de que um novo renascimento em termos ambientais pode ser gerado a partir do setor industrial não é apenas romântica, mas completamente desligada da realidade. "

Por exemplo, como parte da produção de revestimentos cerâmicos, a água é adicionada à argila e materiais brutos, resultando em uma mistura de argila / água chamada "deslizamento, "caracterizado por um teor de água de 32-38%. A pasta é seca em um secador por spray, a água evapora e a umidade é reduzida para cerca de 6-7%. Finalmente, as telhas cerâmicas são prensadas.

A indústria de cerâmica obtém água potável para uso neste processo simplesmente porque é mais barato do que purificar as águas residuais, de acordo com Frignani. Embora a água também seja expelida por este processo, nenhuma medida foi implementada para recuperá-lo, embora alguns estudos prospectivos tenham sido realizados. Contudo, na Espanha, os problemas de escassez de água levaram a indústria a usar parte de água reciclada e parte de água potável, e este é um exemplo que outros países poderiam seguir. Na realidade, água potável é apenas um requisito para a preparação de esmaltes e tintas, devido aos requisitos de alta qualidade.

Mas há economias a serem feitas com a implementação de processos mais eficientes em termos de energia, e a indústria cerâmica europeia está experimentando com trocadores de calor de tubo de calor (HPHEs) para recapturar a energia perdida de fornos de tubulação quente e transferir essa energia para outro ponto da cadeia de produção.

Em vez de descartar o calor, Ceramiche Atlas Concorde Spa deseja coletá-lo e usá-lo em outros processos dentro da planta. Os HPHEs que estão sendo desenvolvidos como parte do projeto ETEKINA ajudarão nisso.

“Vamos economizar gás natural dessa forma. A ideia não é uma ruptura tecnológica, não é como ir à lua. É algo que já fazemos até certo ponto. Mas até agora não tínhamos tecnologia para recuperar a energia de exaustão do forno, "disse Manzini.

O ETEKINA HPHEs será testado em dois fornos presentes na nova planta piloto do Ceramiche Atlas Concorde Spa. Luca Manzini espera que a iniciativa resulte em uma economia de cerca de € 120, 000-180, 000 para a planta. Isso corresponde a 400, 000 metros cúbicos de gás natural, o que representa 2% do calor total produzido.

"Na realidade, será um pouco mais, devido ao fato da planta possuir muita autoprodução, por causa da presença de uma usina de geração dentro da própria usina, " ele disse.

Dentro do Instituto Técnico de Cerâmica na Espanha, Celades Lopez também está considerando os tubos de calor como um veículo potencial para a transferência de calor nas fábricas de cerâmica. Para ela, a principal vantagem dos tubos de calor é que eles são resistentes às mudanças nas condições atmosféricas e são rápidos e eficazes, independentemente da temperatura ou pressão ao redor.

"Às vezes, na indústria, você pode encontrar ambientes muito corrosivos, com muitos poluentes, e [os tubos de calor] ainda estão funcionando corretamente, " ela disse.

O departamento dela também está envolvido no projeto DREAM, que está desenvolvendo um modelo de simulação para catalogar o comportamento térmico de produtos cerâmicos durante a fase de queima.

"[Nosso objetivo é] tentar instalar esses tubos de calor dentro da área de resfriamento do estágio de queima, a fim de harmonizar a temperatura durante o estado de resfriamento, que é uma fase complicada na fabricação de revestimentos cerâmicos, ", disse. A fase de resfriamento da produção de revestimentos cerâmicos é particularmente delicada porque o estresse nas peças cerâmicas pode causar quebras.

Gabriele Frignani também está envolvido no projeto DREAM. Ele é um grande fã de como os tubos de calor podem ser usados ​​para transportar o calor dos emissores de calor para os consumidores de calor.

“Uma das vantagens em usar a tecnologia de heat pipe é que temos sempre a certeza de que o ar que transportamos para outras máquinas térmicas do processo é limpo. Não há mistura entre o ar que aquecemos e o ar que poderia estar potencialmente contaminado da área de queima do forno, por exemplo, " ele disse.

A eficiência dos tubos de calor também é um pouco maior em comparação com os trocadores de calor padrão que são usados ​​para aplicações semelhantes.

Outro método que pode ser usado para tornar a produção de revestimentos cerâmicos "mais ecológicos" é usar o maquinário existente de maneira mais eficiente em termos de energia. Manzini está treinando e informando seus colegas de trabalho sobre pequenos ajustes e ajustes que podem ser feitos no processo de produção de azulejos para aumentar a eficiência.

"Se você encontrar uma maneira melhor de operar suas máquinas, é mais barato, mas você também deve levar em consideração as pessoas. Muitas vezes as pessoas não estão realmente dispostas a mudar seus hábitos! ", Ele riu." É um trabalho longo, mas tem que ser feito, em termos de conscientização. "

Mas, tais ajustes às vezes são incompatíveis com os resultados que um cliente pode desejar para um bloco específico. É por isso que inovações como os tubos de calor da ETEKINA podem agregar valor.

“Se o mercado pede ladrilhos com certas características específicas, que só são obtidos por meio de resíduos de alta energia [métodos], pelo menos com ETEKINA você poderá recuperar o calor que normalmente seria desperdiçado, e leve de volta para a planta, "Disse Manzini.