Montse Pallarès Carner
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La scarsità d'acqua in Europa è un problema complesso che richiede attenzione e azioni immediate. Sostenibile sistemi di raffreddamento offrire un percorso per ottenere risparmi energetici e idrici, contribuendo al contempo al raggiungimento degli obiettivi di Obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite. Integrando queste tecnologie e pratiche in vari settori industriali, l'Europa può fare notevoli passi avanti verso la sicurezza idrica e la costruzione di un futuro più sostenibile per tutti.
Nonostante sia nota per il suo clima temperato e per le abbondanti risorse idriche, l'Europa non è immune dagli impatti di scarsità d'acqua. Poiché la regione deve far fronte a una crescente domanda di sistemi di raffreddamento per soddisfare vari settori industriali, è fondamentale sviluppare soluzioni sostenibili che promuovano il risparmio energetico e idrico, allineandosi al contempo agli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDG) delle Nazioni Unite. Questo articolo esplora l'interconnessione tra carenza idrica, sistemi di raffreddamento, efficienza energetica, conservazione dell'acqua, corrosione, trasferimento di calore e la loro rilevanza per gli SDG.
Ottimizzazione dei sistemi di raffreddamento attraverso strategie complete di trattamento dell'acqua
Il trattamento dell'acqua svolge un ruolo fondamentale nel migliorare l'efficienza e la sostenibilità dei sistemi di raffreddamento. Controllando efficacemente la corrosione, la formazione di incrostazioni e la crescita microbiologica, le industrie possono garantire che i loro sistemi di raffreddamento funzionino al massimo delle prestazioni, risparmiando energia e acqua. L'aumento dei cicli di concentrazione e l'implementazione di metodi di pulizia in linea contribuiscono ulteriormente a migliorare i coefficienti di trasferimento del calore, a ridurre il consumo di acqua e a minimizzare i costi operativi. Poiché continuiamo a dare priorità alla sostenibilità ambientale, investire in un corretto trattamento dell'acqua per i sistemi di raffreddamento è un passo fondamentale per raggiungere l'efficienza energetica e una gestione responsabile dell'acqua in vari settori.
Quali sono i principali problemi dei sistemi di raffreddamento?
Corrosione:
La corrosione si verifica quando le superfici metalliche dei sistemi di raffreddamento reagiscono con l'acqua, causando il degrado delle apparecchiature e l'aumento dei costi di manutenzione. Inoltre, ostacola l'efficienza del trasferimento di calore, con conseguente aumento del consumo energetico. Per combattere la corrosione, le tecniche di trattamento dell'acqua, come l'aggiunta di inibitori della corrosione, possono creare uno strato protettivo sulle superfici metalliche, impedendo il contatto diretto con gli agenti corrosivi. Un'adeguata analisi chimica dell'acqua e un monitoraggio regolare sono essenziali per garantire l'efficacia delle misure di controllo della corrosione.
Controllo delle incrostazioni - Prevenire i depositi che compromettono l'efficienza:
La formazione di calcare è un altro problema critico nei sistemi di raffreddamento. Quando l'acqua viene riscaldata, i minerali disciolti possono precipitare e formare depositi di calcare sulle superfici di scambio termico. Questi depositi agiscono come barriere isolanti, riducendo i coefficienti di trasferimento del calore e richiedendo energia supplementare per mantenere le temperature ottimali. I metodi di trattamento dell'acqua, come l'addolcimento dell'acqua e gli inibitori del calcare, aiutano a prevenire la formazione del calcare, consentendo ai sistemi di raffreddamento di funzionare a livelli di efficienza più elevati.
Crescita microbiologica:
La crescita microbiologica, tra cui batteri, alghe e funghi, può prosperare nei sistemi di raffreddamento dell'acqua. Una crescita microbica incontrollata non solo influisce sull'efficienza del trasferimento di calore, ma provoca anche biofouling e rischi per la salute. Un adeguato trattamento dell'acqua con biocidi e biodisperdenti aiuta a controllare l'attività microbiologica, assicurando che i sistemi di raffreddamento rimangano privi di complicazioni microbiche.
Consumi idrici elevati:
Una delle strategie efficaci per la conservazione dell'acqua nei sistemi di raffreddamento è l'aumento dei cicli di concentrazione. I cicli di concentrazione rappresentano il rapporto tra i solidi disciolti nell'acqua di raffreddamento e quelli nell'acqua di reintegro. Ottimizzando il trattamento dell'acqua e monitorandone la qualità, i sistemi di raffreddamento possono funzionare con cicli di concentrazione più elevati, riducendo il volume di acqua necessario per il raffreddamento. Questo approccio consente di risparmiare acqua e di ridurre al minimo lo scarico delle acque reflue e i relativi costi di trattamento.
In questo senso, Kurita ha sviluppato Tecnologia FReE per aiutare le industrie a operare in modo efficiente sistemi di raffreddamento in modo sicuro, riducendo il consumo di acqua e risparmiando energia, mantenendo puliti tutti i dispositivi di trasferimento del calore come scambiatori di calore, condensatori e torri di raffreddamento.
Che cos'è la tecnologia FReE?
Efficienza di rimozione delle incrostazioni di Kurita programma FReE mantiene i sistemi di raffreddamento puliti da vari depositi. Inoltre, è stato sviluppato appositamente per rimuoverli in linea, a partire dalle bioincrostazioni, ma anche dalle incrostazioni minerali come silicati di Al, carbonato di calcio e solfati. Allo stesso tempo, utilizzando il sistema Kurita tecnologie di formatura dei film FReE protegge dalla corrosione le superfici pulite, in particolare quelle di acciaio al carbonio e rame o altri metalli gialli, con un prodotto privo di azoli.
Sebbene sia opinione comune che la prevenzione dei depositi e l'inibizione della corrosione siano necessarie per tutti i sistemi, le esigenze specifiche dei diversi sistemi possono variare a seconda del settore in cui viene utilizzato il sistema di raffreddamento. La tecnologia di pulizia e protezione FReE di Kurita consente di personalizzare il programma e di adattarlo alle esigenze dei diversi settori e materiali di costruzione degli scambiatori di calore.
Sfruttando il grande know-how di Kurita nell'applicazione delle tecnologie di film-forming in diversi tipi di applicazioni, Turbodispin® 4363 è stato sviluppato per proteggere i sistemi di raffreddamento dai biofilm e per applicare un'inibizione attiva della corrosione al rame e ad altri materiali in metallo giallo.
Può sostituire i tradizionali biodisperdenti e inibitori del rame con speciali tecnologie di filmatura. Il trattamento stesso è ulteriormente rafforzato dalla speciale gamma di polimeri Kurita per i depositi inorganici e i solidi in sospensione, il Turbodispin® serie D.
Turbodispin® 4363 è un prodotto trifunzionale privo di azoli che aiuta a mantenere pulite le superfici degli scambiatori di calore e delle torri di raffreddamento dai depositi organici e allo stesso tempo fornisce un'attiva inibizione della corrosione delle superfici di metallo giallo.
Le applicazioni di FReE nei sistemi di raffreddamento e i dati di laboratorio dimostrano che la protezione dalla corrosione del rame e delle leghe a base di rame è efficace e addirittura superiore rispetto al trattamento con azoli. I tassi di corrosione del rame sono stati ridotti fino a 30%, garantendo una maggiore durata dello scambiatore di calore.
La tecnologia Turbodspin® 4363 di Kurita si basa su una tecnologia di filmatura che presenta numerosi vantaggi. Viene utilizzata per rimuovere le bioincrostazioni e come agente disperdente, che agisce senza modificare la tensione superficiale dell'acqua. Gli effetti disperdenti e biodisperdenti si ottengono in quanto, dal punto di vista termodinamico, i gruppi attivi dell'agente filtrante hanno un'affinità maggiore per le superfici metalliche rispetto ai prodotti di bioincrostazione o di corrosione. Il Turbodispin® 4363 penetra lentamente nei depositi e quindi disperde lentamente i depositi stessi o parti di essi. I depositi rimanenti, a causa della loro struttura porosa, diventano fragili e vengono rimossi passo dopo passo attraverso il disperdente di supporto per la materia inorganica.
Qual è l'impatto sul consumo di energia?
Figura 2 - Diversi spessori di depositi e aumento dei costi del carburante (%) - Effetto delle incrostazioni nel processo di raffreddamento sui riempimenti del sistema di raffreddamento.
Qual è l'impatto sul consumo di acqua?
Far funzionare i sistemi a cicli di concentrazione più elevati significa risparmiare direttamente sull'acqua di reintegro dei sistemi di raffreddamento.
I programmi tradizionali di trattamento dell'acqua hanno dei limiti in termini di prevenzione delle incrostazioni, del contenuto di cloruri e della conducibilità; applicando la tecnologia FReE e fornendo questo trattamento aggiuntivo all'acqua, siamo autorizzati a superare i limiti in termini di calcio, magnesio, alcalinità, contenuto di cloruri, pH e conducibilità; questo si ottiene integrando il trattamento regolare con l'aggiunta di agenti disperdenti e di sostanze che formano film, mantenendo le incrostazioni sotto controllo e fornendo una protezione aggiuntiva contro la corrosione.
L'applicazione dei diversi strumenti di proiezione e del software Kurita e l'analisi della chimica dell'acqua consentono di utilizzare la tecnologia FReE come un'accelerazione del controllo della corrosione e della pulizia in linea. In questo senso, possiamo estendere i cicli di concentrazione e lavorare in situazioni molto più stressanti, consentendoci di risparmiare acqua fino a 10% a seconda della situazione.
Figura 2 - Software e strumenti di proiezione per analizzare la chimica dell'acqua e calcolare il risparmio idrico mantenendo il sistema sicuro. Nell'esempio (industria del trattamento dell'aria) i cicli di concentrazione sono aumentati da 4 a 4,7 portando a 8,5% di risparmio idrico.
Applicate la tecnologia FReE e liberatevi di qualsiasi tipo di deposito: risparmiate acqua, energia e contribuite alla decarbonizzazione.
Kurita ha sviluppato il Efficienza di rimozione delle incrostazioni applicazione, dove viene effettuata una pulizia totale durante il funzionamento, senza essere corrosiva e senza generare rifiuti.
- Miglioramento significativo dell'efficienza di raffreddamento, dei risparmi energetici e delle emissioni di CO2 riduzione delle emissioni
- Pulizia online durante il funzionamento dell'impianto
- Eccezionale protezione contro la corrosione in tutto il circuito idrico
- Non si producono rifiuti né soluzioni di pulizia. I depositi disciolti vengono eliminati mediante soffiatura.
- Soluzione ecologica e sostenibile
Applicate la tecnologia FReE e liberatevi di qualsiasi tipo di deposito: risparmiate acqua, energia e contribuite alla decarbonizzazione.
La scarsità d'acqua in Europa è un problema complesso che richiede attenzione e azioni immediate. I sistemi di raffreddamento sostenibili offrono un percorso per ottenere risparmi energetici e idrici, contribuendo nel contempo al raggiungimento degli obiettivi di Obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite.
Integrando la tecnologia FReE nelle industrie e nei sistemi di raffreddamento, l'Europa può fare notevoli passi avanti verso la sicurezza idrica e la costruzione di un futuro più sostenibile per tutti.
Gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDG) delle Nazioni Unite forniscono un quadro completo per affrontare le sfide globali, tra cui la scarsità d'acqua e lo sviluppo sostenibile. I seguenti SDGs sono particolarmente rilevanti per l'argomento
- SDG 6: Acqua pulita e servizi igienici - L'implementazione di tecnologie di raffreddamento a risparmio idrico e la riduzione del consumo di acqua sono in linea con l'obiettivo di garantire l'accesso all'acqua potabile e ai servizi igienici per tutti.
- SDG 7: Energia pulita e accessibile La transizione verso sistemi di raffreddamento efficienti dal punto di vista energetico sostiene l'obiettivo di fornire energia sostenibile e conveniente per promuovere lo sviluppo economico.
- SDG 12: Consumo e produzione responsabili Incoraggiare un consumo responsabile di acqua ed energia nei sistemi di raffreddamento contribuisce a pratiche di produzione sostenibili.
- SDG 13: Azione per il clima - I sistemi di raffreddamento ad alta efficienza energetica riducono le emissioni di gas serra e contribuiscono alla mitigazione dei cambiamenti climatici.
- SDG 17: Partenariati per gli Obiettivi - La collaborazione tra governi, industrie e università è essenziale per promuovere l'innovazione e implementare soluzioni di raffreddamento sostenibili.
